Extrem gödsling gav ökade kvävehalter efter avverkning

Bakgrund

Miljöeffekter av gödsling har studerats i många undersökningar, bland annat för att fastställa inverkan på mark och vatten både på kort och lång sikt. Förhöjda kvävehalter och utlakning av kväve kan leda till övergödning och försämrad vattenkvalitet, vilket inte är önskvärt. Under de första ett till två åren efter en förstagångsgödsling med ca 150 kg kväve per hektar lakas upp till ca 15% av mängden tillfört kväve ut till närliggande vattendrag och sjöar (Lundin and Nilsson, 2014). Merparten av gödselkvävet läggs fast i marken. Redan på 1970-talet väcktes farhågor om att uppbyggnaden av markens kväveförråd kunde leda till förhöjd kväveutlakning efter slutavverkning (Tamm et al., 1974). Därefter har flera studier gjorts för att ta reda på om så är fallet. Resultaten varierar. Syftet med denna studie var att undersöka hur tidigare kvävegödsling påverkar markvattenkemin efter slutavverkning.

Material och metod

Studien gjordes i ett gödslingsförsök som startades på 1960-talet för att undersöka tillväxteffekten på tall vid olika kvävegivor. Givan varierade mellan 120 och 600 kg kväve per hektar och gavs tre gånger; 1967, 1974 och 1981. Ogödslade provytor användes som kontroll. Gödselmedlet var ammoniumnitrat (med tillsats av bor vid sista gödslingen). Gödslet spreds för hand på provytor som var 40 m*40 m (Figur 1). Tallbeståndet var 80 år då studien startade och hade ett ståndortsindex på T18. År 1987 avverkades provytorna och studier av långsiktiga effekter på mark och vatten inleddes.

Prover på markvattnet under rotzonen, dvs på ca 50 cm markdjup, togs med hjälp av så kallade undertryckslysimetrar. Det satt fyra lysimetrar på varje provyta. År 1989 simulerades harvning runt två av lysimetrarna (Figur 2). Därefter provtogs markvatten från manuellt harvade småytor och markvatten från ostörd mark. Mellan två och fem provtagningar gjordes årligen fram till år 2003, utom 2001. Vattenproven analyserades kemiskt med avseende på pH, halten totalkväve samt halten nitrat respektive ammonium.

Figur 1. Karta över försök D164 Billingsjön, 16 km nordväst om Sveg, Härjedalen.

Figur 2. Runt två av totalt fyra undertryckslysimetrar på varje provyta simulerades harvning genom att gräva fåror och lägga upp tiltor inom en cirkel med 1,3 m radie.

Resultat

Gödslingen ökade markens kväveförråd. Det visade en markprovtagning som gjordes strax innan avverkningen 1987 (Nohrstedt, 1990). Ju högre gödselgiva, desto större tenderade ökningen av kväveförrådet i humusskiktet att vara. Provytor hade gödslats tre gånger mellan 1967 och 1981, varje gång med 0, 120, 240, 360, 480 eller 600 kg kväve per hektar.

Innan avverkning tenderade nitrathalten i markvattnet att vara förhöjd endast i provytorna som gödslats med totalt 1800 kg kväve per hektar. Efter avverkning ökade nitrathalten även för lägre gödselgivor jämfört med kontrollen (Figur 3). Förhöjningen av markvattnets nitrathalt tycktes hänga samman med ökningen av markens kväveförråd. Ökningen av nitrathalten sammanföll med minskade pH-värden. Det tyder på att nitratet bildades genom nitrifikation vilket är en bakteriell process som sker naturligt i marken.

I försöket undersöktes även hur harvning påverkade markvattenkemin. Harvning simulerades runt hälften av undertryckslysimetrarna genom att gräva fåror och lägga upp tiltor med en spade (Figur 2). Detta resulterade i lägre nitrathalt i markvattnet än i ostörd mark. Att tallarnas biomassa var större efter simulerad harvning samt att det fanns mindre hyggesrester på dessa småytor bidrog troligen till detta resultat.

Figur 3. Nitrathalt (staplar) och pH-värde (punkter) i markvattnet på 50 cm djup, medelvärden för 1990-2002. Gödslingsbehandlingar som har olika bokstäver är signifikant skilda från varandra (jämförelsen gäller nitrat respektive pH för sig). Exempelvis, nitrathalten i behandling 0 är signifikant skild från behandlingarna 1080, 1440 och 1800 men inte jämfört med behandling 360 och 720 (kg kväve per hektar).

Slutsatser

De få studier som gjorts om inverkan av tidigare kvävegödsling på markvattenkemin efter slutavverkning har gett olika resultat. Inverkan av tidigare gödsling beror sannolikt på flera faktorer, bland annat gödslingsregim (gödselmedel, givor och gödslingsintervall), ståndortens bördighet och eventuellt om groten skördas eller inte.

Resultaten från Billingsjön visar att det behövs långa mätperioder då man studerar vattenkemiska effekter av skogsbruk på magra marker. Här kunde statistiskt signifikanta effekter påvisas fram till och med femtonde året efter avverkning.

Studien har bekostats av Skogforsks ramprogram och forskningsprogrammen Future Forests och Forwater samt ett anslag från KSLA. Holmen AB har varit markvärd för försöket.

Artikeln är en sammanfattning av en vetenskaplig artikel publicerad i Canadian Journal of Forest Research, klicka här eller följ länken nedan för att se hela artikeln.