Vand- og nitratbalance i lavbundsjord
Oversat titel
Water and nitrate balance in lowland soils
Forfatter
Knudsen, Tommy Bistrup
Semester
4. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2015
Afleveret
2015-06-25
Antal sider
62
Abstract
Dette projekt undersøger, hvorfor nitratudvaskning ofte er lavere i lavbundsjord end i højbundsjord. Fokus er på forhold, der fremmer nitratreduktion (denitrifikation), hvor bakterier under iltfrie forhold omdanner nitrat til kvælstofgas. Undersøgelsen er udført på en lavbundslokalitet nær Brønderslev i Nordjylland. Jord- og porevandsprøver fra rodzonen (0–1 m) viste høje koncentrationer af nitrat og ammonium. Tværprofiler af kvælstof over tre måneder viste, at porevandskoncentrationerne faldt markant ved overgangen til den vandmættede zone. Her blev der målt op til 75 % reduktion i nitrat, hvilket tyder på iltfrie forhold omkring grundvandsspejlet, som muliggør denitrifikation. Over 90 dage faldt nitrat i porevandet med 7,5 mg N/L, svarende til en 0.-ordens denitrifikationsrate på 8,33E-02 mg N/L/dag. I drænudløb var nitratkoncentrationen væsentligt lavere end i porevandet fra rodzonen. I programmet GMS blev der opbygget en model af dræntværsnittet med forsøgsbestemt hydraulisk ledningsevne på 8,54E-05 m/s og porøsitet på 0,44 cm^3/cm^3. Ved partikeltracking blev den gennemsnitlige opholdstid i den mættede zone mod drænet beregnet. Under antagelse af 0.-ordens denitrifikation blev raten estimeret til 1,62E-02 til 9,4E-03 mg N/L/dag. Samlet peger resultaterne på, at vandmættede, iltfrie forhold i lavbundsjord effektivt reducerer nitrat, før vandet når drænene.
This project examines why nitrate leaching is often lower in lowland soils than in upland soils. It focuses on conditions that promote nitrate reduction (denitrification), where bacteria convert nitrate to nitrogen gas under oxygen-free conditions. The study was conducted on a lowland site near Brønderslev in Northern Jutland. Soil and porewater samples from the root zone (0–1 m) showed high concentrations of nitrate and ammonium. Nitrogen depth profiles over three months showed a sharp decline in porewater concentrations at the transition to the water-saturated zone. Up to 75% nitrate reduction was observed there, indicating anoxic conditions near the groundwater table that enable denitrification. Over 90 days, porewater nitrate decreased by 7.5 mg N/L, corresponding to a zero-order denitrification rate of 8.33E-02 mg N/L/day. Nitrate concentrations measured at drain outlets were much lower than in porewater from the root zone. A drain cross-section model was built in the GMS software using an experimentally determined hydraulic conductivity of 8.54E-05 m/s and a porosity of 0.44 cm^3/cm^3. Particle tracking was used to estimate average travel time through the saturated zone to the drain. Assuming zero-order denitrification, the rate was estimated at 1.62E-02 to 9.4E-03 mg N/L/day. Overall, the results suggest that saturated, oxygen-poor conditions in lowland soils substantially reduce nitrate before it reaches drains.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]