Kväve - en resurs och ett problem

Att kväve är ett bristämne blir uppenbart när extremt kraftigt gödslade ytor jämförs med ogödslade ytor i samma bestånd, här i ett av Skogforsks fältförsök, Hagfors i Värmland. Träden på den högra bilden har fått 150 kg kväve/ha vid 12 tillfällen. Foton Eva Ring.

Minskat läckage av nitrat

Under Future Forests fas I utnyttjade vi data från den nationella miljöövervakningen för att ta reda på hur halten baskatjoner och anjoner, bland annat nitrat, har förändrats i små och stora vattendrag under de senaste 20-25 åren i norra, mellersta respektive södra Sverige (Lucas et al. 2013). Ett viktigt resultat från detta ar­bete var att nit­rathalten minskade under perioden. Minsk­ningen var störst i södra Sverige och speglar troligen ändringar i nedfall och markanvändning. I norra Sverige mins­kade nitrathalten trots det histo­riskt sett låga nedfallet av kväve. Det tyder på en ökad immo­bilisering av oorganiskt kväve i skogslandskapet i denna region.

Tre procent från slutavverkningarna

Eftersom det generellt sett råder brist på kväve i svensk skogsmark är kväveutlakningen låg under större delen av omloppstiden. I samband med vissa skogsbruksåtgärder, främst kvävegödsling och slutavverkning, ökar dock utlakningen. Tidigare studier har visat att utlakningen efter slutavverkning bland annat tycks bero på markens bördighet. Med hjälp av data från sju fältförsök fann vi ett samband mellan markvattnets nit­rathalt efter slutavverkning och ståndortens bonitet (Futter et al. 2010). Detta samband utnyttjade vi för att uppskatta utlakningen av nitrat till omgivande hav till följd av konventionell slutavverkning i Sverige.

Enligt vår skattning omsattes 60 % av nitratet på vägen från markvattnet under rotzonen till havet. Vi kom fram till att bidraget från slutavverkning motsvarar ca 3 % av den totala kväveutlakningen från skogsmark. Bidraget från slutavverkning utgör således endast en liten del av den totala utlakningen. För tillförseln till haven är det därför viktigast att bibehålla skogsmarkens låga bakgrundsläckage. Lokalt är påverkan av slutavverkning större. Trädklädda kantzoner längs vattendrag kan bidra till att minska kväveutlakningen från närliggande hyggen men kunskapen är fortfarande begränsad om hur effektivt detta är under nordiska förhållanden (Gundersen et al. 2010).

Långsiktiga effekter av gödsling

Skogsgödsling med kväve kan påverka utlakningen av kväve på både kort och lång sikt. En stor andel av kvävet binds i marken och ökar markens kväveförråd. Det kan påverka kväveutlakningen efter slutavverkning. De studier som belyst detta är dock få och resultaten varierar. Mot denna bakgrund undersökte vi hur markkemin påverkats av olika gödslingsregimer i tre fältförsök som startats 23 till 28 år tidigare (Ring et al. 2011b). Vi fann att kväveförrådet i markens organiska skikt ökade med ökande total kvävegiva medan kvoten mellan kol och kväve minskade.

Även förrådet av växttillgängligt magnesium och fosfor ökade, medan förrådet av växttillgängligt kalium minskade. Studien, som finansierats av Formas och Future Forests, har fortsatt efter avverkning då vi tagit prover på markvattnet. Hur markvattenkemin påverkats kommer att redovisas under fas 2.

Några viktiga frågor att arbeta med under fas 2 är hur organiskt och oorganiskt kväve används och kvarhålls i boreala vattendragssystem, vad som styr de långsiktiga förändringarna av nitrathalten i vattendrag och hur olika skogsbruksåtgärder påverkar vattenkemin.

Referenser

Futter, M.N., Ring, E., Högbom, L., Entenmann, S. & Bishop, K.H. (2010). Consequences of nitrate leaching following stem-only harvesting of Swedish forests are dependent on spatial scale. Environmental Pollution, 158, 3552-3559.

Gundersen, P., Lauren, A, Finer, L., Ring, E., Koivusalo, H., Sætersdal, M., Weslien, JO., Sigurdsson, B.D., Högbom, L., Laine, J. & Hansen, K., (2010). Environmental Services Provided from Riparian Forests in the Nordic Countries, AMBIO, 39, 555–566, DOI 10.1007/s13280-010-0073-9.

Laudon, H., Sponseller, R.A., Lucas, R.W., Futter, M.N., Egnell, G., Bishop, K., Ågren, A., Ring, E., & Högberg, P. (2011b). Consequences of More Intensive Forestry for the Sustainable Management of Forest Soils and Waters, Forests, 2, 243-260; doi:10.3390/f2010243.

Ring, E., Jacobson, S. & Högbom. L. (2011b). Long-term effects of nitrogen fertilization on soil chemistry in three Scots pine stands in Sweden. Canadian Journal for Forest Research 41: 279–288.

/ Text Eva Ring och Ryan Sponseller

Artikeln är ett utdrag ur Future Forests Rapport 2013:3