Reglerbar dränering

I Sverige är näringsläckaget från åkermark i regel störst under vintern och tidigt på våren, eftersom nederbörden då är stor i förhållande till avdunstningen samtidigt som växternas behov av vatten och växtnäring är litet. Reglerbar dränering gör det möjligt att variera dräneringsintensiteten efter dräneringsbehovet. Metoden är enkel och går att anpassa till befintliga dräneringssystem. Genom att placera

dämningsbrunnar på stamledningen kan man reglera grundvattennivån i marken (Figur 30). Ofta sätts ståndarrör in i brunnarna, men man kan också använda höj- och sänkbara slangar eller överfallströsklar av trä eller stålplåt (Wesström, 2002). Metoden har fått stor spridning i Nordamerika, men också i länder där det går att få miljöstöd för installationen, som i Finland. I Sverige pågår fältförsök, men metoden har ännu inte slagit igenom i praktiken.

Figur 30. Reglerbar dränering med dämningsbrunn på stamledningen.

Den största fördelen med reglerbar dränering är att det går att minska avrinningen när dräneringsbehovet är litet. Detta minskar transporten av både kväve och fosfor från åkermark främst genom en minskad avrinning från fälten (Gilliam et al., 1978; Gilliam et al., 1979; Skaggs & Gilliam, 1981; Deal et al., 1986; Evans et al., 1989). Svenska fältförsök med reglerad dränering har utförts i Halland, Skåne och

Småland sedan 1996 (Wesström et al., 2001; Wesström, 2006; Wesström & Messing, 2007). Resultat från fyra års försök i Halland visade att kväveläckaget kunde minskas med 20–30 kilo kväve per hektar och år jämfört med läckaget från fält med traditionell täckdikning Under samma period var avrinningen 70–90 procent lägre från de reglerade dräneringssystemen. Resultat från 14 amerikanska undersökningar visade att med reglerbar dränering minskade förlusterna av kväve och fosfor från åkermarken med 45 procent (10 kg ha-1_{) respektive 35 procent (0,12}

kg ha-1_{). Det totala utflödet från dräneringssystemen minskade med cirka 30}

procent (Evans et al., 1996). Övriga fördelar är större skördar och bättre kväveutnyttjande. Skördeökningar uppmättes i samtliga svenska försök med potatisodling, i genomsnitt med 10 % (Wesström et al., 2014). I Småland uppmättes 20 % skördeökning vid odling av höstvete. Kväveupptaget i potatis ökade med 20 % och i höstvete med 30 %.

Metoden rekommenderas i Finland som ett led i att minska påverkan på vattendrag vid odling på sura sulfatjordar: ”Med reglerad dränering kan man, som namnet

säger, reglera mängden avrinningsvatten från en åker och på så vis förhindra att marken torkar ut för mycket och syre tränger ner i marken till djupare belägna skikt. Åtgärden balanserar också avrinningen efter en torr sommar och minimerar risken för större surchocker i vattendragen”. Åström et al. (2007) lyckades dock

inte påvisa någon positiv effekt av reglerad dränering på pH eller

sulfatkoncentrationer i ett fältförsök, men det kunde förklaras av att man inte lyckades höja grundvattenytan så mycket som det var tänkt. I ett annat område kunde man dock hålla grundvattenytan över den kritiska gränsen mellan oxiderade och reducerade jordlager med hjälp av reglerad dränering, och fick därmed en positiv effekt på pH (ca 0,5 enheter högre) och en kraftig minskning av

sulfatläckaget (Bärlund et al., 2004). I kombination med kalkåterfyllnad (se nedan) gav metoden ett klart positivt utfall på vattenkvaliteten.

Nackdelar som framförts som argument mot reglerbar dränering är att avgången av lustgas (N2O) och läckaget av fosfor kan öka eftersom marken är vattenmättad

under längre perioder. I en litteraturstudie framkom att det saknas tillräckligt med kunskap om markens förmåga att lagra, transportera och reducera producerad N2O

för att man ska kunna förutse hur reglerbar dränering påverkar direkt och indirekt N2O-avgång från åkermark (Wesström & Joel, 2005). Få studier finns tillgängliga,

men Kliewer & Gilliam (1995) visade att N2O-avgången motsvarade 2 % av den

totala denitrifikationen i alla led med reglerbar dränering. Reglerbar dränering kan leda till ökade fosforförluster om ytvattenavrinningen ökar, t.ex. vid stående ytvatten som ökar risken för makroporflöden, och om jorden är helt vattenmättad. Anledningen är att anaeroba förhållanden kan öka mängden löst fosfor i

markvätskan på grund av reducering av oxiderade järnföreningar som binder fosfat (Stämpfli & Madramootoo, 2006; Sanchez et al., 2007).

Reglerbar dränering passar inte överallt. Ideala förhållanden är plana fält med god genomsläpplighet i övre delen av profilen och med en naturligt högt stående grundvattenyta, eller ett tätt jordlager på ett djup av 1 till 3 meter. Att jorden har relativt god genomsläpplighet gör att den svarar snabbt på ökat eller minskat dräneringsdjup. En förutsättning för att man ska kunna behålla vattnet inom fältet är att jorden har ett behov av dränering. Lutningen har stor betydelse för den praktiska möjligheten att reglera dräneringen. Ju större nivåskillnaderna är desto fler brunnar måste installeras, vilket bl.a. ökar kostnaden. I Finland är det allmänna kriteriet att fält med större lutning än 2 procent inte är lämpade för reglerbar dränering (Jord- och skogsbruksministeriet, 2000). I en översiktlig studie med hjälp av GIS undersöktes förutsättningarna för reglerbar dränering i södra Sveriges kustnära områden, dvs. i delar av Kalmar, Blekinge, Skåne och Hallands län (Joel et al., 2004). Av den totala undersökta arealen på cirka 700 000 ha bedömdes det att på cirka 200 000 ha fanns förutsättning för reglerbar dränering. Cirka 100 000 ha hade för låg genomsläpplighet, 170 000 ha hade för stora nivåskillnader inom fälten och resterande areal bedömdes inte ha något dräneringsbehov. Detta ger en uppfattning om i vilken omfattning reglerad dränering skulle kunna bidra till en minskning av kvävebelastningen på Sveriges kustvatten.