Asktillförsel gav långsiktiga effekter på markvattenkemin

En av provytorna i fältförsöket i Bergslagen.

Bild: Eva Ring

Självhärdad krossaska påverkade markvattenkemin under rotzonen i upp till 17 år. Det visar en studie i ett fältförsök på fastmark.

Askåterföring på fastmark är en åtgärd som syftar till att motverka negativ påverkan på marken, vilket kan ske vid ett ökat uttag av trädbiomassa eftersom mer växtnäringsämnen då tas ut. Skogsvårdslagen* (7:27) anger att ”när träddelar utöver stamvirket tas ut ur skogen ska åtgärder vid behov vidtas så att skador inte uppstår på skogsmarkens långsiktiga näringsbalans och buffringsförmåga mot försurning”. På fastmark har asktillförsel visat sig ha liten inverkan på skogstillväxten, men på torvmark kan tillväxten öka betydligt.

Självhärdad krossaska

Aska från biobränslen innehåller mycket av de näringsämnen och andra ämnen som fanns i biomassan, men i mer koncentrerad och lättlöslig form. Kväveinnehållet är dock lågt då det mesta av kvävet avgår vid förbränningen. Askan innehåller även giftiga spårmetaller som kadmium och bly. Av central betydelse är att dessa ämnen inte transporteras vidare till grund- och ytvatten. För att göra askan mindre lättlöslig och enklare att sprida har man testat att göra olika typer av pellets och granuler. En annan metod är att låta askan självhärda efter tillförsel av vatten och sen krossas, så kallad självhärdad krossaska. I ett försök i Bergslagen har Skogforsk undersökt hur tillförsel av självhärdad krossaska påverkar markvattenkemin under rotzonen i vuxen barrblandskog på fastmark. Denna typ av studie kan visa hur askan påverkar marken i rotzonen och hur grundvattnet kan komma att påverkas.

3, 6 respektive 9 ton per hektar

År 1995 behandlades 22 m × 22 m stora provytor i 60-årig barrskog med självhärdad krossaska, kväve och näringspellets i olika kombinationer. Totalt testades tio behandlingar, och varje behandling upprepades på tre provytor. Här presenterar vi resultaten från behandlingarna med enbart självhärdad krossaska, det vill säga från provytorna som tillförts 3, 6 respektive 9 ton självhärdad krossaska per hektar. Dessa resultat jämfördes med de obehandlade kontrollytorna.

Kortsiktiga effekter

Direkt efter tillförseln av aska ökade halterna av natrium, kalium, sulfat och klorid kraftigt i markvattnet under rotzonen (dvs på en halvmeters djup i marken i vår studie). En analys av askan visade att dessa joner ingick i lättlösliga föreningar i askan. De kraftiga ökningarna berodde sannolikt på att krossaskan löstes upp snabbt och transporterades ner genom marken. Även andra ämnen påverkades, bland annat kadmium. Generellt sett tenderade halterna att öka mer ju högre askdos som tillförts. De höga halterna i markvattnet började avta efter ungefär ett år och minskade sen gradvis med tiden (figur 1).

Askåterföring Figur 1.png

Figur 1. Den elektriska ledningsförmågan i markvattenprov från fältförsöket i Bergslagen. Ledningsförmågan ger ett mått på den totala mängden lösta joner i vattnet. Den streckade linjen visar tidpunkten för när askan tillfördes. Pilen visar första provtagningen som ingick i en nyligen publicerad studie om effekterna 9 till 17 år efter tillförseln.

Långsiktiga effekter

I en nyligen publicerad studie undersökte vi om det gick att påvisa effekter på markvattenkemin av de tidigare behandlingarna även för perioden 9 till 17 år efter behandling (figur 2). För behandlingarna med enbart krossaska fanns det en statistiskt säkerställd effekt för den elektriska ledningsförmågan, pH, och halterna av kalium, magnesium, aluminium, bor och sulfat. Oftast var det provytorna som fått den högsta givan med krossaska, dvs 9 ton per hektar, som hade en högre medelhalt än kontrollytorna men pH-värdet var lägre än för kontrollytorna.

Askåterföring Figur 2.png

Figur 2. Den elektriska ledningsförmågan i markvattenprov från fältförsöket i Bergslagen för perioden nio till 17 år efter behandling. Denna figur visar resultaten från 2004 till 2012 i figur 1.

Större effekt med ökande askdos

För den elektriska ledningsförmågan, pH och halten kalium, magnesium, aluminium och sulfat i markvattnet fanns ett linjärt samband mellan medelhalten för perioden och askdosen. Det innebar att effekten av askan tenderade att öka med ökande askdos. pH-värdet minskade mer med ökande askdos men orsaken till detta är inte klarlagd. Ett viktigt resultat var att inga långvariga effekter kunde påvisas för halten kadmium eller halten av andra skadliga spårmetaller. Trots att askan löstes upp så snabbt kunde vi påvisa effekter på markvattenkemin även under perioden 9 till 17 år efter tillförseln. För vissa variabler tenderade effekten att försvinna mot slutet av mätperioden.

* Skogsstyrelsen, 2020. Skogsvårdslagstiftningen. Gällande regler 1 april 2020

Faktaruta

Markvatten kallas det vatten som finns ovanför grundvattenytan, det vill säga i markens omättade zon.

Prover på markvattnet togs på en halv meters djup, med så kallade undertryckslysimetrar, och analyserades kemiskt. Provtagningen påbörjades innan behandling och pågick till och med 2012. Oftast provtogs markvattnet en till två gånger per år.

Den självhärdade krossaskan som testades i försöket kom från förbränning av biobränslen (75 % i medeltal över säsongen), mineralolja (23 %) och tallolja (2 %). Ungefär 50 % av biobränslena var bark och resterande utgjordes av grot och biprodukter från sågverk. Askan blandades med vatten och fick självhärda i cirka en månad, krossades och siktades genom en 10 mm sikt.