RISÖFLADAN FÖRSÖKSFÄLT

Behovet av fältförsök

I PRECIKEM-projekten har fokus varit på att behandla åkermark, i aktiv jordbruksanvändning, som ligger på ett område med sur sulfatjord. Målet har varit att höja dräneringsvattnets pH-värde, fälla ut lösta metaller samt bromsa upp den fortsatta oxidationen av sulfider och den därtill hörande fortsatta försurningen av det redan delvis oxiderade sulfatjordsskiktet under matjordsskiktet. Eftersom det har visat sig att kalkning av matjordsskiktet inte påverkar underliggande markskikt, har den bärande idén i PRECIKEM-projekten varit att utnyttja täckdiken i kombination med den sprickbildning som uppstår när gamla havsbottnar torrläggs. Suspensioner av lämpliga kemikalier (såsom ultrafinkornig kalksten, släckt kalk, utfälld kalciumkarbonat och torv) pumpas via täckdiken och vidare ut i det försurade markskiktet via dessa hydrologiskt mycket aktiva sprickor. Dräneringsrören behöver vara anslutna till en reglerbrunn, och basen i PRECIKEM-tekniken utgörs således av kontrollerad dränering med underbevattning där behandlingssuspensionerna utgör en del av underbevattningen enligt figur 1.

För att testa tekniken i praktisk skala, har ett försöksfält byggts inom ramen för PRECIKEM-projekten. Försöksfältet har delats in i ett antal delfält för att olika behandlingars effekt på dräneringsvattnet skall kunna prövas samtidigt och jämföras med obehandlade referensfält. Platsen som valdes var en åker på Risöfladan ägd av Yrkesakademin i Österbotten.

Risöfladan

Risöfladan ligger i Vasa stad i Österbotten (figur 2) och är ursprungligen botten av en gammal vik söder om Risön som tidigare fungerade som estuarium för Toby å. Numera fortsätter Toby å söder om området och åmynningen finns väster om området med Södra Stadsfjärden som nuvarande estuarium. Landhöjningen i området är 8-9 mm per år och så sent som på 1940-talet låg området fortfarande under vatten och växtligheten dominerades av vass. På 1950-talet vallades området in och torrlades med hjälp av en pumpstation för att sedan kunna tas i bruk som odlingsmark. Öppna diken grävdes till att börja med och Korsholms skolor (numera Yrkesakademin i Österbotten) inledde nyodling efter att man kalkat det svårt försurade ytskiktet. Den första täckdikningen gjordes 1968. Markytan ligger fortfarande ungefär en halv meter under havsvattennivå och pumpstationen används för att upprätthålla dräneringen av området. Området är idag en typisk sur sulfatjord och dräneringsvattnet är både surt och metallrikt.

Försöksfältet byggs 2011

Under 2011 byggdes ett försöksfält bestående av nio delfält på Yrkesakademins marker på Risöfladan (figur 3). Bygget var en del av verksamheten inom PRECIKEM-projektet och finansierades således av projektets finansiärer (se fliken om PRECIKEM). Planeringen och övervakningen av bygget gjordes av Rainer Rosendahl vid ProAgria Österbottens Svenska Lantbrukssällskap. Bygget utfördes av Nybacks Gräv. Varje delfält är en hektar stort och nya separata dräneringssystem ca 110 cm under markytan byggdes för varje delfält. Dräneringen består av tre sugdiken (grendiken) där dräneringsrören är 80 mm i diameter och försedda med spoluttag. Avståndet mellan grendikena är 26 meter och dessa är anslutna till ett samlingsdike (stamdike) med en diameter på 100 mm som mynnar ut i en reglerbrunn (dämningsbrunn).

 

Delfälten kringgärdas av en plastfilm som ger en hydrologisk isolering mellan samtliga delfält och mot de öppna diken som dränerar hela försöksfältet (figur 4). Plastfilmen är 1,5 meter hög och går ner till ca 1,9 meter under markytan. På detta djup utgörs jordmaterialet av en kompakt sulfidlera med mycket låg vattenledningsförmåga. Plastfilmen förhindrar att behandlingseffekter påverkar angränsande delfält, och hjälper till att magasinera grundvatten i delfälten genom att förhindra direktflöde av grundvatten till de öppna dikena. Plastfilmen mellan delfält 2 och det öppna diket har lämnats bort i forskningssyfte.

Ett rörnätverk för underbevattning konstruerades och vatten från Toby å kan pumpas till varje delfält.

 

Försöksfältet utvidgas 2016

Med hjälp av separat finansiering beviljad av Stödstiftelsen för Täckdikning (Salaojituksen Tukisäätiö) kunde försöksfältet utvidgas år 2016. Delfält 10–12 byggdes med en ny typ av cirkulerande dränering (figur 5).

I utvärderingen av fältförsök gjorda 2012–2014 kunde konstateras att behandlingssuspensionerna spreds effektivt i marken närmare reglerbrunnen där tryck och flöde var som störst, medan spridningen var mindre längre ut i grendikena där flödet i dräneringsrören närmade sig noll och där en viss sedimentation i röret kunde konstateras. Behovet av ett dräneringssystem där flöde och tryck är detsamma i alla delar av systemet, och där återvändsgränder i form av konventionella grendiken undviks, var uppenbart. En ny typ av dränering som tillåter en cirkulerande underbevattning planerades av Rainer Rosendahl vid ProAgria Österbottens Svenska Lantbrukssällskap (figur 6).

En matarledning anslöts till grendikena och reglerbrunnen modifierades för att tillåta en cirkulation av underbevattningsvattnet/-suspensionen (figur 7). Grendikena och samlingsdiket fungerar som en normal dränering när man inte underbevattnar. Den nya dräneringen förväntas också väcka intresse vid konventionell underbevattning.

 

Försöksfältet kompletteras 2020

I ett tredje skede kompletterades dräneringen på två delfält (6 och 9) med en separat bevattningsrörslinga högre upp i marken (figur 8).

Kompletteringen finansierades av Svensk-Österbottniska Samfundet. Bygget planerades och övervakades av Mikael Blomqvist ProAgria Österbottens Svenska Lantbrukssällskap och utfördes av Nybacks Gräv. Denna rörslinga ligger ca 60 cm under markytan och därmed ca 50 cm ovanför dräneringen i den övre delen av det försurade markskiktet. Rörslingan är ansluten till en egen brunn och också här kan underbevattningsvattnet/-suspensionen cirkulera och därmed undgå sedimentation. Slingan är dessutom placerad så att den ligger mellan två grendiken både där den går ut och där den kommer tillbaka (figur 9, animation). När en behandlingssuspension injiceras i marken med hjälp av den nya slingan så flyter suspensionen via markens sprickor neråt och till sidorna mot dräneringsrören som ligger i nedre delen av det försurade markskiktet. Avsikten är att behandla en större markvolym på detta sätt. 

Länk till animation över fältet samt presentation av Sten Engblom. 

 

Bild 2b. Creative Commons Erkännande 4.0 Internationell licens.