Långsiktig effekt av strukturkalkning på aggregatstabilitet

Strukturkalkning är en miljöåtgärd som används i Sverige för att minska risken att fosfor bunden till leraggregat förloras från åkermark.

Aggregat blir trögrörliga med kalk
Strukturkalken är ofta en blandning av kalciumkarbonat, som normalt används för att höja pH i åkermark, spetsad med lättlöslig kalciumhydroxid eller kalciumoxid. Med strukturkalk på lerjord vill man åstadkomma att lerpartiklarna ska kittas samman till större aggregat som är tyngre och mer svårrörliga. Därmed blir de inte bli lika lätta att transportera med vatten inuti marken och från marken under vattenmättade betingelser. På åker gör fosforn nytta om den blir kvar, men om den förloras från åkern och hamnar i vattendrag, sjöar och hav blir fosforn en belastning som bidrar till övergödning.

Varierande resultat efter ett år
I Skåne lades 16 fältförsök med strukturkalk i stigande givor ut hösten 2014. För att mäta effekten av strukturkalken på aggregatens stabilitet samlades leraggregat in året efter i augusti 2015. Dessa leraggregat duschades därefter i en regnsimulator på Sveriges lantbruksuniversitet i Uppsala, och turbiditeten (grumligheten) mättes på vattnet som samlades upp under aggregaten. Ett grumligt vattenprov betyder att aggregatstabiliteten är låg och att mycket lerpartiklar följer med duschvattnet. Ett klart vattenprov betyder att aggregatstabilitet är hög och att lerpartiklarna sitter kvar på aggregaten. Om vattnet är grumligt betyder det dessutom att fosfor följer med lerpartiklarna i vattnet, men om vattnet är klart är risken mindre att fosfor följer med vattnet. Resultaten från mätningen av grumlighet 1 år efter kalkningen visade att vissa av jordarna i de 16 fältförsöken reagerade med ökad aggregatstabilitet medan andra jordar inte svarade alls på tillförseln av strukturkalk.

Lerhalten avgjorde effekten
Resultaten speglade alltså effekten av strukturkalk 1 år efter kalkspridningen, men frågan ställdes ofta hur många år som effekten kunde tänkas sitta i. År 2020, 6 år efter spridningen år 2014, gavs möjlighet att provta aggregat ännu en gång i 8 av de 16 fältförsöken. Vi valde då ut ett fältförsök med högre och ett med lägre lerhalt på samma gård som antogs ha ungefär samma förhållanden utom för just lerhalt. Den upprepade mätningen visade att effekten av strukturkalk efter 6 år bara fanns kvar i 1 av de 8 försöken med statistisk säkerhet, och det var på en gård med relativt hög lerhalt och lågt pH. Vi antog därför preliminärt att en bestående effekt av strukturkalk gick att få om lerhalten översteg ca 25 procent och om pH-värdet låg under 7,0.

Bekräfta eller förkasta
Detta antagande ville vi bekräfta eller förkasta genom fler undersökningar. En sådan möjlighet gavs 2023 i 2 fältförsök norr om Skåne där strukturkalk hade spridits 2017 i fältförsök med samma upplägg och försöksled som i Skåne. År 2023 hade det alltså passerat 6 år sedan spridningen och detta var ett gyllene tillfälle för att få vägledning om antagandet var rätt. Ett av försöken låg på Bjärstad i Östergötland och hade en mycket styv lera med lerhalt på 61 procent. Det andra försöket låg på Brunnsholm i Uppland och där låg försöket på en styv lera med 51 procent lerhalt.

Usel markstruktur på Brunnsholm
Provtagningen försvårades av att sommaren och hösten 2023 var mycket nederbördsrika och lerjordarna var mycket fuktiga och kladdiga när provtagningen skulle ske. Ett första försök gjordes på Brunnsholm i mitten av augusti 2023, men då gick jorden över huvud taget inte att bearbeta. Inte förrän i slutet av september gick det att provta aggregat från Brunnsholm, men även då var omständigheterna mycket svåra och jordbearbetningen för att få loss några aggregat från marken gick att genomföra med stor tvekan. Trots allt gick det att genom sållning samla in aggregat med rätt storlek i en fraktion med medeldiameter 2–5 mm. Någon förhöjd aggregatstabilitet gick dessvärre inte att notera när dessa aggregat duschades i regnsimulatorn på Sveriges lantbruksuniversitet. Detta förvånade oss eftersom vi hade förväntat motsatsen d.v.s. att strukturkalken skulle öka stabiliteten på aggregaten. Möjligen berodde det på att markstrukturen var i ganska bedrövligt skick och aggregaten redan instabila efter allt regnande i fältförsöket på Brunnsholm.

Ny kalkning överskuggade effekt
Det andra försöket på Bjärstad i Östergötland gick att provta i slutet av augusti 2023, men effekten av strukturkalkningen 2017 gick inte att spåra vare sig som någon pH-höjning eller förbättring av aggregatstabiliteten. När resultaten trillade in förvånade det oss, men ganska snart kom förklaringen. Genom ett misstag hade fältförsöket strukturkalkats i samband med att hela fältet strukturkalkades hösten 2021. Detta innebar att de eventuella kvardröjande effekter som vi ville fånga i projektet hade suddats ut genom ett oavsiktligt fel.

Målet uppfylldes inte
Sammanfattningsvis lyckades alltså inte resultaten från detta projekt bekräfta antagandet att en långsiktig effekt av strukturkalk på aggregatstabiliteten kan förväntas vid lerhalter >25 procent och pH <7,0. Målet med projektet uppfylldes därmed inte. Resultaten blev i stället oanvändbara p.g.a. att fältförsöket vid Bjärstad strukturkalkades av misstag och överskuggade möjliga kvardröjande effekter. Resultaten från Brunnsholm visade inte någon signifikant förbättring av aggregatstabiliteten i motsats till förväntningarna, och det berodde möjligen på att markens struktur var i dåligt skick. Att målet med projektet inte uppfylldes är mycket irriterande eftersom strukturkalkning är en viktig miljöåtgärd, och mer kunskap om vilka jordar som bäst svarar på åtgärden behövs i svensk rådgivning.