Hydrotekniske tiltak

IMG_0916
Store deler av norsk landbruk er grøftet. Foto: Atle Hauge

Hydrotekniske tiltak omfatter rørgrøfting og annen drenering, lukkingsanlegg og kummer. Dreneringsgrøfter og bortledningsanlegg i form av samlegrøfter eller åpne grøfter er avgjørende for å skape gode forhold for plantevekst, og ikke minst for å gi tilfredsstillende bæreevne for landbruksmaskiner.

Dimensjoneringen av grøftesystemer blir bestemt av lokale nedbørforhold, veksttype og jordart, både når det gjelder avstanden mellom grøftene og dimensjonene på sugegrøfter og bortledningssystemer.

Hydrologien i et landbruksområde endres når vannet drenerer gjennom grøfter og drensrør til nærmeste større vannforekomst. Dermed går det normalt mindre vann i grunnvanns-, markvanns- og overflateavrenning.

Klimaendringer og hydroteknikk

Klimaframskrivninger viser til en økning i forventet årsnedbør, samt hyppigere episoder med høy nedbørintensitet, noe som kan føre til behov for en reduksjon i grøfteavstand og større rørdimensjoner. Ved planlegging av grøftesystemer er det avgjørende å ha kunnskap om sammenhengen mellom jordart, nedbørforhold, grøfteavstand og behovet for et lavt grunnvannsnivå. Det er viktig å være klar over at dreneringssystemene bare fjerner det frie vannet i jorda etter nedbør, og at en trenger ytterligere opptørking i form av fordamping før jorda kan jordarbeides eller kjøres på med større landbruksmaskiner.

I et helhetlig nedbørfeltperspektiv bør det tas høyde for at økt drenering kan skape utfordringer nedstrøms. For hvert enkelt skifte vil bedre drenering bety at vannet ledes raskere bort, så for vassdraget som helhet kan dette bety større flomproblemer. Vurdering av andre typer tiltak kan derfor være nødvendig for å kompensere, som f.eks fordrøyningsbasseng oppstrøms. 

Grøfting og forurensing


Velfungerende grøftesystemer er viktige for forurensingssituasjonen i landbruksområder. Veldrenert jord har mindre overflateavrenning, noe som reduserer overflateerosjon på dyrka jord. Overflatekummer som tar ned overflatevann reduserer drågerosjon. Slik reduseres partikkel- og fosforforurensing. Tilførsel av nitrogen til vassdragene vil øke med mer intensiv drenering.

Det er viktig at bortledningssystemene er riktig dimensjonert og erosjonssikret for å hindre erosjon i flomsituasjoner.


Lønnsomhet ved grøfting

Et faktaark (2012) gir informasjon om lønnsomheten av grøfting (se lenke). Dette faktaarket oppsummerer dagens kunnskapsbasis når det gjelder avlingsgevinst og miljøforhold knyttet til grøftesystemer. 

KONTAKTPERSON
Hydrotekniske installasjoner regulerer og kontrollerer avrenning fra jordbruksarealer. 

Publikasjoner

Til dokument

Sammendrag

Regionale klimamodeller for Norge gir grunnlag for regionale oversikter over forventede endringer i temperatur, nedbør og vind. Endringer i nedbørforholdene vil kunne få stor betydning for dreneringen og de andre av landbrukets hydrotekniske systemer som lukkingsanlegg, kanaler og behovet for erosjonssikring. Dreneringssystem som er anlagt i perioden 1960–1990 er dimensjonert etter klimaforholdene som fantes da.

Til dokument

Sammendrag

(Forord) Denne veilederen er et resultat av et samarbeidsprosjekt mellom NIBIO og Fylkesmennene i Akershus, Østfold, Buskerud, Vestfold, Hedmark og Nord-Trøndelag. Dette er fylker med mye bakkeplanering, og fylkesmennene deltar derfor også med finansiering. Prosjektet startet med et idemøte med deltakere fra fylkesmenn, veiledningstjenesten, entreprenører og andre statlige etater med interesser innen bakkeplanering...

Sammendrag

Lønnsomheten ved grøfting bør vurderes ut fra et helhetssyn der kostnadene måles mot høyere avling, bedre driftsmessige forhold og økt fleksibilitet i bruken av jorda. Anleggets forventede levetid og rentenivå betyr også mye for lønnsomheten ved grøfting.

Sammendrag

Drenering og avling  Rapporten sammenfatter eksisterende kunnskap når det gjelder dreneringskostnader, og positive og negative virkninger av jordbruksdrenering, både på bruksnivå og på samfunnsnivå. Den foretaksøkonomiske gevinsten av grøfting på bruksnivå er anslått, basert på avlingstall fra tidligere forskning, til dels fra svært gamle forsøk.  Undersøkelser fra 1980-tallet viste at ca 2/3 av jorda i Norge har et naturgitt behov for drenering, mens 1/3 er selvdrenert og dermed ikke har behov for grøfting. I 2010 omfattet Landbrukstellingen et spørsmål om dreneringsbehov og det angis at ca 10 % av den dyrka jorda vurderes som dårlig drenert.  Hovedgrunnene til grøfting er ønske om høyere avling, og driftsmessige forhold knyttet til jordarbeiding og transport ved å øke kjørbarheten på jorda. Avlingsøkningene som er vurdert i dette prosjektet baserer seg på tilgjengelig litteratur, i hovedsak fra norske kilder. Det er lite nyere data på dette området og datagrunnlaget er forholdsvis gammelt. Undersøkelsene er hovedsakelig gjort for å finne den optimale grøfteintensitet.  Forsøk viser generelt bedre avlingseffekt av grøfting for korn sammenlignet med dreneringsforsøk på eng. Eldre kornforsøk viser at en kan få en økning i avling på 25-30 kilo vårkorn ved halvering av grøfteavstanden, helt ned til 4 meter. Virkningen av tidligere jordarbeiding og såing er en stor del av denne gevinsten. Svensk forskning antyder en avlingsøkning i korn på ca 10 prosent ved halvering av grøfteavstand. En norsk spørreundersøkelse viste en avlingsøkning på 90 kg korn/daa når grøftetilstanden forbedres fra «Dårlig» til «Svært god», mens en forbedring fra «Brukbar» til «Svært god» økte avlingen med 66 kg/daa. Effekten av grøfting på avling skyldes for en stor del at jordarbeiding og såing er mulig på et tidligere tidspunkt på våren. Forsøkene er utført for å belyse avlingseffekt ved nygrøfting av tidligere ugrøftet jord. I praksis vil det i de fleste tilfeller være snakk om nygrøfting av tidligere grøftet jord. På slik jord kan en ha delvis fungerende grøftesystem, og avlingsgevinsten kan ikke vurderes ut fra disse forsøkene.  Avlingsgevinsten vil også variere med hvilke vekster som dyrkes og klimaforhold på stedet. Det er generelt mindre dreneringsbehov på arealer med eng, fordi tidlig våronn ikke er avgjørende for avlingen. Forsøkene viser ingen stor avlingsøkning ved intensiv grøfting av eng, men eldre norske forsøk viser en avlingsøkning på 20-25% ved minsking av grøfteavstand fra 30 til 10 meter. Et enkelt forsøk viser derimot at det i tørre år kan være lavere avling på grøftet sammenlignet med ugrøftet jord.  Driftsmetodene og kornsortene har endret seg siden disse avlingsregistreringene ble gjort for ca 30 år siden og mer. Det er sannsynlig at dagens gras- og kornsorter har større potensial til å utnytte gode år og god dreneringstilstand, slik at avlingsgevinsten blir større. Det har også vært en utvikling mot større og tyngre maskiner, som krever bedre bæreevne på jorda enn tidligere. I tillegg er effektivitetskravene skjerpet, slik at en gardbruker må drive større arealer enn tidligere, og vanskelig kan makte driftsstans på grunn av våte forhold. Dette kan også gi økte pakkingsskader, som over tid vil øke behovet for tettere grøfting.  Grøfteøkonomi på bruksnivå  Grøftebehovet vurderes ut fra økonomisk lønnsomhet for den enkelte bedrift. Fordeler en oppnår må holdes opp mot de kostnadene tiltaket medfører. Slik sett kan en si at den riktige grøftetilstand er den som er mest økonomisk lønnsom på lengre sikt for den enkelte bonde.  Fordelene ved grøfting omfatter økte inntekter som følge av avlingsøkning og dessuten bedre lagelighet for kjøring, som fører til større fleksibilitet i jordarbeidingstidspunkt, bedre jordstruktur, tidligere såtid og ofte som følge av dette økt avling. Tørrere jord gir mindre pakkingsskader dypt i profilet, noe som kan være nærmest uopprettelig. I tillegg kan dårlig drenering gi driftsavbrudd, ventetid, og dette kan dermed gi overinvesteringer i maskinpark for å bedre flyteevne og få mer trekkraft.  Kostnadene ved grøfting varierer mye med de naturlige forholdene på bruket. Investeringskostnader, rentenivå og beregnet levetid for grøftene virker sterkt inn kostnadene ved grøfting og dermed indirekte på den meravling en må oppnå for å kunne forsvare nygrøfting fra et foretaksøkonomisk perspektiv. Med gode forhold slik at en kan bruke enkel grøfteteknikk med Rådahlshjul, og i tillegg lave renter og lang levetid for grøftingen (50 år), vil det være behov for en meravling på under 50 kg/daa for å kunne betale grøftingen.  En slik avlingsøkning vil kunne opnås på en stor del av den dårlig drenerte jorda. Med skuffegraver øker kostnadene mye, og dermed kravet til meravling. For grasproduksjon må en tilsvarende avlingsøkning være på 78 FEm/daa med de laveste grøftekostnadene, og 122 FEm/daa med kostnader som er vanlige med skuffegraver under lette forhold. Ved vanskelige graveforhold kan kostnadene bli langt høyere. Beregningene baserer seg på systematisk grøfting.  I mange tilfeller, kanskje særlig i grovforområdene, er det mer aktuelt med usystematisk grøfting for å drenere de våteste områdene, og for å avskjære vannet i skråninger. Slike lokale tiltak kan ha virkning også for resten av jordet. Prisen pr dekar kan derfor bli lavere for området sett under ett.  For en så langsiktig investering som grøfting vil grøfteaktiviteten i mange tilfeller ikke gjenspeile lønnsomheten direkte. Beregninger som inkluderer grøftetilskudd vil medføre at kravet til meravling minker. Likevel har andre forhold, som anleggets forventede levetid og rentenivå større betydning for lønnsomheten ved grøfting enn et grøftetilskudd på for eksempel 1000 kr/daa. Nedgangen i grøfteaktivitet etter at tilskuddene falt bort er markant, men den store nedgangen kan også relateres til andre forhold enn økonomi. Bakgrunnen kan blant annet være den store omleggingen til mer leiejord som har skjedd fra 1980-tallet til i dag. En del jord leies kortsiktig uten kontrakt. Etter dagens regelverk gjeldende fra 1.juli 2009, skal jordleiekontraktene nå gjelde for en periode på minimum 10 år. Grøfting er en langsiktig investering, som sjeldent svarer seg på kort sikt. I tillegg varierer nedbørmengdene mye mellom år, og jord som enkelte år er for våt, kan være tilfredsstillende grøftet andre år. Manglende grøfting kan også skyldes kunnskapsmangel eller kapitalmangel. Kanskje er der også fremdeles en psykologisk virkning av de tidligere grøftetilskuddene, der brukerne venter på at denne ordningen skal reetableres.  Samfunnsøkonomiske vurderinger  God drenering har klare samfunnsmessige fordeler, med en stabil og høy matproduksjon på arealer i drift. Det er et mål med en høy matproduksjon i Norge, og tilfredsstillende drenering er en forutsetning for dette. Dette sikrer en høy selvforsyning, og kan spare naturområder fra oppdyrking, selv med en økende befolkning. God dreneringstilstand gir lengre vekstsesong for korndyrking, og dette kan øke de begrensede arealene en har for korndyrking i Norge.  Med sterkt varierende nedbør over år vil dårlig drenering kunne gi sterk avlingssvikt enkelte år. Dette kan gjelde veldig våte somre og høster, særlig når det gjelder korn og grønnsaker. For varig eng kan isbrann være et større problem på dårlig drenert jord, noe som kan gi stor avlingsskade i enkeltår med spesielle forhold. Sterkt varierende avling mellom år er et stort problem for bonden. I tillegg kan dette gi grunnlag for erstatning i forhold til avlingsskade eller naturskade.  Miljøeffekter  Grøfting har også en rekke miljøeffekter. Det er et viktig tiltak mot jordpakking, fordi jordpakking forekommer ved kjøring og jordarbeiding på jord med for høyt vanninnhold. Jordpakking har uheldige konsekvenser i form av økt overflateavrenning, erosjon, næringsstofftap og lystgassutslipp, i tillegg til dårlige forhold for plantevekst.  Grøfting påvirker hydrologien gjennom at jordas kapasitet til å lagre vann øker, ettersom drenerbart porevolum tømmes raskere og jordstrukturen ofte blir bedre (mindre pakkingsskader og gjenslemming av overflata). Mengden overflateavrenning reduseres. Totalt avrenningsvolum kan enten øke eller reduseres. Jo større grøfteintensitet, jo høyere blir totalt avrenningsvolum og maksimal avrenningsintensitet. Under norske forhold er det få undersøkelser som sier noe om hvordan grøfting virker på erosjon og tap av næringsstoffer og plantevernmidler til vann og vassdrag. Data fra Norge forteller oss at grøftene kan være en viktig transportvei for både partikler og næringsstoffer, men det er lite informasjon om hva grøfteintensiteten har å si. Undersøkelser fra utlandet tyder på at grøfting kan være et effektivt tiltak mot både erosjon, fosfortap og tap av plantevernmidler, men det fins også motstridende resultater. Mer udiskutabelt er det at grøfting øker nitrogentapene. Nitrogentapene øker med økende grøfteintensitet.  Grøfting påvirker også utslipp av drivhusgassene karbondioksid, metan og lystgass til atmosfæren. Dette ser ut til å være best dokumentert på organisk jord. Grøfting av organisk jord medfører reduserte metanutslipp, men sterk økning i utslipp av karbondioksid og lystgass. En annen negativ effekt er myrsynking, grunnet setning og nedbryting av organisk materiale. I Norge har man nylig satt i gang målinger av lystgassutslipp ved ulik dreneringsgrad på mineraljord. Både ved korndyrking på østlandet og ved grasdyrking på Vestlandet er det dokumentert høyere lystgassutslipp på dårlig drenert jord enn på utilstrekkelig og moderat godt drenert jord. Ved grasdyrking på Vestlandet er det også målt til dels høye metanutslipp på vassjuk jord.  I henhold til klimascenarioene vil det bli endringer i klimaet i Norge, som kan få betydning for grøftebehovet. Det forventes høyere totalnedbør, samtidig som det skal forekomme flere nedbørepisoder med høy intensitet samt at intensitet skal øke. Dette kan gi større problemer med erosjon og næringsstoffavrenning, og vanskeligere våronn og innhøsting. På den annen side er det forventet høyere temperaturer, som kan bedre grunnlaget for landbruksproduksjon, og øke mulighetene for å dyrke vekster med større avkastning. For å kunne utnytte potensialet og hindre negative konsekvenser av disse endringene, vil tilfredsstillende grøfting være en viktig faktor.