Första stora studien om svenska tvåstegsdiken

I sin doktorsavhandling har Lukas Hallberg, SLU studerat 10 tvåstegsdiken i jordbrukslandskapet. De fungerar i de flesta fall bra och renar ofta fosfor bättre än kväve. Och tvåstegsdiken på lerjordar verkar stabilare än på sandjordar.

Det är fortfarande många som inte känner till så mycket om tvåstegsdiken och det finns heller inte så många anlagda i landet. Det är en liten åtgärd jämfört med exempelvis våtmarker, fånggrödor och strukturkalkning. Tvåstegsdike kallas ett dike när det försetts med en terrass på ena eller båda sidorna. Meningen är att dikesvattnet ibland ska svämma ut över terrassen och då kan både kväve och fosfor renas bort i olika processer. Den 10 maj ska Lukas Hallberg vid SLU i Uppsala presentera sin doktorsavhandling om tvåstegsdiken. I sin forskning har han undersökt tio tvåstegsdiken.

Olika för kväve och fosfor

När dikesvattnet i de studerade tvåstegsdikena svämmade ut från dikesfåran över svämplanen uppstod ökad denitrifikation, det vill säga avgång av kvävgas. Svämplan är plana ytor, längs vattendrag och sjöar, som formas genom återkommande översvämningar. Cirka en tredjedel av vattendragets denitrifikation skedde på svämplanen. Ju oftare vatten rann ut över svämplanen desto mer denitrifikation. Denitrifikation sker vid syrefria förhållanden. Men vid syrefria förhållanden kan löst fosfat frigöras och det skedde också. Trots det blev det ändå en god nettoeffekt på förluster av fosfor eftersom vattenrening av partikelbunden fosfor var större.

Rätt åtgärd på rätt plats

I vattendirektivet har lantbruket i Sverige en stor utmaning att få ihop tillräckligt många ton av minskat fosforläckage jämfört med motsvarande mål för kväveläckage. Är tvåstegsdiken rätt åtgärd för det?

- Ja, tvåstegsdiken har en högre potential att minska nedströms koncentrationer och belastningar av fosfor jämfört med kväve. Om syftet är att prioritera begränsningar av fosforutsläpp är tvåstegsdiken därför en lämplig åtgärd. Dock gäller denna potential främst vid implementering i erosionskänsliga diken som ofta har branta slänter och är på lerjordar med höga förluster av partikulärfosfor, förklarar Lukas Hallgren.

Lukas berättar att de 10 studerade dikena innefattade både bra och mindre bra utförda tvåstegsdiken. Generellt har sex diken visat god stabilitet över tid men endast fyra av dessa hade ofta förbindelser mellan dikesmittfåran och svämplanen och var översvämmade cirka en tredjedel av året. Brist på översvämning behöver inte vara negativt för fosforretentionen men effekter på flödesdämpning och kväveavgång hämmas.

- Resterande fyra diken med undermålig design har delvis instabila terrasser eller för liten terrassbredd, vilket resulterat i att de fungerar mer som konventionella, något bredare diken, förklarar han.

Mest tvåstegsdiken på lerjordar

Endast ett av de av tvåstegsdiken som studerades i avhandlingen fanns på sandjord. I det diket har långa sträckor med terrasser eroderat bort. Orsaken är något osäker eftersom det både kan bero på högflöde strax efter anläggningen enligt uppgift från markägare men även brist på kohesion i sandjorden. Kohesion är både friktion och molekylära krafter som håller samman jorden.

- Min slutsats är att tvåstegsdiken på rena sandjordar innebär en större risk för terrasserosion. För moränlera i Skåne med inslag av silt verkar risken för erosion vara mindre. I dessa diken (fyra st) var erosionen begränsad både i konventionella diken och tvåstegsdiken. Tvåstegsdiken i Skåne har dessutom fördelen av snabbare växtetablering på terrasser och slänter och de blir därmed snabbare stabila jämfört med studerade diken i Sörmland, Östergötland och Kalmar län, avslutar Lukas Hallberg.

Text: Markus Hoffmann

Källa: hallberg-l-20240415.pdf (slu.se) Länk till annan webbplats.