Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Mänsklig aktivitet har kraftigt påverkat de biogeokemiska cyklerna för kväve och fosfor vilket har lett till problem med övergödning av vattendrag och hav. Jordbruket står för en betydande del av växtnäringsförlusterna till vattendrag och därför är det viktigt att förstå hur förlusterna påverkas av lantbruksdriften. Syftet med detta arbete var att beskriva och analysera utlakningen av kväve och fosfor från observationsfält 1D i Södermanland genom att bearbeta en 50-årig mätserie av dräneringsdata från perioden 1974–2025. Analysen fokuserade särskilt på inverkan av klimatfaktorer, vegetationstyp och tidpunkt för vallbrott, då vall är fältets dominerande gröda. Metodiken innefattade linjär regressionsanalys för att undersöka samband med nederbörd, temperatur, totalt organiskt kol (TOC) och suspenderat material. Statistiska analyser såsom Kruskal-Wallis och ANOVA användes för att identifiera skillnader i utlakning beroende på vegetationstyp och tidpunkt för vallbrott. Resultaten visar att kväveutlakningen är som lägst under år med liggande vall. En central slutsats är att sena vallbrott i oktober eller november signifikant minskar kväveförlusterna jämfört med tidiga vallbrott i juli. Intressant nog förmådde inte etablering av en höstgröda efter tidiga vallbrott att förhindra höga kväveförluster. För fosfor hittades inga signifikanta samband med vegetationstyp eller tidpunkt för vallbrott. Istället uppvisade fosfortransporten starka positiva samband med transporten av TOC och suspenderat material, vilket tyder på att fosforförlusterna främst styrs av partikeltransport och makroporflöden. Inget linjärt samband kunde påvisas mellan årliga gödselgivor och utlakning. Sammanfattningsvis rekommenderas sena vallbrott och åtgärder som främjar god markstruk-tur som praktiska strategier för att minimera näringsutlakning från fältet.

The global biogeochemical cycles of nitrogen and phosphorus have been majorly altered by human activity, leading to eutrophication of inland waters and seas. Agriculture is a major contributor to nutrient losses from land to water and it is therefore important to understand how agriculture affects nutrient leaching. The aim of this thesis was to describe and analyze nitrogen and phosphorus leaching from observation field 1D in Södermanland, Sweden, using a 50-year dataset of drainage data from 1974–2025. The analysis specifically focused on the impact of climate factors, vegetation types, and the timing of ley termination since ley is the dominant crop in the rotation. The methodology involved linear regression analy-sis to investigate correlations with precipitation, temperature, total organic carbon (TOC), and suspended material. Statistical analyses, including Kruskal-Wallis and ANOVA tests, were used to identify differences in leaching based on vegetation type and the timing of ley termination. The results demonstrate that nitrogen leaching is lowest during years with ley. A key finding is that late ley termination in October or November significantly reduces nitrogen losses compared to early termination in July. Establishment of a winter crop after early ley termination did not prevent high nitrogen losses.
For phosphorus, no significant correlations were found with vegetation type or the timing of ley termination. Instead, phosphorus transport showed strong positive correlations with the transport of TOC and suspended material, indicating that phosphorus losses from the field are primarily driven by particle transport and macropore flow. No linear relationship was found between annual fertilization rates and leaching. In conclusion, late autumn tillage and practices promoting good soil structure are recommended as practical strategies to minimize nutrient losses from the field.