| 1. |
- Johnsson, Holger, et al.
(författare)
-
Läckage av näringsämnen från svensk åkermark - Beräkningar av normalläckage av kväve och fosfor för 2019.
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Beräkningar av läckaget av kväve och fosfor från svensk åkermark för år 2019 har utförts på uppdrag av Havs- och vattenmyndigheten1. Beräkningen omfattar hela Sveriges åkerareal och har utförts med hjälp av beräkningssystemet NLeCCS. I NLeCCs, som är ett system för att beräkna normalläckage från åkermark, ingår simulerings-verktygen SOILNDB (baserad på SOIL/SOILN-modellerna) för kväve och ICECREAMDB (baserat på ICECREAM-modellen) för fosfor. Resultatet har använts i beräkningar av den totala närsaltsbelastningen från Sverige till omgivande hav (som utförs av SMED2 på uppdrag av Havs- och vattenmyndigheten) för rapporteringen till den internationella havsmiljökonventionen HELCOMs åttonde Pollution Load Compilation.Sverige har delats upp i 22 läckageregioner, vilka karakteriseras av olika klimat, produktionsinriktning, gödslings- och produktionsnivåer. För varje region har s.k. normalläckage beräknats för ett antal olika kombinationer av grödor, jordarter, lutningar och markfosforhalter, de två sistnämnda bara relevanta för fosforberäkningen. Normalläckagen representerar läckaget för ett år med normaliserat klimat och motsvarande normaliserad skörd och har utförts med 30-åriga tidsperioder av väderdata i kombination med statistik om bl.a. normskördar, gödsling, grödarealer och andel mineral- och stallgödslad areal. Växtsekvenser har skapats med en för ändamålet utvecklad växtodlingsgenerator varefter medelvärden för läckage för de olika kombinationerna av jordarter, grödor, gödsling, lutning och markfosforklass beräknats. I det beräknande läckaget av kväve ingick rotzonsutlakning d.v.s. det kväve som passerat rotzonen och inte längre är tillgängligt för växterna eller möjligt att påverka med olika odlingsåtgärder. Rotzonsutlakning kan betraktas som åkermarkens bruttobelastning före retentionsprocesser i grundvatten och vattendrag. I det beräknande läckaget av fosfor har både rotzonsutlakning av fosfor och förluster av fosfor via ytavrinning ingått.För kväve beräknades normalläckaget för åkerarealen i Sverige år 2019 till drygt 16,2 kg N/ha*år. Skillnaden i normalläckage mellan de olika regionerna var stor och varierade mellan 7 och 40 kg N/ha*år. Lägsta läckaget fanns i skogsbygderna och i regioner med låg avrinning. Motsvarande koncentrationer för normalläckaget var drygt 6,3 mg N/l för Sverige och varierade mellan 3 och 12 mg N/l för de olika regionerna. För fosfor beräknades normalläckaget för åkerarealen i Sverige år 2019 till 0,48 kg P/ha*år. Skillnaden i normalläckage mellan de olika regionerna var stor och varierade mellan 0,09 och 0,94 kg P/ha*år. Lägsta läckaget fanns i regioner med låg avrinning och stor andel lätta jordar. Motsvarande koncentrationer för normalläckaget var 0,19 mg P/l för Sverige och varierade mellan 0,06 och 0,36 mg P/l för de olika regionerna.
|
|
| 2. |
- Mårtensson, Kristina, et al.
(författare)
-
Estimated nutrient leakage from arable land in different bioeconomy scenarios for two areas in central Sweden, determined using a leaching coefficient method
- 2023
-
Ingår i: CATENA. - : Elsevier BV. - 0341-8162. ; 226
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Knowledge of future developments in agriculture and how these will affect nutrient leakage from arable land is important in efforts to achieve good ecological status of surface waters. This study assessed the impact of five scenarios for a bioresource-based economy, involving use of renewable biological resources from land and sea, on nitrogen (N) and phosphorus (P) leakage from arable land to surface-waters and groundwater. The scenarios (developed in an earlier study) were applied to two areas in central Sweden, leaching region LR-6 (5350 km2) and catchment C6 (19 km2). Using the NLeCCS calculation system to produce leakage coefficients, we evaluated the changes in total N and total P leakage from arable soil. The leakage coefficients described agricultural management practices and climate conditions representing the leaching region LR-6 in Sweden and the baseline year was 2016. The scenarios varied from a baseline in terms of crop combination (relative area of different crops) and extent of mitigation measures (e.g. delayed tillage date, buffer zone width and relative area, and catch crop). Expected consumption of meat varied in the scenarios, with lower consumption meaning fewer cattle and consequently less grass ley. The scenarios was supplemented with calculations of introducing mitigation mea-sures up to their maximum potential. In leaching region LR-6, calculated baseline leakages was 10.5 kg N ha-1 year-1 and 0.87 kg P ha-1 year-1, values that varied in the scenarios by-4% to 5% (N) and-6% to 19% (P). In catchment C6 calculated baseline leakages was 7.1 kg N ha-1 year-1 and 1.11 kg P ha-1 year-1, and the values in the scenarios varied by-15% to 2% (N) and-5% to 5% (P). Assuming maximum potential of the mitigation measures decreased leakage further, by up to-19%. Crop combination had a major impact on total N and P leakage in the scenarios. Leakage increased when the amount of grass ley in the rotation decreased, but remained relatively unchanged when the crop combination change only involved annual crops. Frequency of the mitigation measures increased in all scenarios, with associated decreases in N and P leakage that counteracted the increased leakage caused by changes in crop combination. The most effective mitigation measure was catch crop for N leakage and delayed soil tillage for P leakage.
|
|
| 3. |
- Oduor, Brian Omondi, et al.
(författare)
-
Quantification of agricultural best management practices impacts on sediment and phosphorous export in a small catchment in southeastern Sweden
- 2023
-
Ingår i: Agricultural Water Management. - 0378-3774 .- 1873-2283. ; 290
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Agricultural activities contribute to water pollution through sediments and nutrient export, negatively affecting water quality and aquatic ecosystems. However, implementing best management practices (BMPs) could help control sediments and nutrient losses from agricultural catchments. This study used the Soil Water Assessment Tool (SWAT) model to assess the effectiveness of four BMPs in reducing sediment and phosphorus export in a small agricultural catchment (33 km2) in southeastern Sweden. The SWAT model was first evaluated for its ability to simulate streamflow, sediment load, and total phosphorous load from 2005 to 2020. Then, the calibrated parameters were used to simulate the agricultural BMP scenarios by modifying relevant parameters. The model performed satisfactorily during calibration and validation for streamflow (NSE = 0.80/0.84), sediment load (NSE = 0.67/0.69), and total phosphorous load (NSE = 0.61/0.62), indicating its suitability for this study. The results demonstrate varying effects of BMP implementation on sediment and phosphorus (soluble and total) export, with no significant change in streamflow. Filter strips were highly effective in reducing sediment (-32%), soluble phosphorus (-67%), and total phosphorous (-66%) exports, followed by sedimentation ponds with-35%,-36%, and-50% reductions, respectively. Grassed waterways and no-tillage were less impactful on pollutant reduction, with grassed waterways showing a slight increase (+4%) in soluble phosphorus and no -tillage having a minimal effect on sediment (-1.3%) and total phosphorus (-0.2%) export. These findings contribute to the ongoing efforts to mitigate sediment and nutrient pollution in Swedish agricultural areas, thereby supporting the conservation and restoration of aquatic ecosystems, and enhancing sustainable agricultural practices.
|
|
| 4. |
|
|
| 5. |
- Mårtensson, Kristina, et al.
(författare)
-
Beräkning av effekten av ett eventuellt förbud mot växtskyddsmedlet glyfosat på läckaget av växtnäring från åkermark i Sverige
- 2021
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Påverkan på växtnäringsläckaget från åkermark vid ett eventuellt förbud mot växtskyddsmedlet glyfosat har beräknats. Beräkningen avsåg effekten på förlusterna år 2016 och glyfosatanvändningen år 2016-2017. Statistiken för glyfosatanvändningen inkluderade fyra olika tillfällen då glyfosat användes. Det var träda, stubb, före sådd på våren och fånggröda. Påverkan av dessa tillfällen i växtsekvensen beräknades. Dessutom beräknades effekten av att ersätta höstvete med vårkorn. Två olika antaganden gjordes för att uppskatta inom vilket intervall effekten av ett glyfosatförbud skulle kunna resultera i. Beräkningarna gjordes med NLeCCS och Typhaltskalkylatorn. Det är en matris med utlakningskoefficienter för olika klimat, jordart, gröda och brukningssystem. Typhaltskalkylatorn baseras på NLeCCS-metoden som används för beräkning av normalläckage från svensk åkermark. Resultatet av beräkningen visade effekten på kväveläckaget var från -0,7 till 2,2 kg N/ha avseende all areal i respektive läckageregion. Störst var påverkan i de läckageregioner där störst andel av arealen behandlades med glyfosat. Anledningen till att effekten i vissa vallrika läckageregioner var negativ var att grödsammansättningen påverkades. Effekten av att ersätta höstvete med vårkorn och reducera arealen fånggröda var de faktorer som hade den största påverkan. Förändringarna var i samma storleksordning som tidigare beräkningar som gjorts av förändringar i odlingssystemet. Påverkan på fosforförlusten var 0-0,02 kg P/ha.
|
|
| 6. |
- Mårtensson, Kristina, et al.
(författare)
-
Åtgärdsscenarier för minskat näringsläckage från åkermark : beräkningar för ett urval av delavinningsområden inom LEVA-områden
- 2020
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- För att effektivisera arbetet mot övergödning behöver åtgärder genomföras där behovet av förbättring är som störst och där åtgärder har störst potential att ge god effekt. En metod för att identifiera dessa områden och beräkna effekt och kostnadseffektivitet för ett antal åtgärder mot näringsförluster från åkermark har här tagits fram på uppdrag av Havs- och vattenmyndigheten. Metoden testades inom tre områden inom pilotprojektet LEVA, Lokalt engagemang för vatten och genom samråd med de lokala åtgärdssamordnarna i dessa tre områden samt LEVA projektledningsgrupp. Två olika scenarier för åtgärder beräknades, ett med maximal omfattning vilket bland annat innebar att all stallgödsling togs bort, samt ett med riktade åtgärder i befintligt produktionssystem. I scenarierna ingick åtgärder i odlingssystemet, strukturkalkning samt fosfordammar. Målsättningen i scenarierna var att nå god ekologisk status vilket innebar att sänka fosforförlusterna. De valda åtgärderna i scenarierna har därför främst effekt mot fosforförluster men som komplement har även åtgärder mot kväveförluster beräknats eftersom kväve liksom fosfor bidrar till övergödning. Åtgärderna i odlingssystemet samt stukturkalkning beräknades med Typhaltskalkylatorn, en matris med utlakningskoefficienter för olika kombinationer av klimat, jordart, gröda och brukningssystem. Typhaltskalkylatorn baseras på NLeCCS-metoden som används för beräkning av läckage från svensk åkermark. Inom detta projekt har Typhaltskalkylatorn vidareutvecklats för att kunna beskriva läckaget från fler kombinationer av odlingssystem och för strukturkalkning. För lokalisering av fosfordammar användes ett nyutvecklat system för bedömning av optimal placering som utgår från samband mellan hydraulisk belastning och näringshalter och där data från NLeCCS-metoden eller som i detta projekt från Typhaltskalkylatorn användes för att bedöma flöden av vatten och näringsämnen i åkerlandskapet. Resultaten av scenarierna visade att minskningen av fosforförlusterna skulle kunna vara ca 30 % om åtgärderna utnyttjades maximalt. De riktade åtgärderna gav nästan lika stor effekt som den maximala omfattningen av åtgärderna. Kostnader per kg reducerat P var lägre i scenariot med riktade åtgärder och fosfordamm jämfört med åtgärder på samtliga jordar och fosfordamm. För att identifiera lämpliga områden för storskalig strukturkalkning beräknades potentiell effekt av strukturkalkning för samtliga LEVA-områden. Effekten av strukturkalkning beror av många faktorer och kunskapen om flera av dem är begränsad. I beräkningarna redovisas därför endast den relativa effekten mellan delavrinningsområden. Störst potential för god effekt av strukturkalkning hade delavrinningsområden i LEVA-område Sagån men även LEVA Örsundaån och Enköpingsån hade god potential i ett flertal delavrinningsområden. För att kunna följa upp effekten av strukturkalkning i områden där strukturkalkning planeras togs det också fram ett förslag på uppföljningsprogram. Metoden som togs fram och användes i detta projekt visar hur potentialen för att genomföra en viss åtgärd beror av både vilken areal som finns tillgänglig och är lämplig för åtgärden men också hur effekten av den enskilda åtgärden minskar när flera åtgärder kombineras. Typhaltskalkylatorn kan även användas som ett lokalt rådgivningsverktyg för att värdera effekten av olika åtgärder på den enskilda gården. Däremot lämpar den sig inte för att bestämma gårdens utlakningsnivåer, då ingångsdata om de lokala förutsättningarna inte finns i tillräckligt hög geografisk upplösning.
|
|
| 7. |
|
|
| 8. |
- Liljestrand, Johan, et al.
(författare)
-
Introducing and exploring student teachers use of digital tools – preliminary results from a development project
- 2019
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- In Sweden, as well as in other countries, the digital revolution has impacted society profoundly (Brynjolfsson & MacAffe, 2015). The digital evolution, or revolution, has created a need of new digital competences for both teachers in preschools, elementary school, secondary school, upper secondary school and higher education (Ministry of Enterprise and Innovation, 2017). These digital competences both include technological and pedagogical knowledge in order to teach successfully in the digital society (e.g. Davies et al 1997; Granberg 2010; Instefjord & Munthe 2016).There is a need to develop TE in order to meet this challenge. The aim of our development project, running during one semester (autumn 2018) was to contribute to innovation in teacher education through a conscious use of digital technology. The concept of TPACK is employed as a tool to explore the ways in which technology impacts on what is learned in TE. The following research questions are formulated: In what ways does the use of ICT contribute to student teachers planning and reflecting regarding their teaching in school? What added pedagogical values in teacher education practice can be discerned from the perspective of the student teachers in this project? Our theoretical framework is based on Koehler & Mishra’s (2009) concept of technological content knowledge, TPACK. The notion of TPACK is bringing together 1) content knowledge and 2) pedagogical content knowledge with the impact of technology on these two dimensions. Furthermore, TPACK-analysis involves consideration about the contextual conditions contributing to how these three key dimensions interacts.The students were introduced to the project. Research ethical considerations were made in accordance with The Swedish Research Council’s guidelines. Data comprises anonymized course materials without any information about the students; course evaluations and course assignments, the former anonymized by origin and the latter anonymized in retrospect. In the surveys, data is collected through open-question, individual surveys distributed to student teachers in three different courses at different levels in the TE-program for primary school. The open questions are highlighting possible new experiences of using digital resources as a resource in teacher education and for teaching in school. We have also analysed TE-students course assignments in which students describe their lesson plans, including the digital design, involved in their teaching design. Both the course assignments and the course evaluations has been coded according to qualitative content analysis focussing on the dimension of TPACK. The written documents was read several times in order to discern recurrent themes. After this stage of qualitative analysis, overall patterns of frequencies will be taking into account in order to relate to earlier comparable studies.Our preliminary results (further results will be presented in August 2019) shows that student teachers tend to focus on the tools themselves and their inherent qualities. However, there are also indications of how the digital technology enables representations that highlight spatial dimensions of teaching content such as the movement of animal bodies, or three-dimensional representations of planets. One contextual setting shaping these student approaches is related to the structure and progression of the TE-program, with both possibilities and limitations for digital learning.Our results are pointing to the need of focussing on critical aspects, i.e. the framing of teaching content and added pedagogical values, through introducing the work with digital tools and their implications for teaching content, systematically and early in the TE-programme. The TPACK-concept involves challenges but also provides an important resource for this purpose. Our exploration intend to shed light on how this could be done in TE as earlier research also seem to confirm this challenge (Voogt & McKenney 2017).
|
|
| 9. |
- Sagar, Helena, et al.
(författare)
-
The Innovative Teacher - A Pilot Project
- 2019
-
Ingår i: Paper presented at NERA-conference 6-8 March, 2019, Uppsala University.
-
Konferensbidrag (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The aim of this paper is to present a pilot study on innovative teachers. Through narratives written after interviews with four first teachers in Sweden, common aspects recurring in all narratives will be focused. Research questions: How do first teachers talk about their teacher training? How do first teachers talk about their students? How does teacher agency get visible in the first teacher’s professional role? To what extent does the first teacher describe him-/herself as innovative? What are requirements for providing support to the innovative teacher? Which words / terms do first teachers use to describe themselves as innovative? Theoretical framework The theoretical framework covers theories on the teacher professional development in general (Day & Sachs, 2004) and specifically agency and professional activism (Sachs, 2003) as well as professional development through teacher inquiry (Mockler & Sachs, 2011). Methodological design Four first teachers, ranging from preschool to upper secondary school, were interviewed using the same interview guide containing open-ended questions. Each researcher transcribed her interview and prepared a written narrative based on the interview questions. The narratives were orally presented to all researchers during a collaborative session, during which notes were taken by one of the researchers. The notes were discussed collaboratively and iteratively screened for common aspects to a point where themes could be identified. The themes were then illustrated by quotes from each researcher’s narrative to illustrate and validate the themes and common understanding of them. Additionally, separate quotes were added with the aim of finding similarities and differences between the different school levels. Expected conclusions/findings Preliminary findings are that there is an overlap between school levels regarding the way in which the teachers describe themselves as innovative teachers. Four themes were found; a) recognition of each student’s strengths and interests as the main resource in his/her learning b) creating trusting relations to both students and colleagues c) a holistic view on knowledge and education d) curiosity and inquiry as driving forces for school and professional development. Relevance to Nordic educational research This research has a strong relevance to the Nordic context due to the first teacher reform; a new career pathway for teachers, particularly in Sweden and Norway. Criteria for selection of first teachers are based on your interest and competence in school and professional development, i.e. being an innovative teacher, rather than a formal educational degree. Additionally, the innovative teacher may be central for pedagogic entrepreneurship, as specified by the Nordic Council of Ministers (2016), which in turn is essential for sustainable growth of our societies.
|
|
| 10. |
- Eckersten, Henrik, et al.
(författare)
-
Nitrogen leaching and soil organic carbon sequestration of a Barley crop with improved N use efficiency : A regional case study
- 2017
-
Ingår i: Acta Agriculturae Scandinavica - Section B. - : Taylor and Francis Ltd.. - 0906-4710 .- 1651-1913. ; 67:7, s. 615-627
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The potential of modified spring barley crops with improved nitrogen (N) use efficiency to reduce nitrogen (N) leaching and to increase soil organic carbon (SOC) storage was assessed at the regional scale. This was done using simulation model applications designed for reporting according to the Helcom (Helsinki Commission) and Kyoto protocols. Using model simulations based on modified crops N dynamics and SOC were assessed for three agro-ecological regions (latitudes ranging 55°20′–60°40′ N) in Sweden over a 20-year period. The modified N use properties of spring barley were implemented in the SOILNDB model (simulating soil C, N, water and heat, and plant N dynamics) by changing the parameters for root N uptake efficiency and plant N demand within a range given by previous model applications to different crops. A doubling of the daily N uptake efficiency and increased N demand (by ca 30%) reduced N leaching by 24%–31%, increased plant N content by 9%–12%, depending on region. The effects of the modified crop on SOC was simulated with the ICBM model, resulting in an increased SOC content (0–25 cm depth) by 57–79 kg C ha−1 y−1. The results suggest that a modified crop might reduce N leaching from spring barley area, in a range similar to the targets of relevant environmental protection directives, a result which held more in the northern than southern regions. The simulated SOC increase on a hectare basis was highest for the central region and least for the most northern region. For the total agricultural area the share of spring barley area was small and more crops would need to be modified to reach the emission reduction targets.
|
|
