Sammenhængen mellem kvælstofudnyttelse og grundvandskvalitet er klar

Kvælstofoverskud fra landbruget har en klar effekt på grundvandets kvælstofstatus, ifølge 70 års danske måledata.

En 70 års tidsserie af overvågningsdata giver et klart budskab:Når landmænd tilfører mere nitrogen på deres marker, end deres afgrøder kan optage, mængden af ​​kvælstof i grundvandet stiger. Når mindre nitrogen udvaskes fra jorden, på grund af enten forbedret håndtering eller reduceret kvælstoftilførsel, mængden fundet i grundvandet falder.

Det er resultaterne af fem dNmark-allianceforskere fra Aarhus Universitet og Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS) baseret på 70 års data fra dansk landbrug og dansk grundvandsovervågning. Resultaterne er beskrevet i en nylig artikel i Videnskabelige rapporter , et tidsskrift fra forlaget af Natur . Det er unikt, at sådanne resultater er blevet demonstreret på så lang en tidsskala.

Holdet af forskere fra Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse, GEUS, og Institut for Agroøkologi og Institut for Miljøvidenskab ved Aarhus Universitet fandt også ud af, at samfundsøkonomisk udvikling stimulerer vedtagelsen af ​​tiltag til beskyttelse af miljøet, og at økonomisk vækst kan bremse miljøforringelsen.

- Faktisk, vi kan se fra dataene, at det er muligt at opnå økonomisk vækst uden negativ indvirkning på miljøet, siger en af ​​forfatterne til artiklen professor Tommy Dalgaard fra Institut for Agroøkologi.

Målinger fra den virkelige verden

Mange forvaltningsforanstaltninger er tilgængelige for at reducere påvirkningen af ​​kvælstof fra landbruget på vandmiljøet. Disse foranstaltninger bygger på fire grundlæggende principper:det rigtige tidspunkt, rigtige kilde, rigtige timing og rigtige placering. Ud over, brugen af ​​nitrogenfodspor kan tilskynde forbrugerne til at praktisere nitrogen-bæredygtig adfærd, såsom at minimere madspild, spise mindre kød, og genbrug.

Værktøjerne er på plads – så hvordan har de fungeret i den virkelige verden? Forskerne brugte isotopbaserede målinger i dansk grundvand fra en periode på mere end 70 år (1940-2014) til at analysere kvælstofbæredygtigheden af ​​intensiv landbrugets kvælstofhåndtering i forhold til grundvandsbeskyttelse og økonomisk vækst. Denne type analyse er tidligere blevet anvendt på andre miljøkvalitetsindikatorer, men er første gang, den er blevet anvendt til fortolkning af langsigtede grundvandsnitratmålinger.

Effekten af ​​kvælstofregulering og landbrugets kvælstoftab på grundvandskvaliteten blev evalueret ved at analysere langsigtede tidsserier af kvælstofoverskud fra dansk landbrug og nitratmålinger i oksisk grundvand på de enkelte overvågningspunkter. Udtrykket oxisk betyder, at der er ilt til stede, hvilket ofte er tilfældet i det øvre grundvand, der indeholder geologiske lag. Forskerne fokuserede på oksisk grundvand på grund af nitrats stabilitet i nærvær af ilt.

De målte også grundvandets alder ved overvågningspunkterne. Dette gjorde det muligt for forskerne at relatere koncentrationerne af nitrat til tidspunktet for genopladning i stedet for tidspunktet for prøvetagning, hvilket igen gjorde det muligt for holdet at sammenligne nitrat i grundvandet med kvælstofoverskuddet fra landbruget.

Miljøforanstaltninger virker

På de fleste af lokaliteterne var der betydelige nedadgående tendenser, der viste, at kvælstofreguleringen havde gjort en væsentlig forskel på disse lokaliteter. Imidlertid, der var også steder uden væsentlige ændringer eller endda opadgående tendenser.

- Dette indikerer, at der er behov for en yderligere målretning af den nuværende kvælstofhåndtering og -regulering for at reducere nitratkoncentrationerne i en klar nedadgående retning på disse lokaliteter for at overholde gældende danske standarder. siger Tommy Dalgaard.

I Danmark, kvælstofoverskud opgøres på årsbasis som forskellen mellem landbrugets kvælstoftilførsel og -produktion på nationalt plan. Kvælstofoverskuddet er den mængde kvælstof, der ikke bliver brugt og dermed risikerer at gå tabt til miljøet.

Der er en klar sammenhæng mellem den årlige udvikling i kvælstofoverskud og den nationale koncentration af nitrat i giftigt grundvand. I årene 1946 til midten af ​​1980'erne steg kvælstofoverskuddet konstant. Øget miljøbevidsthed og nationale miljøplaner har siden da dæmmet denne tendens - mens den økonomiske vækst fortsætter. Ligesom nitrogenoverskuddet, nitratkoncentrationerne i oksisk grundvand nåede sit højdepunkt omkring vendepunktet i 1980'erne.

Det er nødvendigt at fortsætte det gode arbejde

Analysen viser, at næsten 30 års kvælstofregulering i dansk landbrug har resulteret i en klar reduktion af nitratkoncentrationen i giftigt grundvand. Denne tendens er hovedsageligt drevet af samfundets krav om grundvands- og overfladevandsbeskyttelse.

Landbrugssektoren har været i stand til at tilpasse sig samfundets krav og forny landbrugets produktionsmetoder. Imidlertid, beviserne tyder også på, at en lempelse af landbrugets nitrogenanvendelse, og dermed kvælstofoverskuddet, ville resultere i en stigning i nitratkoncentrationerne i oksisk grundvand.

- Vores undersøgelse fremhæver vigtigheden af ​​et konsekvent nationalt grundvandsovervågningsprogram og behovet for udvikling af fremtidige effektive kvælstofbegrænsende foranstaltninger i intensivt landbrug verden over for at beskytte grundvandsressourcerne, siger Tommy Dalgaard.

Læs artiklen "Groundwater nitrat response to sustainable nitrogen management" i Videnskabelige rapporter .