| 1. |
|
|
| 2. |
- Audet, Joachim, et al.
(författare)
-
Nitrous oxide emissions from streams in a Swedish agricultural catchment
- 2017
-
Ingår i: Agriculture, Ecosystems & Environment. - : Elsevier BV. - 0167-8809 .- 1873-2305. ; 236, s. 295-303
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Excess nitrogen fertiliser in agricultural soils might be leached to streams and converted to the greenhouse gas nitrous oxide (N2O). To assess the importance of N2O emissions from agricultural streams, concentration dynamics and emissions N2O emissions in streams were investigated in a 32 km2 lowland agricultural catchment located in Sweden. Dissolved N2O concentration was measured at nine occasions between December 2014 and August 2015 at nine stream stations. The stream stations represented sub-catchments with different land use characteristics with agricultural land use ranging from 0 to 63% of the area. Stream N2O percentage saturation ranged 40-2701% and showed large spatial and temporal variations. Statistical analysis using mixed models revealed that N2O concentration was significantly linked to nitrate concentration in the stream water, to the percentage arable land in the sub catchments as well as to the stream water discharge. Using two empirical equations to estimate the N2O emissions showed that streams were generally a source of N2O to the atmosphere (mean 108 and 175 mu g N m(-2) h(-1) with first and second equation). The catchment scale estimate of N2O stream emissions was compared to the estimate obtained using IPCC guidelines linking N fertilisation inputs and leaching to N2O emissions. The comparison suggested that N2O stream emission calculated using the IPCC methodology might be underestimated. A coarse estimate suggests that N2O stream emissions represent about 4% of the total N2O emissions from N-fertiliser at the catchment scale. Hence while streams covered only 0.1% of the catchment area they were of disproportionate importance as a source of N2O to the atmosphere.
|
|
| 3. |
- Bergström, Lars, et al.
(författare)
-
Turnover and Losses of Phosphorus in Swedish Agricultural Soils: Long-Term Changes, Leaching Trends, and Mitigation Measures
- 2015
-
Ingår i: Journal of Environmental Quality. - : Wiley. - 0047-2425 .- 1537-2537. ; 44, s. 512-523
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Transport of phosphorus (P) from agricultural fields to water bodies deteriorates water quality and causes eutrophication. To reduce P losses and optimize P use efficiency by crops, better knowledge is needed of P turnover in soil and the efficiency of best management practices (BMPs). In this review, we examined these issues using results from 10 Swedish long-term soil fertility trials and various studies on subsurface losses of P. The fertility trials are more than 50 years old and consist of two cropping systems with farmyard manure and mineral fertilizer. One major finding was that replacement of P removed by crops with fertilizer P was not sufficient to maintain soil P concentrations, determined with acid ammonium lactate extraction. The BMPs for reducing P leaching losses reviewed here included catch crops, constructed wetlands, structure liming of clay soils, and various manure application strategies. None of the eight catch crops tested reduced P leaching significantly, whereas total P loads were reduced by 36% by wetland installation, by 39 to 55% by structure liming (tested at two sites), and by 50% by incorporation of pig slurry into a clay soil instead of surface application. Trend analysis of P monitoring data since the 1980s for a number of small Swedish catchments in which various BMPs have been implemented showed no clear pattern, and both upward and downward trends were observed. However, other factors, such as weather conditions and soil type, have profound effects on P losses, which can mask the effects of BMPs.
|
|
| 4. |
|
|
| 5. |
- Bieroza, Magdalena, et al.
(författare)
-
The concentration-discharge slope as a tool for water quality management
- 2018
-
Ingår i: Science of the Total Environment. - : Elsevier BV. - 0048-9697 .- 1879-1026. ; 630, s. 738-749
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Recent technological breakthroughs of optical sensors and analysers have enabled matching the water quality measurement interval to the time scales of stream flow changes and led to an improved understanding of spatially and temporally heterogeneous sources and delivery pathways for many solutes and particulates. This new ability to match the chemograph with the hydrograph has promoted renewed interest in the concentration-discharge (c-q) relationship and its value in characterizing catchment storage, time lags and legacy effects for both weathering products and anthropogenic pollutants. In this paper we evaluated the stream c-q relationships for a number of water quality determinands (phosphorus, suspended sediments, nitrogen) in intensively managed agricultural catchments based on both high frequency (sub-hourly) and long-term low-frequency (fortnightly-monthly) routine monitoring data. We used resampled high-frequency data to test the uncertainty in water quality parameters (e.g. mean, 95th percentile and load) derived from low-frequency sub-datasets. We showed that the uncertainty in water quality parameters increases with reduced sampling frequency as a function of the c-q slope. We also showed that different sources and delivery pathways control c-q relationship for different solutes and particulates. Secondly, we evaluated the variation in c-q slopes derived from the long-term low frequency data for different determinands and catchments and showed strong chemostatic behaviour for phosphorus and nitrogen due to saturation and agricultural legacy effects. The c-q slope analysis can provide an effective tool to evaluate the current monitoring networks and the effectiveness of water management interventions. This research highlights how improved understanding of solute and particulate dynamics obtained with optical sensors and analysers can be used to understand patterns in long-term water quality time series, reduce the uncertainty in the monitoring data and to manage eutrophication in agricultural catchments. (C) 2018 Elsevier B.V. rights reserved.
|
|
| 6. |
- Björck, Lennart, et al.
(författare)
-
Tveksam vinst med ekolantbruk
- 2009
-
Ingår i: Svenska dagbladet. - 1101-2412. ; -
-
Tidskriftsartikel (populärvet., debatt m.m.)
|
|
| 7. |
- Carlsson, Anna Lena, et al.
(författare)
-
"Typområde på jordbruksmark", Barlingbo avrinningsområde : Årsredovisning 1994/95
- 1996
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Miljöövervakningsprogrammet "Typområden för jordbruksmark" har till syfte att i små jordbruksdominerade avrinningsområden undersöka jordbrukets påverkan på yt- och grundvattenkvalitén. Programmet gick tidigare under namnet Jordbrukets recipientkontroll, JRK. Områden som ingår i programmet finns i ett flertal län i landet och länsstyrelserna är ansvariga för undersökningarna. De områden som väljs ut skall vara representativa för länet. I denna årsredovisning ges en sammanställning av data för typområdet Barlingbo i Gotlands län för det agrohydrologiska året 1994/95. Undersökningarna i området startade 1989. Länsstyrelsen i Gotlands län ansvarar för undersökningarna och avdelningen för vattenvårdslära vis Sveriges landbruksuniversitet har anlitats för sammanställning och redovisning av insamlade data. Denna årsredovisning innefattar bl a årets nederbörd, vattenföring, halter i avrinnande vatten och ämnestransporter. Resultaten kommenteras dessutom översiktligt.
|
|
| 8. |
- Carlsson, Carina, et al.
(författare)
-
Typområden på jordbruksmark : Växtnäringsförluster i små jordbruksdominerade avrinningsområden 2001/2002
- 2003
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- I det regionala miljöövervakningsprogrammet ”Typområden på jordbruksmark” undersöks för närvarande 28 stycken små jordbruksdominerade avrinningsområden. Syftet är att följa odlingens inverkan på vattenkvalitén i avrinnande vatten till bäck eller å. I denna sammanställning redovisas resultat från det agrohydrologiska året 2001/2002, bl a flödesvägda halter, transporter,klimat och hur odlingsförutsättningarna har varit.Åkermarkens nettoarealförlust (utlakning till rotzonen minus retentionsförluster och förluster till djupare grundvatten) har inte skattats i årets rapport. Detta innebär att det är den totala transporten som redovisas och i den ingår inte bara läckage från åkermark utan även t ex förluster från punktkällor.Hösten 2001 och vintern 2001/2002 var mild och på många håll nederbördsrik. Den rikliga nederbörden ledde till stora oskördade arealer hösten 2001 och även till att den höstsådda arealen blev liten. Trots riklig nederbörd blev avrinningen för områdena i Svealand måttlig. Halterna av kväve för typområdena i Svealand var däremot medel till över medel för perioden medan halterna av fosfor var i nivå med tidigare år. Den högre avrinningen som förekom i områdena i Skåne, Blekinge och Hallands län gav däremot inte upphov till några höga halter i jämförelse med långtidsmedel, varken av kväve eller fosfor. Däremot gjorde en hög avrinning att transporterna blev relativt höga och medel för produktionsområdena Götalands slätt- och mellanbygder översteg långtidsmedel betydligt för både kväve och fosfor.I januari 2002 förändrades programmet typområden på jordbruksmark i och med att åtta områden överfördes till ett nationellt, så kallat intensivprogram. Detta innebär bl a att vattenprover tas med tätare intervall i områdena och både i ytoch grundvatten. Som en kvalitetskontroll av analyser gjordes en jämförelse med laboratoriet på avdelningen för vattenvårdslära och två andra laboratorier som användes för två områden. Resultaten pekar på en del skillnader mellan laboratorierna t ex i metoden för analys av suspenderat material. För de laboratorier som analyserar recipientvatten från jordbruksmark skulle analys av suspenderat material, förfiltrering för fosfatanalys och bestämningen av fosfor behöva interkalibreras.
|
|
| 9. |
- Carlsson, Carina, et al.
(författare)
-
Växtnäringsförluster i små jordbruksdominerade avrinningsområden 2002/2003 : Årsrapport för miljöövervakningsprogrammet Typområden på Jordbruksmark
- 2004
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom ett antal små, jordbruksdominerade avrinningsområden bedrivs mätningar för att undersöka jordbrukets påverkan på vattenkvaliteten. Växtnäringsförluster mäts i både yt- och grundvatten och lantbrukarnas odlingsåtgärder inventeras årligen. Programmet, Typområden på Jordbruksmark, ingår i den svenska miljöövervakningen med Naturvårdsverket som ansvarig myndighet.Under det agrohydrologiska året 2002/2003 har mätningar pågått i ett 20-tal områden, varav 8 områden undersöks inom ramen för den nationella miljöövervakningen med SLU som ansvarig utförare. I övriga områden ansvarar länsstyrelsen i respektive län för undersökningarna. I följande rapport redovisas resultat från programmet för det agrohydrologiska året 1 juli 2002 till 30 juni 2003. Flödesvägda årshalter, transporter och avrinning redovisas för varje område medan klimatet redovisas översiktligt för olika delar av Sverige. En kort genomgång görs även av odlingen i ett antal typområden.Året 2002/2003 kännetecknas av låg nederbörd och en varm höst och vår. Skillnaderna i nederbördsmönster mellan södra och mellersta Sverige är tydligt med en hel del nederbörd i södra Sverige under hösten medan främst våren blev nederbördsrik i de mellersta delarna av landet. Nederbörden för 2002/2003 understeg i de flesta typområdena normalnederbörden. Detta bidrog till att avrinningen blev låg och understeg långtidsmedel för merparten av områdena. I produktionsområdet Götalands skogsbygder föll den största mängden nederbörd och avrinningen var också som högst här. Tidig snö föll i oktober i vissa områden, men låg markvattenhalt och låga grundvattennivåer gjorde att avrinningen blev liten. Även under våren föll en hel del nederbörd och i samband med det ökade även avrinningen.Halterna av både kväve och fosfor var måttliga och i kombination med en låg avrinning blev transporten för de flesta områdena under långtidsmedel. En torr och varm höst 2002 skapade gynnsamma förhållanden för skörd och höstsådd. En stor areal höstsåddes också, men etableringen blev dålig vilket gjorde att en hel del höstgrödor utvintrade och fick sås om på våren.
|
|
| 10. |
- Carlsson, Carina, et al.
(författare)
-
Växtnäringsförluster i små jordbruksdominerade avrinningsområden 2003/2004 : Årsrapport för miljöövervakningsprogrammet Typområden på Jordbruksmark
- 2005
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom programmet Typområden på Jordbruksmark bedrivs mätningar i ett antal små, jordbruksdominerade avrinningsområden. Ett av syftena är att undersöka jordbrukets påverkan på vattenkvaliteten genom att mäta växtnäringsförluster i både yt- och grundvatten och inventera lantbrukarnas odlingsåtgärder regelbundet. Programmet ingår i den svenska miljöövervakningen på Jordbruksmark med Naturvårdsverket som ansvarig myndighet. I följande rapport redovisas resultat från programmet för det agrohydrologiska året 2003/2004. under året har mätningar pågått i ett 20-tal typområden, varav 8 områden undersöks inom ramen för den nationella miljöövervakningen med SLU som ansvarig utförare. I övriga typområden ansvarar länsstyrelsen i respektive län för undersökningarna. Rapporten redovisar bl a flödesvägda årshalter, transporter och avrinning för varje avrinning för varje typområde medan klimatet redovisas översiktligt för olika delar av Sverige.Den låga nederbörden hösten 2003 gav upphov till både låga markvattenhalter och grundvattennivåer, och gjorde också flödena i flertalet bäckar blev låga. Avrinningen kom inte igång förrän i slutet av året, men i samband med det uppmättes årets högsta halter av främst kväve i vissa typområden. Temperaturen under året och nederbördens fördelning har stor betydelse för variationen i utlakningen av framförallt kväve. Den varma hösten skapade gynnsamma förhållanden för kvävemineralisering, men den låga avrinningen gav inte upphov till någon betydande utlakning. Koncentrationen av fosfor i utloppet från avrinningsområdena beror däremot mera på jordarten i området, än på t ex andel åkermark eller temperatur, och en lika geografisk skillnad i fosforutlakning kunde inte ses som för kväve. Endast för ett fåtal typområden uppmättes högre årshalter av kväve och fosfor än medel för mätperioden. Den låga avrinningen i kombination med låga halter för flertalet typområden gjorde att även transporterna blev måttliga, både för kväve och fosfor. Merparten av transporten av kväve och fosfor från typområdena utgjordes av utlakning från åkermarken. Fosfor påverkades däremot till större del än kväve av andra näringskällor, t ex enskilda avlopp.
|
|
| 11. |
- Djodjic, Faruk, et al.
(författare)
-
Kalibrering och validering av jordbruksläckagekoefficienter och beräkning av retention i små sjölösa områden
- 2010
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- De svenska PLC-beräkningarna av näringsämnesbelastning från jordbruksmark är baserade på läckagekoefficienter som är framtagna med NLeCCS systemet med ingående modellerna SOILNDB (för kväve) och ICECREAMDB (för fosfor) samt verktyg för växtföljdsgenerering och för beräkning av läckagekoefficienter. Dessa beräkningar utförs för en upplösning motsvarande ett fält. Utifrån dessa läckage-koefficienter beräknas enligt PLC5-metodiken arealviktade läckagehalter för varje delavrinningsområde där rådande grödfördelningen (för ett specifikt år) används tillsammans med delavrinningsområdesspecifika uppgifter om dominerande jordart, tillhörighet till produktionsområde, lutning (enbart fosfor) och fosforhalt (enbart fosfor). Genom att testa läckagehaltsberäkningarna i jordbruksdominerade små, sjölösa avrinningsområden kan både läckagekoefficienter och indata till läckagehaltsberäkningarna utvärderas. Därför har vi inom ramen för detta projekt testat och utvärderat läckagekoefficienter och arealviktade läckagehalter i sju små avrinningsområden som domineras av jordbruksmark och där jordbruket är den största bidragande källan till näringsämnesförluster. Detta gjordes genom tillämpning av källfördelningsmodellering i ovan nämnda små avrinningsområden där två huvudscenarier simulerades. I det första scenariot utnyttjades samma indata som användes i respektive område vid PLC5-beräkningarna. I det andra scenariot togs alla tillgängliga lokala data fram för att försöka förbättra indata med avseende på jordartsfördelning, fosforhalter i marken, lutning, odlingsdata mm. Ytterligare två scenarier modellerades i de fall där enbart anpassning till bättre lokala indata inte kunde förklara avvikelser mellan uppmätta och modellerade värden. I dessa scenarier ändrades även läckagekoefficienterna genom att nya läckagekoefficienter togs fram antingen från NLeCCS genom bättre anpassad växtföljd, eller genom omkörning av ICECREAMDB-modellen. Både kväve och fosfor modellerades med FyrisNP-modellen och resultaten jämfördes med uppmätta halter och transporter. Modelleringsperiod var nio och ett halvt år med ett tidssteg på en vecka vilket harmoniserar med kalibreringsdata från befintliga miljöövervakningsprogram. Generellt visar resultat i detta projekt att arealviktade läckagehalter fram-räknade utifrån läckagekoefficienter kan beskriva transporter av näringsämnen på ett tillfredställande sätt, oftast dock först efter att hänsyn tagits till lokala för-hållanden. Med tanke på vald skala kan man också konstatera att vissa avvikelser är en logisk konsekvens av den valda metodiken med läckagekoefficienter som representerar ett årsmedelvärde. I vissa fall visade det sig också att rimliga förklaringar för de avvikande resultaten ibland saknas, och att en djupare förståelse av styrande processer är nödvändigt innan vi ens på ett konceptuellt sätt kan förbättra modellerna.Retentionsberäkningar ingick också i modelleringen där framförallt fosfor-retention mellan fältets kant och vattendragen är intressant eftersom hänsyn inte tagits till dessa processer vid PLC5-beräkningar. Även om en viss relation mellan fosforretention och områdens storlek framträder i modelleringar så är underlaget 7för litet för att kunna ge generella rekommendationer för de nationella beräkningarna. Eftersom rimliga resultat kunde uppnås i de flesta fall med tämligen enkla anpassningar och förbättringar av indata anser vi att den tillämpade metodiken kan vara ett sätt att validera erhållna läckagekoefficienter från fältmodellerna i ett tidigt stadium innan de används för nationella beräkningar. Därför föreslår vi att detta steg inkorporeras i kommande PLC-beräkningar som en extra utvärdering och justering av framtagna läckagekoefficienter innan de används för de nationella beräkningarna
|
|
| 12. |
|
|
| 13. |
- Eklöf, Karin, et al.
(författare)
-
Land-use dominates climate controls on nitrogen and phosphorus export from managed and natural Nordic headwater catchments
- 2020
-
Ingår i: Hydrological Processes. - : Wiley. - 0885-6087 .- 1099-1085. ; 34, s. 4831-4850
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Agricultural, forestry-impacted and natural catchments are all vectors of nutrient loading in the Nordic countries. Here, we present concentrations and fluxes of total nitrogen (totN) and phosphorus (totP) from 69 Nordic headwater catchments (Denmark: 12, Finland:18, Norway:17, Sweden:22) between 2000 and 2018. Catchments span the range of Nordic climatic and environmental conditions and include natural sites and sites impacted by agricultural and forest management. Concentrations and fluxes of totN and totP were highest in agricultural catchments, intermediate in forestry-impacted and lowest in natural catchments, and were positively related %agricultural land cover and summer temperature. Summer temperature may be a proxy for terrestrial productivity, while %agricultural land cover might be a proxy for catchment nutrient inputs. A regional trend analysis showed significant declines in N concentrations and export across agricultural (-15 mu g totN L-1 year(-1)) and natural (-0.4 mu g NO3-N L-1 year(-1)) catchments, but individual sites displayed few long-term trends in concentrations (totN: 22%, totP: 25%) or export (totN: 6%, totP: 9%). Forestry-impacted sites had a significant decline in totP (-0.1 mu g P L-1 year(-1)). A small but significant increase in totP fluxes (+0.4 kg P km(-2) year(-1)) from agricultural catchments was found, and countries showed contrasting patterns. Trends in annual concentrations and fluxes of totP and totN could not be explained in a straightforward way by changes in runoff or climate. Explanations for the totN decline include national mitigation measures in agriculture international policy to reduced air pollution and, possibly, large-scale increases in forest growth. Mitigation to reduce phosphorus appears to be more challenging than for nitrogen. If the green shift entails intensification of agricultural and forest production, new challenges for protection of water quality will emerge possible exacerbated by climate change. Further analysis of headwater totN and totP export should include seasonal trends, aquatic nutrient species and a focus on catchment nutrient inputs.
|
|
| 14. |
- Ezzati, Golnaz, et al.
(författare)
-
Long-term water quality monitoring in agricultural catchments in Sweden: Impact of climatic drivers on diffuse nutrient loads
- 2023
-
Ingår i: Science of the Total Environment. - : Elsevier BV. - 0048-9697 .- 1879-1026. ; 864
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Water quality related to non-point source pollution continues to pose challenges in agricultural landscapes, despite two completed cycles of Water Framework Directive actions by farmers and landowners. Future climate projections will cause new challenges in landscape hydrology and subsequently, the potential responses in water quality. Investigating the nutrient trends in surface waters and studying the efficiency of mitigation measures revealed that loads and mea-sures are highly variable both spatially and temporally in catchments with different agro-climatic and environmental conditions. In Sweden, nitrogen and phosphorus loads in eight agricultural catchments (470-3300 ha) have been in-tensively monitored for >20 years. This study investigated the relationship between precipitation, air temperature, and discharge patterns in relation to nitrogen (N) and phosphorus (P) loads at catchment outlets. The time series data anal-ysis was carried out by integrating Mann-Kendall test, Pettitt break-points, and Generalized Additive Model. The re-sults showed that the nutrient loads highly depend on water discharge, which had large variation in annual average (158-441 mm yr-1). The annual average loads were also considerably different among the catchments with total N (TN) loads ranging from 6.76 to 35.73 kg ha-1, and total P (TP) loads ranging from 0.11 to 1.04 kg ha-1. The climatic drivers were highly significant indicators of nutrient loads but with varying degree of significance. Precipitation (28-962 mm yr-1) was a significant indicator of TN loads in five catchments (loamy sand/sandy loam) while annual average temperature (6.5-8.7 degrees C yr-1) was a significant driver of TN loads in six out of eight catchments. TP loads were associated with precipitation in two catchments and significantly correlated to water discharge in six catchments. Con-sidering the more frequent occurrence of extreme weather events, it is necessary to tailor N and P mitigation measures to future climate-change features of precipitation, temperature, and discharge.
|
|
| 15. |
- Fölster, Jens, et al.
(författare)
-
Comparing nutrient reference concentrations in Nordic countries with focus on lowland rivers
- 2020
-
Ingår i: AMBIO: A Journal of the Human Environment. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0044-7447 .- 1654-7209. ; 49, s. 1771-1783
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Reference conditions of water bodies are defined as the natural or minimal anthropogenically disturbed state. We compared the methods for determining total phosphorus and total nitrogen concentrations in rivers in Finland, Norway and Sweden as well as the established reference conditions and evaluated the possibility for transfer and harmonisation of methods. We found that both methods and values differed, especially for lowland rivers with a high proportion of agriculture in the catchment. Since Denmark has not yet set reference conditions for rivers, two of the Nordic methods were tested for Danish conditions. We conclude that some of the established methods are promising but that further development is required. We moreover argue that harmonisation of reference conditions is needed to obtain common benchmarks for assessing the impacts of current and future land use changes on water quality.
|
|
| 16. |
|
|
| 17. |
|
|
| 18. |
- Fölster, Jens, et al.
(författare)
-
Åtgärder ger effekt
- 2012
-
Ingår i: Havet 2012. - 9789198064612 ; , s. 33-34
-
Bokkapitel (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)
|
|
| 19. |
- Geranmayeh, Pia, et al.
(författare)
-
Utan spaning ingen aning : långsiktig effektuppföljning av övergödningsåtgärder behövs för ökad kostnadseffektivitet
- 2024
-
Annan publikation (populärvet., debatt m.m.)abstract
- Sedan 1990-talet har svenska staten gett medel för olika åtgärder som ska minska övergödningen av våra vatten. Trots 30 års åtgärdsarbete är kunskaperna bristfälliga om vissa åtgärders effekt, särskilt på lång sikt och under varierande förhållanden, då tillförlitliga mätningar endast skett på några fåtal platser under kort tid. Om åtgärderna utformas och placeras fel blir de ineffektiva och likaså användningen av stödmedlen.
|
|
| 20. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Assessments of Composite and Discrete Sampling Approaches for Water Quality Monitoring
- 2018
-
Ingår i: Water Resources Management. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0920-4741 .- 1573-1650. ; 32, s. 3103-3118
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Achieving an operational compromise between spatial coverage and temporal resolution in national scale river water quality monitoring is a major challenge for regulatory authorities, particularly where chemical concentrations are hydrologically dependent. The efficacy of flow-weighted composite sampling (FWCS) approaches for total phosphorus (TP) sampling (n = 26-52 analysed samples per year), previously applied in monitoring programmes in Norway, Sweden and Denmark, and which account for low to high flow discharges, was assessed by repeated simulated sampling on high resolution TP data. These data were collected in three research catchments in Ireland over the period 2010-13 covering a base-flow index range of 0.38 to 0.69. Comparisons of load estimates were also made with discrete (set time interval) daily and sub-daily sampling approaches (n = 365 to >1200 analysed samples per year). For all years and all sites a proxy of the Norwegian sampling approach, which is based on re-forecasting discharge for each 2-week deployment, proved most stable (median TP load estimates of 87-98%). Danish and Swedish approaches, using long-term flow records to set a flow constant, were only slightly less effective (median load estimates of 64-102% and 80-96%, respectively). Though TP load estimates over repeated iterations were more accurate using the discrete approaches, particularly the 24/7 approach (one sample every 7 h in a 24 bottle sampler - median % load estimates of 93-100%), composite load estimates were more stable, due to the integration of multiple small samples (n = 100-588) over a deployment.
|
|
| 21. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Climate change and the potential effects on runoff and nitrogen losses in the Nordic–Baltic region
- 2014
-
Ingår i: Agriculture, Ecosystems and Environment. - : Elsevier BV. - 0167-8809 .- 1873-2305. ; 198, s. 114-126
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Climatic changes will influence the possibilities for agricultural production (e.g. longer growing season), agricultural management practices (e.g. changes in tillage, fertilization, increased use of fungicides) and runoff conditions, and thereby the losses of nutrients from agricultural fields to the environment. Nitrogen (N) is of particular interest in the Baltic Sea region because of its adverse effects on water quality. This paper gives an overview of the expected climatic changes in the Nordic-Baltic region, and the possible effects of these changes on runoff and N losses. Downscaled climate scenarios are used as a basis for evaluating the potential effects of climate change on hydrology, runoff and N losses. Examples from selected catchments in Nordic-Baltic water quality monitoring programmes, including data from extreme events, are presented and used for an assessment of the required adaptations. The analysis shows that there is a strong relationship between annual precipitation and runoff, and between runoff and N loss. The seasonality of precipitation, runoff and N loss indicate high losses outside the growing season. With climate change, increased precipitation is expected to occur mainly outside the growing season - in September-March - and result in increased runoff and thereby increased N losses. Existing data show that extreme events of precipitation have occurred in all seasons during the monitoring period, and have caused high runoff and high losses of N. With the expected increases in N losses, there is an urgent need for efficient measures to reduce N losses in order to fulfil the requirements of e.g. the EU Water Framework Directive (EU-WFD) and the Nitrates Directive and reduction of greenhouse gas emissions (GHG) from agriculture.
|
|
| 22. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Conceptual Mini-Catchment Typologies for Testing Dominant Controls of Nutrient Dynamics in Three Nordic Countries
- 2020
-
Ingår i: Water. - : MDPI AG. - 2073-4441. ; 12
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Optimal nutrient pollution monitoring and management in catchments requires an in-depth understanding of spatial and temporal factors controlling nutrient dynamics. Such an understanding can potentially be obtained by analysing stream concentration-discharge (C-Q) relationships for hysteresis behaviours and export regimes. Here, a classification scheme including nine different C-Q types was applied to a total of 87 Nordic streams draining mini-catchments (0.1-65 km(2)). The classification applied is based on a combination of stream export behaviour (dilution, constant, enrichment) and hysteresis rotational pattern (clock-wise, no rotation, anti-clockwise). The scheme has been applied to an 8-year data series (2010-2017) from small streams in Denmark, Sweden, and Finland on daily discharge and discrete nutrient concentrations, including nitrate (NO3-), total organic N (TON), dissolved reactive phosphorus (DRP), and particulate phosphorus (PP). The dominant nutrient export regimes were enrichment for NO(3)(-)and constant for TON, DRP, and PP. Nutrient hysteresis patterns were primarily clockwise or no hysteresis. Similarities in types of C-Q relationships were investigated using Principal Component Analysis (PCA) considering effects of catchment size, land use, climate, and dominant soil type. The PCA analysis revealed that land use and air temperature were the dominant factors controlling nutrient C-Q types. Therefore, the nutrient export behaviour in streams draining Nordic mini-catchments seems to be dominantly controlled by their land use characteristics and, to a lesser extent, their climate.
|
|
| 23. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Hydrological pathways and nitrogen runoff in agricultural dominated catchments in Nordic and Baltic countries
- 2014
-
Ingår i: Agriculture, Ecosystems and Environment. - : Elsevier BV. - 0167-8809 .- 1873-2305. ; 195, s. 211-219
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Nitrogen (N) transport and retention in streams are largely determined by hydrological characteristics (e.g. water runoff, baseflow index (BFI) and flashiness index (FI)) in the catchment. It is important to know the impact of catchment characteristics such as land use, subsurface drainage intensity, elevation difference and catchment size on the hydrological properties and N loss. This paper presents a comparison of the magnitude and variation of the baseflow and flashiness in streams in relation to the selected geographical and drainage characteristics for thirty studied agriculture dominated catchments in the Nordic and Baltic countries and the effects it can have on N loss. The analysis included measured data from the total discharge and nitrogen loss at the catchment outlets for the period from the beginning of 1993 to 2011, although there is variation in the length of periods among catchments and countries. The study revealed that the rate of subsurface drainage systems and drainage intensity (given as lateral tile drainage spacing) were statistically significant explanatory variables in explaining differences in hydrological characteristics between catchments. There is a considerable increase in the El, almost by a factor of three, when using hourly discharge values instead of average daily values, indicating that large diurnal variation in discharge can occur, especially at higher FI values. The analysis also showed that there is a negative relation between FI and the BFI, i.e. a high BFI corresponding to a low FI and vice versa. In general, there seems to be a positive relationship between long-term average runoff and N loss, with the highest runoff and N loss occurring in the Norwegian catchments. However, flow path can have a significant influence on the N loss. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.
|
|
| 24. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Jordbruk och läckage av nitrat till grundvatten : Naturliga processer, odlingssystem och risk för påverkan
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Denna rapport är skriven av forskare vid Institutionen för mark och miljö vid SLU på uppdrag av Havs- och vattenmyndigheten och syftar till att stärka kommunernas förmåga att bedöma platsspecifika riskfaktorer som styr läckage av kväve till grundvatten. Rapporten är ett underlag och komplement till Havs- och vattenmyndighetens och Jordbruksverkets gemensamma vägledning 2019:26, Hantering av gödsel inom vattenskyddsområde för grundvattentäkt som ger närmare vägledning kring tolkning och tillämpning av regler på området och hur utformning av villkor i tillstånd kan utformas där det krävs särskilda prövningar enligt vattenskyddsföreskrifter.
|
|
| 25. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Kol i åkermark : förstudie för klimatverktyget Agrosfär
- 2024
-
Rapport (populärvet., debatt m.m.)abstract
- Inlagring av kol i åkermark bidrar till minskad växthusgaseffekt och klimatpåverkan men möjligheterna att öka kolmängden beror av platsens egenskaper och odlingshistorik. För att kunna följa upp om åtgärder har bidragit till kolinlagring behövs data om odlingssystem, jordar och klimat. Den nationella dataplattformen Agronod som ägs av organisationer och företag i lantbrukssektorn och har stöd från EU genom Jordbruksverket har bildats för att lantbruksdata ska kunna delas och ge mervärde för lantbruksnäringen. I denna rapport har vi undersökt möjligheterna att inkludera beräkning av kolinlagring i Agronods klimatverktyg Agrosfär, och om det går att följa en internationell standard för klimatrapportering i värdekedjan från gård till konsument.Svensk åkermark innehåller en stor mängd organiskt kol och det finns en förväntan i samhället att öka kolförrådet men möjligheterna varierar stort mellan gårdar och fält. En gård med vallbaserad mjölkproduktion på sandjord kan ha nått sin potential och där mer organiskt material kan ge negativa bieffekter som ökat utsläpp av lustgas och högre kväveläckage. En växtodlingsgård på lerjord kan däremot ha större möjligheter att öka markens kolförråd.Mätning av förändring av markens kolförråd på ett enskilt fält förutsätter ofta tio år eller mer för att ge säkra resultat. En osäkerhet är jordprovtagning som ofta sker till ett standardiserat djup. Om kolmängden har ökat mellan två provtagningar blir jorden också mer lucker men kolhalten ökar inte i samma omfattning eftersom jorden blir lättare. Mätning av volymvikt kompenserar för att även markstrukturen har förändrats men ingår inte i normal markkartering. Metoden för bestämning av markens kolhalt har också osäkerheter. Kolhalten bestäms oftast med en indirekt metod baserad på glödförlust och skattning av lerhalt. Metoden ger en god uppfattning om fältets mullhalt men räcker sällan som underlag för att bestämma årlig förändring av markens kolmängd. Mätdata från många gårdar tillsammans utgör däremot ett värdefullt underlag för att beskriva variationer inom landet och förändringar. Mätdata är också nödvändiga för att förbättra precisionen i modellberäkningar oavsett om modellerna är baserade på kända samband om omsättning av organiskt material eller fjärranalys.Greenhouse Gas Protocol är en internationell standard för företags klimatrapportering. Standarden har kompletterats med ett förslag för beräkning av kolinlagring i mark, Land Sector and Removals Guidance. I förslaget ska en kolinlagring kunna spåras ner till gårdsnivå och det ska kunna säkerställas att kolmängden har ökat och att kolet blir kvar i marken över tid. För Sverige innebär förslaget att förändringar i kolmängd på gårdsnivå kan bli svåra att säkerställa även om ett omfattande provtagningsprogram skulle etableras, främst för att förändringar i kolförrådet tar tid och att dagens mätmetoder inte har tillräcklig noggrannhet vid uppföljning med så korta tidsintervall som några år.Även om nuvarande internationell företagsstandard inte passar för klimatrapportering av organiskt kol i åkermark under svenska förhållanden är det ändå viktigt att kunna värdera och premiera åtgärder på gården som ger klimatnytta. Förutom åtgärder som ökar kolmängden är också åtgärder som minskar nettoförlusten av kol eller bibehåller en redan hög kolmängd värdefulla. Som utgångspunkt för ett värderingssystem av åtgärders klimatnytta på fältnivå föreslår vi att den svenska modellen för beräkning av kolbalans i åkermark, ICBM, integreras i Agrosfär. ICBM är utvecklad för svenska odlingsförhållanden och används i Sveriges klimatrapportering till EU och FN. Modellen är också inkluderad i Greppa Näringens rådgivningsverktyg Odlingsperspektiv. Med ICBM som grund kan markens aktuella kolbalans och effekten av alternativa odlingsstrategier bedömas. Det innebär att åtgärder kan lokaliseras dit de ger störst klimatnytta, både inom gården och för lantbruket som helhet.
|
|
| 26. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Long-term monitoring of nutrient losses from agricultural catchments in the Nordic-Baltic region - A discussion of methods, uncertainties
- 2014
-
Ingår i: Agriculture, Ecosystems and Environment. - : Elsevier BV. - 0167-8809 .- 1873-2305. ; 198, s. 4-12
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Monitoring of nutrient losses to surface waters at the small agricultural catchment scale has been carried out in seven Nordic and Baltic countries for the past two decades, with the aim of obtaining information on agricultural activities and their impact on surrounding waters. The monitoring methods have been harmonised and in almost all 35 catchments currently being monitored, water samples are taken flow-proportionally, water discharge is measured continuously and information on crops grown and crop management is collected yearly. Here, we evaluate and discuss uncertainties in data and their consequences for fulfilling the aim of the monitoring systems. We also suggest methods and priorities for future monitoring. Although the catchments altogether cover major variations in climate, soil texture and farm type, there is a bias towards more intensive agricultural production compared with the surrounding agricultural regions. For applicability of the results to larger agricultural areas, the representativity of the selected catchments should be stated. The determination of nutrient loads is affected by uncertainties in water discharge measurements, water sampling and chemical analyses, but these uncertainties may decrease over time due to improvements in the methods used. This would improve the possibility to detect trends in the naturally large variation in nutrient loads. For wider applications, the level of nutrient loads at the catchment stream outlet must be related to catchment characteristics such as proportion of agricultural land and contribution from other land uses and point sources. These sources are often estimated based on limited information, but should be included regularly in monitoring schemes. Also data on agricultural activities are related to uncertainties such as coverage of crop management information and nutrient content in manure and harvested products. When data are missing, standard values are used, further contributing to uncertainties. However, intensive monitoring increases awareness of sources of uncertainty in data, and hence the possibility to reduce these uncertainties. Therefore, the intensive monitoring approach should be maintained and rather extended, for example by using sensors for high resolution water quality measurements so that the variations can be identified and related to catchment activities and to processes in streams and groundwater. To further understand these processes and crop management systems, modelling should be closely related to monitoring. With harmonised monitoring programmes where differences in methods are known, focus can be put on the evaluation of data so that further knowledge on the impact of agriculture on the environment can be obtained.
|
|
| 27. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Mitigating diffuse nitrogen losses in the Nordic-Baltic countries
- 2014
-
Ingår i: Agriculture, Ecosystems and Environment. - : Elsevier BV. - 0167-8809 .- 1873-2305. ; 195, s. 53-60
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Concerns over deteriorating water quality in both freshwater and marine waters have initiated efforts to control diffuse nitrogen (N) losses in all Nordic-Baltic countries. The national strategies for combating diffuse nitrogen losses including selection of mitigation measures, areal extent of measures and incentives for farmers to use the measures differ between the Nordic-Baltic countries. Effects of legislation and other incentives to change agricultural practices and hence to reduce N losses from agriculture are first observed by monitoring close to the source of these losses. Consequently, all Nordic-Baltic countries have set up monitoring programmes including small agriculturally dominated catchments where inputs, outputs and loss of N are followed closely at plot, field and/or catchment scale. We explore the connection between political decisions and regulations, provide an overview of measures and incentives used in the Nordic-Baltic countries, and assess the effect of the measures based on data from national monitoring programmes. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.
|
|
| 28. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Nitrogen and phosphorus losses in Nordic and Baltic agricultural monitoring catchments-Spatial and temporal variations in relation to natural conditions and mitigation programmes
- 2023
-
Ingår i: CATENA. - 0341-8162. ; 230
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Nitrogen (N) and phosphorus (P) losses via agricultural drainage water have negative impacts on receiving water bodies and large-scale programmes to reduce nutrient losses have been established in the Nordic and Baltic countries, together with agricultural catchment monitoring programmes. This study evaluated time series (9-40 years) of data from 34 selected Nordic-Baltic catchments for spatial and temporal variations in area-specific water discharge (mm) and in concentrations and transport of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP).Water discharge from the catchments varied from 125 mm (Denmark) to > 1000 mm (Norway). Catchments with low TN concentrations (& LE;3 mg L-1) were dominated by clay or grass leys or were undrained with reduction of nitrate (NO3) in shallow groundwater. Catchments with high TN concentrations (& GE;10 mg L-1) had loams and cereal crops. TP concentrations were highest (& GE;0.45 mg L-1) in catchments with erosive soils, relatively high water discharge and cereal crops, and lowest (& LE;0.07 mg L-1) in catchments with permeable soils.Generalised additive mixed model (GAMM) analysis of time series of transport and flow-weighted concen-trations of TN and TP for temporal patterns revealed decreases in TN concentrations in seven catchments and increases in eight, while four had periods with opposing trends. TN concentrations decreased in Denmark and Sweden in 1990-2010, following introduction of mitigation programmes. TP concentrations decreased in eight catchments and increased in six, while one showed opposing trends. Decreases in TP coincided with improved P balance in catchments with sand and loam. To further reduce N and P losses, a tailored set of mitigation measures is needed for each combination of soil, climate, geohydrology and agricultural production. Intensive monitoring of small catchments can reveal how N and P losses relate to natural conditions and to changes in agricultural production.
|
|
| 29. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Nitrogen application, balances and their effect on water quality in small catchments in the Nordic-Baltic countries
- 2014
-
Ingår i: Agriculture, Ecosystems and Environment. - : Elsevier BV. - 0167-8809 .- 1873-2305. ; 198, s. 104-113
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Various strategies to reduce loss of nitrogen (N) from agricultural land have been implemented in the Nordic-Baltic countries during the last two decades to combat nutrient pollution of surface waters. The mitigation methods have led to a significant reduction in the consumption of N fertilizers in some of the Nordic-Baltic countries. The objective of this study was to investigate trends in N application and N balance and their effect on N concentrations in runoff from agricultural areas. Nitrogen balances consisted of N input in fertilizer, manure, deposition and fixation minus N output in yield. The study was based on monitoring in small agricultural streams in the Nordic-Baltic region over the last two decades with corresponding information on average N application (28 catchments) and N balance (27 catchments) for a varying periods. Long-term time series (14-22 years) on annual N application was available for 17 catchments and for 14 of these catchments, annual information on N balances were also available for the long-term time series. Nitrogen balances were available for 23 catchments for 2007-2011 and our results showed that on average for this period the N balance varied from -12Nha-1yr-1 in Volbu to 132kgNha-1yr-1 in Time, both located in Norway. For long-term time series, we found that the N application rates decreased significantly in six catchments, but increased in five catchments. Furthermore, the N balances decreased in four catchments but increased in two catchments. Hence the results describe the differences in agricultural development between countries, caused by e.g. changes in livestock production (Norway), strict regulations of fertilizer application (Denmark) and increased intensity in production (Latvia). The results showed that for 10 of the 14 catchments with long-term time series, there was no significant relationship between annual N balances and N concentrations. The effect of changes in N balances on N concentrations were significant for four of the 14 long-term time series which showed positive relationships (p=0.0002, 0.0013, 0.0087, 0.0893) between annual N balances for the agricultural area in the catchments and N concentrations in the streams. The significant relationship between N balances and N concentrations were detected where long-term trends in N balances were identified and where a large change in N balances from a very high N surplus occurred.
|
|
| 30. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Nitrogen Leaching in Small Agricultural Catchments : Modelling and monitoring for assessing state, trends and effects of counter-measures
- 2004
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- problem.Small agricultural monitoring catchments in Sweden were used for the application andtesting of model-based methods for quantification of N leaching from arable fields, and foranalysis of measured data. The physically-based modelling system SOILNDB was used intwo different approaches for quantification of N leaching; by direct simulations usingmonitored field data and by producing field N leaching coefficients (field-NLCs) on thebasis of agricultural statistics, etc. The field-NLCs were then used to calculate N lossesfrom the fields.
|
|
| 31. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Potential impacts of a future Nordic bioeconomy on surface water quality
- 2020
-
Ingår i: AMBIO: A Journal of the Human Environment. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0044-7447 .- 1654-7209. ; 49, s. 1722-1735
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Nordic water bodies face multiple stressors due to human activities, generating diffuse loading and climate change. The 'green shift' towards a bio-based economy poses new demands and increased pressure on the environment. Bioeconomy-related pressures consist primarily of more intensive land management to maximise production of biomass. These activities can add considerable nutrient and sediment loads to receiving waters, posing a threat to ecosystem services and good ecological status of surface waters. The potential threats of climate change and the 'green shift' highlight the need for improved understanding of catchment-scale water and element fluxes. Here, we assess possible bioeconomy-induced pressures on Nordic catchments and associated impacts on water quality. We suggest measures to protect water quality under the 'green shift' and propose 'road maps' towards sustainable catchment management. We also identify knowledge gaps and highlight the importance of long-term monitoring data and good models to evaluate changes in water quality, improve understanding of bioeconomy-related impacts, support mitigation measures and maintain ecosystem services.
|
|
| 32. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Projecting the impacts of the bioeconomy on Nordic land use and freshwater quality and quantity-An overview
- 2023
-
Ingår i: CATENA. - 0341-8162. ; 228
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- This paper synthesizes a five-year project (BIOWATER) that assessed the effects of a developing bioeconomy on Nordic freshwaters. We used a catchment perspective and combined several approaches: comparative analyses of long-term data sets from well-monitored catchments (agricultural, with forestry, and near pristine) across Fennoscandia, catchment biogeochemical modelling and ecosystem services assessment for integration. Various mitigation measures were also studied. Benchmark Shared Socio-economic Pathways were downscaled and articulated in dialogue with national stakeholder representatives leading to five Nordic Bioeconomy Pathways (NBPs) describing plausible but different trajectories of societal development towards 2050.These were then used for catchment modelling and ecosystem service assessment. Key findings from the work synthesized here are: (a) The monitoring results from 69 catchments demonstrate that agricultural lands exported an order of magnitude more nutrients than natural catchments (medians 44 vs 4 kg P km-2 y-1 and 1450 vs 139 kg N km-2 y-1) whilst forests were intermediate (7 kg P km-2 y-1 and 200 kg N km-2 y-1). (b) Our contrasting scenarios led to substantial differences in land use patterns, which affected river flow as well as nutrient loads in two of the four modelled catchments (Danish Odense angstrom and Norwegian Skuterud), but not in two others (Swedish catchment C6 and Finnish Simojoki). (c) Strongly contrasting scenarios (NBP1 maximizing resource circularity versus NBP5 maximizing short-term profit) were found to lead to similar monetary estimates of total societal benefits, though for different underlying reasons - a pattern similar across the six studied Nordic catchments. (d) The ecological status of small to medium sized rivers in agricultural landscapes benefitted greatly from an increase in riparian forest cover from 10 % to 60 %. Riparian buffer strips, constructed wetlands, rewetting of ditched peatlands, and similar nature-based solutions optimize natural biogeochemical processes and thus can help in mitigating negative impacts of intensified biomass removal on water quality.
|
|
| 33. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Riskfaktorer för fosforförluster samt förslag på motåtgärder i tre avrinningsområden inom pilotprojektet Greppa Fosforn
- 2013
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Tre jordbruksdominerade avrinningsområden (N33 i Halland, E23 i östergötland och U8 i Västmanland) ingår sedan 2007 i pilotprojektet Greppa Fosforn. Projektet är ett samarbete mellan lantbrukare, rådgivare, länsstyrelser, Jordbruksverket samt SLU, och syftar till att utveckla ett arbetssätt för att på effektivaste sätt minska fosforförlusterna från jordbruket inom ett avrinningsområde och praktiskt prova om de åtgärder vi känner till i dag kan påverka fosforförlusterna från åkermarken. I denna rapport redovisas ett delprojekt där ett antal riskfaktorer för fosforförluster har identifierats i de tre pilotområdena och förslag på åtgärder har tagits fram. Delprojektet har genomförts som en expertbedömning i grupp med områdessamordnaren för respektive pilotområde samt forskare vid SLU. Som underlag har gruppen haft redan tillgängliga data från undersökningarna i pilotområdena samt modellerade kartor över risker för ytavrinning, erosion och stillastående vatten som tagits fram inom delprojektet. För bedömningen av risker togs en matris fram med tänkbara riskfaktorer som gruppen värderade. På samma sätt gjordes en matris med åtgärder som bedömdes. Både risker och åtgärder delades in i tre grupper, sådant som rör (1) odling och växtföljder; (2) fältets egenskaper; samt (3) förhållanden i vattendraget. Resultaten visade att i pilotområdet i Västmanland var ett flertal av riskfaktorerna åtgärdade medan det återstår en del arbete i de två andra områdena. Riskfaktorer i pilotområde N33 (Halland) och i pilotområde E23 (östergötland) är fält med begränsad genomsläpplighet i marken och dräneringssystem med nedsatt funktion. Här föreslås åtgärder för att förbättra markens struktur som justering i jordbearbetningsstrategin, alvluckring, ändrade växtföljder, strukturkalkning men också underhåll av dräneringssystem. I samtliga pilotområden bör stallgödsling av fält med höga fosfortal i marken undvikas. Något som också uppmärksammades var förekomsten av branta bäckkanter som lätt kan eroderas. I samband med dikesrensning bör bäckkanterna släntas av så att lutningen minskar och en skyddande grässvål kan etableras. En skyddszon bör också anläggas så att plöjning nära bäckkanten förhindras, vilket skulle minska risken för ras vid ytavrinning. Vegetationsfilter bör även anläggas kring ytvattenbrunnar och på åkermark där det ofta är stående vatten. I delprojektet ingick inte att kvantifiera storleken i påverkan av olika riskfaktorer och inte heller i de föreslagna åtgärdernas effekt. Därmed har inte heller kostnadseffektiviteten i åtgärderna bedömts. Vi ser dock att arbetssättet skulle kunna användas generellt av lantbrukare i landet för att göra en självvärdering av riskfaktorer och tänkbara åtgärder på den egna gårdens mark. Det skulle vara ett effektivt sätt att lokalisera riskområden och möjliga åtgärder i landskapet. Om dessutom många av de mer enkla åtgärderna genomförs kan det ha stor betydelse även om effekten av varje enskild åtgärd inte är helt känd. Att lantbrukaren själv har gjort bedömningen av sin mark är av största vikt i ett effektivt åtgärdsarbete.
|
|
| 34. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Runoff and nutrient losses during winter periods in cold climates requirements to nutrient simulation models
- 2009
-
Ingår i: Journal of Environmental Monitoring. - : Royal Society of Chemistry (RSC). - 1464-0325 .- 1464-0333. ; 11, s. 602-609
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Large areas in Europe may experience frozen soils during winter periods which pose special challenges to modelling. Extensive data are collected in small agricultural catchments in Nordic and Baltic countries. An analysis on measurements, carried out in four small agricultural catchments has shown that a considerable amount of the yearly nutrient loss occurs during the freezing period. A freezing period was defined as the time period indicated by the maximum and minimum points on the cumulative degree-day curve. On average 6-32% of the yearly runoff was generated during this period while N-loss varied from 5-35% and P loss varied from 3-33%. The results indicate that infiltration into frozen soils might occur during the freezing period and that the runoff generating processes, at least during a considerable part of the freezing period, are rather similar compared to the processes outside the freezing period. Freeze-thaw cycles affect the infiltration capacity and aggregate stability, thereby the erosion and nutrient losses. The Norwegian catchment had a high P loss during the freezing period compared to the other catchments, most likely caused by catchment characteristics such as slope, soil types, tillage methods and fertiliser application. It is proposed to use data, collected on small agricultural dominated catchments, in the calibration and validation of watershed management models and to take into account runoff and nutrient loss processes which are representative for cold climates, thereby obtaining reliable results.
|
|
| 35. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Small agricultural monitoring catchments in Sweden representing environmental impact
- 2014
-
Ingår i: Agriculture, Ecosystems and Environment. - : Elsevier BV. - 0167-8809 .- 1873-2305. ; 198, s. 25-35
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Nutrient losses to surface waters have been monitored at the small agricultural catchment scale (2-35 km2) for 20 years in Sweden. Eight of the 21 catchments have been more intensively monitored, with flow-proportional stream water sampling, analysis of groundwater quality, yearly crop management surveys and soilcharacterisation.Annual lossesof total nitrogen(N)atcatchmentstreamoutlet vary from6 to 32 kg ha 1, with the largest losses from sandy loam soils in south-west Sweden, where precipitation is high. Losses of total phosphorus (P) vary from 0.1 to 2.0 kg ha 1 year 1 and are largest in catchments with clay soils. Compared with surrounding agricultural areas, crop production is more intensive in most of the monitoring catchments, e.g. the production of annual crops for the market constitutes a larger share of arable land than production of ley in 15 out of 21 monitoring catchments. A more intensive crop production is a consequence of a preference for a high proportion of arable land in the monitoring area which coincides with more productive agricultural areas inthe regions. Knowing how the catchmentsrelate tootheragricultural areasis important when the catchments are used as indicators of agricultural impacts on surface waters. For detection of the success of implemented mitigation measures, small monitoring catchments are suitable since the response on stream water quality is faster than in larger river catchments where the contribution from other sources is larger and retention in streams and lakes occurs to a larger extent. The catchment information also enhances validation of models used for estimating losses of nutrients from other agricultural areas where information on crops, soils and climate exist but data on agricultural management and water quality is scarce.
|
|
| 36. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Synoptisk vattenprovtagning i två Intensivtypområden : Resultat av vattenanalyser
- 2009. - 2009:134
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom miljöövervakningsprogrammet Typområden på jordbruksmark undersöks ett antal små, jordbruksdominerade avrinningsområden för sambandet mellan odling och vattenkvalitet (främst kväve och fosfor) i ytvatten och grundvatten. Vattenföringsmätningar i typområdenas bäckar mäts kontinuerligt och vattenprov har tagits varannan vecka sedan undersökningarna startade (mellan 1988 och 1996). I en regional del av programmet undersöks 15 typområden och i en nationell del, s.k. Intensivtypområden, undersöks åtta typområden mer omfattande med bl.a. årlig odlingsinventering. För att öka kännedomen om olika delavrinningsområdens inverkan på vattenkvaliteten i vattendraget utfördes som ett specialprojekt en s.k. synoptisk vattenprovtagning i två intensivtypområden. Vattenprover togs då i ett flertal provpunkter i vattendragen och under olika flödessituationer. Resultaten visade att för typområde N34 i Halland med lättare jordarter på åkermarken var halterna av kväve högre från delavrinningsområden med stor andel åkermark. För halterna av fosfor som normalt är låga för området var skillnaden liten mellan delavrinningsområdena. I typområde C6 i Uppland med mellanlera som dominerande jordart var det liten skillnad i halter av kväve mellan provpunkterna. Däremot varierade halterna av kväve mellan provtagningstillfällena. Halter av fosfor varierade både mellan provtagningstillfällen och mellan provpunkter. Högst var halterna i de nedre och centrala delarna av avrinningsområdet. Generellt var det också högre halter vid högflöde. Vid dessa tillfällen var andelen partikulärt bunden fosfor stor och halterna av suspenderat material förhöjda. Trots det begränsade antalet provtagningstillfällen (tre i N34 och sex i C6) gav resultaten en god bild av de olika delavrinningsområdenas inverkan på vattenkvaliteten i vattendragen. Vid källfördelningsberäkning med modell är dessa data värdefulla. Fortsättningsvis bör ett urval av de synoptiska provpunkterna provtas varje år i samband med förändringar i flödet, såsom under höst och vid vårflod.
|
|
| 37. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Temporal trends in nitrogen concentrations and losses from agricultural catchments in the Nordic and Baltic countries
- 2014
-
Ingår i: Agriculture, Ecosystems and Environment. - : Elsevier BV. - 0167-8809 .- 1873-2305. ; 198, s. 94-103
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Long-term monitoring data from catchments with relatively uniform land use is important in order to cover management needs such as implementation of various EU Directives. This paper in a uniform fashion examines the temporal trends in nitrogen (N) concentrations and losses from agricultural catchments in the Nordic and Baltic countries. Thirty-five (35) catchments (range 0.1-33km2) in Norway (9), Denmark (5), Sweden (8), Finland (4), Estonia (3), Latvia (3) and Lithuania (3) were selected for this study. The longest time series were 23 years (1988-2010), while the shortest one was 10 years (2002-2011). The monthly nitrogen concentration and loss data series were tested for statistical trends (p<0.05; two-sided test) using the partial Mann-Kendall (PMK) test with stream discharge as an explanatory variable. The study results show a large variation in nitrogen concentrations and losses among the studied catchments, with a large interannual variability in all catchments. For nitrogen losses, 11 statistically significant trends were detected. Nine of these were downward (four out of five Danish catchments; four out of eight in Sweden; one out of three in Finland). Upward trends were detected in two catchments (one in Estonia and one in Latvia). For nitrogen concentrations, 13 statistically significant trends were detected. 10 of these were downward. Among the 11 catchments that showed trends in nitrogen losses, nine catchments also showed statistically significant trends in the in-stream concentration series. In addition, three more Swedish catchments showed downward trends in the concentration series, and one Estonian catchment showed an upward trend. These results indicate that targeted strategies towards reduced nitrogen losses from agricultural land (as in the case of Denmark and Sweden) may significantly improve nutrient surface water quality in small agricultural catchments.
|
|
| 38. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Temporal trends in phosphorus concentrations and losses from agricultural catchments in the Nordic and Baltic countries
- 2015
-
Ingår i: Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Soil and Plant Science. - : Informa UK Limited. - 0906-4710 .- 1651-1913. ; 65, s. 173-185
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- This paper in a uniform manner examines temporal trends in phosphorus (P) concentrations and losses from small and well-monitored agricultural catchments in the Nordic and Baltic countries. Thirty-four catchments (range 0.1-33 km(2)) in Norway (8), Denmark (5), Sweden (8), Finland (4), Estonia (3), Latvia (3) and Lithuania (3) were selected for the study. The time series ranged from 10 (2002-2011) to 21 years (1989-2009). The monthly P concentration and loss time series were tested for significant monotone trends (p < 0.05; two-sided test) using the partial Mann-Kendall test with stream discharge as an explanatory variable. The results show a large variation in concentrations and losses of total phosphorus (TP) among the 34 studied catchments, where the long-term mean annual losses varied from 0.09 to 7.5 kg TP ha(-1). In addition, a large interannual variability in losses within catchments was found with up to a factor of 23 between years within the same catchment. Six catchments showed downward temporal trends in the TP loss time series. One upward trend in TP losses was detected in a catchment in south-west Sweden. Eight downward trends were detected in the TP concentration time series. Overall, our results show (1) a huge variability in mean P losses and concentrations among catchments, (2) a huge temporal variability in losses within catchments and (3) few detectable changes in P losses and concentrations over the study period. The results showcase the need for implementation of mitigation strategies towards reduced P losses from agricultural landscapes in the Nordic/Baltic Sea region in order to improve P water quality and ecology in surface waters.
|
|
| 39. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
Transporter av kväve och fosfor i vattendrag - inverkan av metodik vid vattenprovtagning : Jämförelse av vattenanalyser från manuell respektive flödesproportionell vattenprovtagning i åtta Intensivtypområden Typområde
- 2009. - 2009:131
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom miljöövervakningsprogrammet Typområden på jordbruksmark undersöks ett antal små, jordbruksdominerade avrinningsområden för sambandet mellan odling och vattenkvalitet i ytvatten och grundvatten. I programmet ingår undersökningar i regionala typområden (15 st) och i nationella Intensivtypområden (8 st). Vattenföringsmätningar i typområdenas bäckar mäts kontinuerligt och vattenprov har tagits varannan vecka sedan undersökningarna startade (mellan 1988 och 1996). Eftersom halterna av framförallt fosfor varierar stort speciellt vid högflöde, sker även automatisk flödesproportionell vattenprovtagning i Intensivtypområdena för att öka säkerheten i beräknade transporter av växtnäring. Utrustning för flödesproportionell vattenprovtagning installerades i intensivtypområdena under 2004 och 2005. Vid flödesproportionell provtagning tas små delprov automatiskt via en sugslang i bäcken. Delproven (i genomsnitt 150 st per tvåveckorsperiod) samlas till ett samlingsprov i en glasflaska som står i ett kylskåp i ett provtagningshus. Ett vattenprov tas ut varannan vecka och skickas till laboratorium för analys. Flaskan töms helt när vattenprovet har tagits ut. Parallellt har också manuella vattenprover (stickprov) tagits och analyserats. Syfte med detta arbete var sammanställa och jämföra resultat från manuell respektive flödesproportionell vattenprovtagning samt bedöma hur resultat från de olika metoderna kan redovisas och användas. Jämförelsen visar att transporterna av totalkväve blev något mindre för sju av åtta typområden när de beräknades med analysresultat från samlingsprov jämfört med om de var från stickprov. För ett typområde blev transporterna av totalkväve däremot större när de beräknades från samlingsprov. Orsaken till detta är oklar och bör närmare utredas. För totalfosfor var det generellt tvärtom jämfört med för totalkväve, transporterna blev större när de beräknades från samlingsprov. Störst var skillnaderna för typområden med styv lera eller mellanlera. I ett typområde med normalt små transporter fick ett analysvärde av fosfor från stickprovtagning i vårflod stor inverkan på hela tidsperiodens medeltransport vilket medförde att transporten baserad på samlingsprovet blev mindre. Vid utvärdering bör tidsserierna baserade på de olika provtagningsmetoderna analyseras separat och därefter relateras till varandra. Detta eftersom de två metoderna är helt olika och att enkla samband som tar hänsyn till alla de faktorer som inverkar på variationen av de olika ämnenas halter inte kan tas fram.
|
|
| 40. |
- Kyllmar, Katarina
(författare)
-
"Typområde på jordbruksmark", Barlingbo avrinningsområde : Årsredovisning 1995/96
- 1997
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Miljöövervakningsprogrammet "Typområden för jordbruksmark" har till syfte att i små jordbruksdominerade avrinningsområden undersöka jordbrukets påverkan på yt- och grundvattenkvalitén. Programmet gick tidigare under namnet Jordbrukets recipientkontroll, JRK. Områden som ingår i programmet finns i ett flertal län i landet och länsstyrelserna är ansvariga för undersökningarna. De områden som väljs ut skall vara representativa för länet. I denna årsredovisning ges en sammanställning av data för typområdet Barlingbo i Gotlands län för det agrohydrologiska året 1995/96. Undersökningarna i området startade 1989. Länsstyrelsen i Gotlands län ansvarar för undersökningarna och avdelningen för vattenvårdslära vis Sveriges landbruksuniversitet har anlitats för sammanställning och redovisning av insamlade data. Denna årsredovisning innefattar bl a årets nederbörd, vattenföring, halter i avrinnande vatten och ämnestransporter. Resultaten kommenteras dessutom översiktligt.
|
|
| 41. |
|
|
| 42. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Växtnäringsförluster i små jordbruksdominerade avrinningsområden 2004/2005 : Årsredovisning för miljöövervakningsprogrammet Typområden på jordbruksmark
- 2006
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom programmet Typområden på Jordbruksmark undersöks ett antal små, jordbruksdominerade avrinningsområden för sambandet mellan odling och vattenkvalitet i ytvatten och grundvatten. Programmet ingår i den svenska miljöövervakningen på Jordbruksmark med Naturvårdsverket som ansvarig myndighet.I denna rapport redovisas resultat för det agrohydrologiska året 2004/2005. Under året har mätningar pågått i 22 typområden, varav 8 områden undersöks inom en nationell del av programmet med SLU som ansvarig utförare. I övriga typområden ansvarar länsstyrelsen i respektive län för undersökningarna. Rapporten redovisar bl a flödesvägda årsmedelhalter, transporter och avrinning för varje typområde medan klimatet redovisas översiktligt för olika delar av Sverige. Grödfördelning redovisas för nationellt undersökta typområden.Avrinningen blev över eller nära långtidsmedel för de flesta typområden. Juli månad hade hög avrinning i flera typområden. Trots perioder med kallt väder och snö under vintern blev medeltemperaturen i främst december och januari högre än normalt. Växlingarna under vinterhalvåret mellan milt och kallt väder bör ha gynnat mineraliseringen av organiskt bundet kväve i marken. Kvävehalterna var trots detta lägre än långtidsmedel för hälften av typområdena medan de var högre för två typområden. En orsak till lägre halter än långtidsmedel kan vara att avrinningen var hög och därmed utspädningen, en annan kan vara att åtgärder inom jordbruket för att minska utlakningen av kväve har haft effekt. Vid typområdenas utloppspunkter blev totaltransporterna av kväve större än långtidsmedel för hälften av typområdena och mindre än långtidsmedel för den andra hälften. Fosforhalterna liksom fosfortransporterna var för en del områden lägre än långtidsmedel medan de var högre för andra. Typområden med högre avrinning än långtidsmedel hade också större transporter av fosfor än långtidsmedel. Störst var transporterna (100 kg/km 2) i två typområden där mellanlera eller styv lera är dominerande jordart på åkermarken.
|
|
| 43. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Växtnäringsförluster i små jordbruksdominerade avrinningsområden 2005/2006 : Årsredovisning för miljöövervakningsprogrammet Typområden på jordbruksmark
- 2007
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom programmet Typområden på Jordbruksmark undersöks ett antal små, jordbruksdominerade avrinningsområdenför sambandet mellan odling och vattenkvalitet i ytvatten och grundvatten. Programmetingår i den svenska miljöövervakningen på Jordbruksmark med Naturvårdsverket som ansvarig myndighet.I denna rapport redovisas resultat för det agrohydrologiska året 2005/2006. Under året har mätningarpågått i 23 typområden, varav 8 områden undersöks inom en nationell del av programmet med SLU somansvarig utförare. För 13 typområden ansvarar länsstyrelser för undersökningarna medan två typområdenundersöks av kommuner. Rapporten redovisar bl a flödesvägda årsmedelhalter, transporter och avrinningför varje typområde medan klimatet redovisas översiktligt för olika delar av Sverige. Grödfördelningredovisas för nationellt undersökta typområden. Årsnederbörd och årsavrinning var för de flesta typområden nära eller under den normala. Hösten 2005 var varmare än normalt och nederbörden var låg. Efter sommarens lågflöde ökade avrinningen i många typområden först i november. Vintermånaderna januari till mars karakteriserades av snö och kall väderlek och därmed liten avrinning. Sista dagarna i mars kom våren i de södra delarna av landet och gav i början av april mycket höga flöden i bäckarna i de flesta typområden. Regn i april förlängde perioden med hög avrinning och som genomsnitt kom en tredjedel av årsavrinningen i denna månad. Årsmedelhalter av både totalkväve och totalfosfor var både lägre och högre än respektive typområdes långtidsmedelvärde. Transporterna blev mindre än medel för flertalet typområden.
|
|
| 44. |
|
|
| 45. |
- Kyllmar, Katarina, et al.
(författare)
-
Åtgärder i jordbruket mot övergödning - förslag till system för uppföljning av effekt
- 2020
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Läckage av kväve och fosfor från jordbruket bidrar till övergödning i vattendrag, sjöar och hav. I ett effektivt åtgärdsarbete för minskat näringsläckage behöver alla delar finns med, från kunskap om åtgärders funktion och effektivitet till uppföljning av den samlade effekten i jordbrukslandskapets vatten. Här ingår också att ta fram underlag i form av näringsläckage beroende av plats så att åtgärder kan väljas och lokaliseras dit de ger störst nytta. Det behövs också vägledningar, checklistor och verktyg till stöd i det lokala åtgärdsarbetet. För att allt ska fungera behövs systemstöd där inte bara rådata utan också beräknad information kan lagras och tillgängliggöras i en form som passar olika användare. Dessutom behöver det dokumenteras var, när och hur åtgärder har genomförts, inte bara de åtgärder som har stöd från Landsbygdsprogrammet. Stöd för samordning mellan myndigheter, organisationer, brukare med flera för erfarenhetsutbyte och delaktighet i utvecklingsarbetet är också en viktig funktion. Här sammanfattas förslag på hur arbetssättet för åtgärdsarbete mot övergödning kan utvecklas. Förslagen har valts så att de så långt som möjligt kompletterar eller bygger på redan existerande verksamheter, projekt och försök. Förslagets struktur kan också användas för exempelvis åtgärder för ökad biologisk mångfald och för klimatåtgärder. Rapporten har tagits fram med finansiering från SLU:s miljöanalys och Havs- och vattenmyndigheten.
|
|
| 46. |
- Kynkäänniemi, Pia, et al.
(författare)
-
Växtnäringsförluster i små jordbruksdominerade avrinningsområden 2006/2007 : Årsredovisning för miljöövervakningsprogrammet Typområden på jordbruksmark
- 2007
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom programmet Typområden på Jordbruksmark undersöks ett antal små, jordbruksdominerade avrin-ningsområden för sambandet mellan odling och vattenkvalitet i ytvatten och grundvatten. Programmet ingår i den svenska miljöövervakningen på Jordbruksmark med Naturvårdsverket som ansvarig myndighet. I denna rapport redovisas resultat för det agrohydrologiska året 2006/2007. Under året har mätningar pågått i 23 typområden, varav 8 områden undersöks inom en nationell del av programmet med SLU som ansvarig utförare. För 13 typområden ansvarar länsstyrelser för undersökningarna medan två typområden undersöks av kommuner. Rapporten redovisar bl a flödesvägda årsmedelhalter, transporter och avrinning för varje typområde, medan klimatet redovisas översiktligt för olika delar av Sverige. Grödfördelning redovisas för nationellt undersökta typområden.Årsnederbörden var större än den normala för alla typområden och likaså årsavrinning förutom i fyra typområden. Sommaren var torr men i andra hälften av augusti var nederbördsmängden stor. Trots detta var avrinningen ringa i de flesta typområden, men i några blev avrinningen kraftig. Avrinningen fortgick under hela hösten och förvintern som var nederbördsrik. December och januari var månader med stor avrinning i de flesta typområden. Under februari föll nederbörden mestadels som snö, vilket medförde något lägre flöden i de flesta typområdena. Våren kom redan i mars, men gav inte upphov till någon stör-re vårflod i flertalet typområden.Årsmedelhalter av totalkväve och totalfosfor var både lägre och högre än respektive typområdes medel för 1996-2005. Då avrinningen var högre än normalt i de flesta typområden blev även transporterna större än medel för flertalet typområden.
|
|
| 47. |
|
|
| 48. |
|
|
| 49. |
|
|
| 50. |
|
|
