Dato: 01-12-2008 | Videnblad nr. 08.05-21 Emne: Næringsstof-ubalance i jorden

Nitratudvaskning fra otte danske skove

Udvaskningen af nitrat fra skove er generelt mindre end fra landbrugsjord. Udvaskningen afhænger ikke alene af, hvor meget kvælstof (N), der tilføres skoven, men også af jordbundsforholdene. Blandt de undersøgte otte skove, som indgår i den intensive skovovervågning i Danmark, er det især fra løvskove på næringsrig jordbund, der udvaskes nitrat.

Kvaliteten af det vand, der siver ned under skov, er generelt bedre end af det, der siver ned under landbrug. Skovene gødskes ikke, og brugen af pesticider er minimal. Målinger viser, at skovene modtager kvælstof (N) fra luftforurening, ofte i mere end tilstrækkelige mængder i forhold til tilvæksten. Det rejser en række spørgsmål: Har skovene stadig evne til at tilbageholde N? Udvaskes der lige meget N fra alle skovtyper? Hvor stor betydning har jordbundstypen for udvaskningen?

Hvorfor udvaskes nitrat?

Kvælstof er et vigtigt plantenæringsstof for skovøkosystemet. Skovene modtager atmosfærisk N fra luften. Kvælstof opløses i nedbøren og bevæger sig ned igennem trækronen for at nå skovbunden som gennemdryp. I jorden optages størstedelen af N gennem træernes rødder. Det resterende N bindes i jorden, omdannes til gasser, der igen tilføres atmosfæren eller udvaskes fra rodzonen, dvs. at opløst N bevæger sig med jordvandet ned mod grundvandsmagasinet.

Kvælstof opløst i jordvandet forekommer på forskellige former, bl.a. som ammonium (NH4 +), (NO3 -) og som organisk N. Den mest mobile form er nitrat, og det er derfor oftest i denne form, at N kan transporteres med jordvandet ned mod grundvandsmagasinet. Nitrat er uønsket i vort drikkevand, da det i høje koncentrationer kan have skadelig effekt på mennesker. Der er fastsat en vejledende EU grænseværdi på 11,3 mg NO3 --N/l for drikkevand, svarende til 50 mg NO3 -/l (WHO, 1998).

Grant m.fl. (2006) har opgjort, at nitratkoncentrationerne i jordvand i 1 m dybde er på 15-16 mg NO3 --N/l i både lerede og sandede landbrugsjorde, hvilket overskrider den fastsatte EU grænseværdi en anelse. Dette svarer til, at den gennemsnitlige udvaskning fra rodzonen under landbrugsjorde ligger på mellem 49 kg N/ha/år for lerjorde og 78 kg N/ha/år for sandjorde. Udvaskningen af nitrat fra skove er generelt mindre. Koncentrationen af nitrat i nedsivende vand fra 111 skove blev målt i 1986-93. Hovedparten (91%) af skovene lå under den fastsatte EU grænseværdi og 70% havde ubetydelige mængder nitrat i jorden (Callesen m. fl., 1999). I de resterende skove (9%) var koncentrationen på niveau med koncentrationer i landbrugsjorde.

Nitratudvaskning fra otte skove

Graf over årlig tilførsel og udvaskning af N
Figur 1. Gennemsnitlig årlig tilførsel og udvaskning af N (i kg N/ha/år) på de otte intensive skovovervågningspunkter.

De otte bevoksninger, vi undersøger, indgår i den intensive skovovervågning og omfatter træarterne bøg, eg, rødgran og sitkagran. Driftsformerne spænder fra skovrejsning på landbrugsjord (Stenholt Vang, Vestskoven) over gamle løvskove (Als Nørreskov og Hald Ege) naturskov (Suserup Skov) til hedeplantager (Lovrup Skov, Katborg Plantage og Gludsted Plantage). Bevoksningerne er beskrevet mere detaljeret i Videnblad Skovbrug nr. 8.5-19.

I de otte skove er koncentrationen af N, der tilføres skovjorden med gennemdryp, og N, der forlader økosystemet med jordvand under rodzonen (90 cm dybde), blevet målt. Nitratudvaskningen beregnes som koncentration af nitrat gange den nedadgående vandstrøm (nedsivningen; Videnblad Skovbrug nr. 8.5-20).

Den gennemsnitlige årlige nitratudvaskning varierede fra 0 til 44 kg N/ha. Den største nitratudvaskning blev fundet i Suserup Skov og Stenholt Vang, som begge er løvskove på næringsrig lerjord (figur 1). På disse lokaliteter overskred de målte koncentrationer (12-24 mg NO3 - -N/l) den vejledende EU grænseværdi for nitrat i drikkevand. I Lovrup Skov, Hald Ege og Vestskoven blev der også udvasket nitrat, men her var de gennemsnitlige koncentrationer (3,5 mg NO3 --N/l) ikke over grænseværdien. Hvis der måles høje nitratkoncentrationer i 90 cm dybde, er det dog ikke ensbetydende med, at nitraten når grundvandet. I lerede jorde kan der i dybereliggende iltfattige lag ske en omdannelse af nitrat til luftformigt N, hvilket nedsætter udvaskningen til grundvandet.

Tilførsel og udvaskning af N

Man beregner budgetter for balancen mellem tilførsel og tab for at vurdere, om en skov ophober eller taber et givet stof. Systemet er i ligevægt, hvis der ikke er forskel på tilførsel og tab. Tilførsel af N til skovjorden angives som mængden af N i gennemdryp. Tabet er den udvaskning, der sker fra 90 cm dybde under rodzonen. Den største tilførsel af N er målt i Katborg Plantage, Lovrup Skov, Gludsted Plantage og Als Nørreskov (figur 1). De tre første skove er nålebevoksninger, som modtager meget N, bl.a. fordi nåleskov filtrerer luften mere effektivt end løvskov. Den høje tilførsel til disse lokaliteter skyldes dog også en højere udledning af N fra landbruget.

Skovene kan opdeles i tre grupper alt efter deres N budget:

  • Skove, hvor så godt som hele den tilførte mængde N bliver optaget af træerne eller tilbageholdes i jorden. Katborg Plantage, Gludsted Plantage og Als Nørreskov hører til i denne gruppe, selv om disse skove tilføres en høj mængde N. Dette er den mest udbredte situation i de danske skove (Callesen m.fl., 1999).
  • Skove, hvor mængden af udvasket N er på samme niveau som mængden, der tilføres. Kvælstofbalancen er i ligevægt i Hald Ege og Vestskoven, mens granbevoksningen i Lovrup Skov kun kan tilbageholde omkring halvdelen af det N, der tilføres. De sidste 30-40 år har tilførslen af N været høj. På nogle lokaliteter er der tale om N mætning, dvs. at den tilgængelige pulje af N er højere end den mængde, der kan optages af planterne eller tilbageholdes i jorden. Fx har jorden i Vestskoven en meget stor pulje af N som følge af den tidligere landbrugsdrift. Resultatet bliver en udvaskning af nitrat, som svarer til tilførslen af N.
  • Skove, hvor der udvaskes mere N, end der tilføres.

I Suserup Skov udvaskes ca. 2,5 gange mere N og i Stenholt Vang dobbelt så meget N, som der tilføres. Umiddelbart bør dette ikke kunne foregå over længere tidsrum i en sluttet bevoksning, da skoven på længere sigt mister sin pulje af N. Fænomenet er især set i bøgeskove på leret næringsrig jord (Gundersen, 2006; Christiansen m.fl., 2006). I Suserup Skov kan en mulig forklaring være, at skoven ikke har været hugget gennem de sidste hundrede år. Der er således ikke sket en fjernelse af N ved hugst som i andre danske skove. I kombination med en stigende N tilførsel kan der derfor være opbygget et stort lager af N i jorden, som nu udvaskes. Vi kan dog ikke konkludere, at andre urørte skove vil have samme udvaskning som Suserup Skov.

Konklusion

Nitratudvaskningen var meget forskellig i de otte skove, men generelt mindre end observeret for landbrugsjord. Udvaskningen var ikke umiddelbart betinget af den mængde N, der tilføres fra luften. Derimod havde jordbunden væsentlig betydning med høj nitratudvaskning på næringsrige jorde.

Kilder

Callesen, I., Raulund-Rasmussen, K., Gundersen, P., Stryhn, H. 1999: Nitrate concentrations in soil solutions below Danish forest. Forest Ecology and Management 144: 71-82.
Christiansen, J.R., Elberling, B. & Jansson P.-E. 2006: Modelling water balance and nitrate leaching in temperate Norway spruce and beech forests located on the same soil type with the CoupModel. Forest Ecology and Management 237: 545-556.
Grant, R., Blicher-Mathiesen, G., Jensen, P.G., Madsen, I. & Rasmussen, P. 2006. Landovervågningsoplande 2005. NOVANA. Danmarks Miljøundersøgelser. Faglig rapport fra DMU 594, 114 s.
Gundersen, P. 2008: Nitratudvaskning fra skovarealer – model til risikovurdering. Skov & Landskab, Arbejdsrapporter nr. 46, Skov & Landskab, 43 pp.
Hansen, K., Sevel, L., Vesterdal, L., Hovmand, M.F., Andersen, H.V., Bastrup- Birk, A. & Bille-Hansen, J. 2006. Tilførsel af svovl og kvælstof til skov gennem 20 år. Skoven 11: 518-520.
WHO, 1998: Guidelines for drinkingwater quality. 2nd ed. Addendum to vol. 2. Health criteria and other supporting information. Geneva, World Health Organization 1998, pp. 64-80



Videnblad nr.: 08.05-21
Forfattere: Lisbeth Sevel, Karin Hansen, Lars Vesterdal og Annemarie Bastrup-Birk