Tidpunkt för spridning av strörika gödselslag effekt på växtnäringsutnyttjande, avkastning och markpackning (Dnr /01) -

Transkript

1 ilaga 1: Slutrapport Tidpunkt för spridning av strörika gödselslag effekt på växtnäringsutnyttjande, avkastning och markpackning (nr /1) - rarso Etana (SLU) & Eva Salomon (JTI)

2 2

3 FÖROR Stallgödsel är en huvudnäringskälla vid ekologisk odling. Eftersom det krävs stora mängder av detta gödselmedel är risken för markpackning vid spridningen stor. I en packad jord utnyttjas växtnäringen sämre. Följden blir låg avkastning och riskerna för växtnäringsförluster ökar. För att öka växtnäringsutnyttjandet och minska risker för näringsförluster till omgivande miljön krävs det en bra strategi för spridning och nedbrukning av stallgödsel. Från år 1 till och med 5 genomfördes ett fyraårigt markpackningsprojekt med titeln Tidpunkt för spridning av strörika gödselslag effekt på växtnäringsutnyttjande, avkastning och markpackning. Studien utfördes vid avdelningen för jordbearbetning, Institutionen för markvetenskap, SLU. erth Mårtensson ansvarade för fältförsöken. Mats Eriksson (Svista ård, Uppsala) och Karl unnar ndersson (Åkerby-Funbo, Uppsala) ställde upp med ett fältförsök vardera på sina respektive ekologiska gårdar. Resten av försöken utfördes på Ultuna Egendom som också lånade ut gödselspridare och stallgödsel för dessa försök. Projektet finansierades av Statens Jordbruksverk. 3

4 Innehållsförteckning SMMNFTTNIN...5 INLENIN...6 MTERIL OCH METOER...6 RESULTT OCH ISKUSSION...9 Markpackning...9 Mineralkväve i marken...15 vkastning...18 SLUTSTSER... 4

5 SMMNFTTNIN Körning med tunga ekipage resulterar i packningsskador i matjorden och i alven. Packningsskadorna är allvarliga om körning sker vid hög markfuktighet. I en packad åkermark utnyttjas växtnäringen sämre, vilket kan orsaka skördesänkning och läckage av växtnäringen. tt sprida stallgödsel på hösten innebär en stor risk för kväveläckage. Emellertid sprider man på våren, då risken för markpackning är stor och därmed ökar risken för växtnäringsförlust på grund av dålig upptagning. ärför är det nödvändigt att ha en bra gödslingsstrategi för att kunna utnyttja växtnäringen så effektivt som möjligt. För att undersöka en optimal tidpunkt för spridning av strörik stallgödsel vid ekologisk odling genomfördes en studie från år 1 till och med år 5. Totalt genomfördes åtta försök., två försök per år. Projektets syfte var: 1) att identifiera en optimal spridningstidpunkt för stallgödsel som ger en god avkastning med minimal negativ miljöpåverkan; 2) att studera effekten av placeringsdjup av stallgödsel på växtnäringsutnyttjande; 3) att studera effekten av spridningstidpunkt på markstruktur. Försöksgrödorna var vårsäd. Följande led ingick i undersökningen: ) utan gödsel, utan packning. ) -25 ton kletgödsel/ha, packat, plöjning till -22 cm (1-15:e oktober). C) -25 ton kletgödsel/ha, opackat, plöjning till -22 cm (1-15:e november). ) -25 ton gödsel/ha, packat, plöjning till -22 cm (1-15:e november). E) -25 ton kletgödsel/ha opackat, plöjning till cm ; (1-15:e november). F) -25 ton kletgödsel/ha på våren på höstplöjd mark, opackat. ) -25 ton kletgödsel/ha på våren på höstplöjd mark, packat. I led -E spreds gödseln på oplöjd mark som plöjdes omedelbart efter spridningen. Led F och plöjdes på hösten, men försöksbehandlingarna genomfördes på våren strax före sådd. Mätning av markfysikaliska och -kemiska egenskaper utfördes för att bestämma närings- och packningstillstånd. Effekten av de olika behandlingarna på grödans avkastning bestämdes. et var inga signifikanta skillnader i skrymdensitet mellan de led som packades vid olika tidpunkter (tidig höst, sen höst eller strax före vårbruk). äremot visade penetrometermätningar tydliga effekter av packning vid olika tidpunkter. Matjordens penetrationsmotstånd under vegetationsperioderna var högst i ledet som packades på våren i sex av sju fältförsök. Kulturväxternas rottillväxt hämmas om denna parameter överskrider 3 MPa. etta var fallet åren 3 och 4, särskilt vid packning på våren. et var en stor variation i innehåll av mineralkväve i marken i de gödslade leden. et kan bero på en ojämn spridning av den strörika gödseln. Förutom i två försök återfanns mer mineralkväve i marken vid provtagning på våren än vid provtagning på hösten. Skillnader i innehåll av mineral-n mellan de gödslade leden var ej statistiskt signifikanta. en styvaste försöksjorden i denna studie var på Åkerby gård (försök R2-71). I detta försök var avkastningen lägst i det led som packades på våren. Skördenivån i detta led var endast 65 % av den i led utan gödsel alls. I genomsnitt var grödans avkastning lägre i ledet som packades på våren än i de som packades på hösten. I de försök som genomfördes på lättare lerjordar hade packningstidpunkten inte stor betydelse för grödans avkastning. 5

6 ödslingstidpunkten (sen höst eller på våren strax före vårbruk) i de opackade leden hade inte någon betydelse för grödans avkastning. et fanns inte någon signifikant skillnad i avkastningen mellan leden som Plöjdes till -22 cm och till cm efter stallgödselspridning. Markfysikaliska studier och grödans avkastning visade att det var fördelaktigare att sprida stallgödsel på sen höst än tidig höst eller strax före vårsådd att undvika markpackning. et gäller särskilt styva leror som kan var för våta på våren. Någon skillnad i mineralkväve innehåll eller grödans avkastning som kan bero på stallgödselplacering har inte noterats. Markpackning i samband med stallgödselspridning kan utplåna den önskade gödseleffekten. På lätta jordar med god dränering kan man gödsla på våren utan att riskera markpackning. 6

7 INLENIN Körning med tunga ekipage resulterar i packningsskador i matjorden och i alven. Packningsskadorna är allvarliga om körning sker vid hög markfuktighet. I en packad åkerjord utnyttjas växtnäringen sämre, vilket kan orsaka skördesänkning och läckage av växtnäringen. tt sprida stallgödsel på hösten innebär en stor risk för kväveläckage. Emellertid sprider man på våren, då risken för markpackning är stor och därmed ökar risken för växtnäringsförlust på grund av dålig upptagning. ärför är det nödvändigt att ha en bra gödslingsstrategi för att kunna utnyttja växtnäringen så effektivt som möjligt. För att undersöka en optimal tidpunkt för spridning av strörik stallgödsel vid ekologisk odling genomfördes en studie från år 1 till och med år 5. Totalt genomfördes åtta försök., två försök per år. Projektets syfte var: 1) att identifiera en optimal spridningstidpunkt för stallgödsel som ger en god avkastning med minimal negativ miljöpåverkan; 2) att studera effekten av placeringsdjup av stallgödsel på växtnäringsutnyttjande; 3) att studera effekten av spridningstidpunkt på markstruktur. MTERIL OCH METOER Försöksplan och behandlingar anges i tabell 1. Försöken genomfördes på ekologiska gårdar i Uppland. Årligen genomfördes två försök för att tackla olika jordarter. Totalt genomfördes åtta försök (Tabell 2). Packningsförsök utfördes spår intill spår för att kunna studera packningsskador i spår och dess inverkan på grödan. ödselspridning utfördes vid tre tidpunkter som framgår av tabell 1. I försöken undersöktes matjordens packningstillstånd, innehåll av mineralkväve på markdjupet -9 cm (första försöksåret endast i -6 cm djup) och skörd av försöksgröda. Innehåll av mineralkväve bestämdes på sen hösten och före sådd på våren. Studier av markens skrymdensitet, penetrationsmotstånd och vattenhalt utfördes i växande grödor mot slutet av juni. 7

8 Tabell 1. Försöksplan och behandlingar (1-5) Led ehandling Plöjningstidpunkt Plöjningsdjup Opackat, utan gödsel 5-15 oktober -22 cm Packat & gödslat tidig höst 5-15 oktober -22 cm C ödslat sen höst, opackat 5-15 november cm Packat & gödslat sen höst 5-15 november -22 cm E Som C (grundplöjning) 5-15 november cm F ödslat på våren, opackat 5-15 oktober -22 cm Packat & gödslat på våren 5-15 oktober -22 cm I tabell 2 anges försöksjordarnas lerhalt, vattenhalt vid packning samt innehåll av fosfor och kalium. Innehåll av mineralkväve i gödseln bestämdes vid varje gödslingstillfälle. I genomsnitt tillfördes marken till 6 kg mineralkväve per ha. Packningsförsök utfördes med en spridare som full-lastad vägde ca 1 ton. en var utrustad med 6 mm däck med ringrycket 15 kpa. Traktorn var utrustad med 65 mm bred däck med ringtrycket 1 kpa. Tabell 2. Försöksjordarnas fysikaliska och kemiska egenskaper samt matjordens innehåll av fosfor och kalium Försöksserie, Plats R2-71 ÅKERY R2-72 SVIST R2-71 ULTUN R2-72 ULTUN R2-71 ULTUN R2-72 ULTUN R2-71 ULTUN R2-72 ULTUN Vattenhalt vid körning (vikts %) mg/1g lufttorr jord Skördeår Lerhalt Tidig höst Sen höst Vår (Vikts%) P-L P-HCl K-L K-HCl , , , , , , ,

9 RESULTT OCH ISKUSSION Markpackning I figur 1 visas bilder av matjordsprofiler från försöksserien R2-71, vid Åkerby för att åskådliggöra packningseffekter vid olika tidpunkter. ilderna var tagna i slutet av vegetationsperioden år 2. Packning på våren orsakade en stor försämring av markstrukturen. I figur 2-5 redovisas skrymdensiteten. Skillnader i skrymdensitet mellan de olika leden var små. äremot visade penetrometermätningar tydliga effekter av packning vid olika tidpunkter (figur 6-12). Matjordens penetrationsmotstånd under vegetationsperioderna var högst i ledet som packades på våren i sex av sju fältförsök. Kulturväxternas rottillväxt hämmas om denna parameter överskrider 3 MPa. etta var fallet åren 3 och 4, särskilt vid packning på våren. Figur 1. En bild av matjordsprofil i försök R2-71, Åkerby (juni 2). Packning och gödselspridning skedde i den månad som angivits ovanför respektive profil. 1,8 Skrymdensitet (g/cm3) 1,4 1, F,6 R2-71 R2-72 Figur 2. Matjordens skrymdensitet (juni 2). 9

10 1,8 Skrymdensitet (g/cm3) 1,4 1,,6 R2-71 R2-72 Figur 3. Matjordens skrymdensitet (juni 3). 1,8 Skrymdensitet (g/cm-3) 1,2,6 R2-71 R2-72 Figur 4. Matjordens skrymdensitet (juni 4). 1,8 Skrymdensitet (g/cm-3) 1,4 1,,6 R2-71 R2-72 Figur 5. Matjordens skrymdensitet (juni 5). 1

11 Penetrationsmotstånd (MPa) jup (cm) 3 5 Figur 6. Penetrationsmotstånd i försök R2-71 (juni 2). Penetrationsmotstånd (MPa) jup (cm) 1 3 Figur 7. Penetrationsmotstånd försök R2-71 (3). 11

12 Penetrationsmotstånd (MPa) jup (cm) 1 3 Figur 8. Penetrationsmotstånd i försök R2-72 (3). Penetrationsmotstånd (MPa) jup (cm) 3 5 Figur 9. Penetrationsmotstånd i försök R2-71 (4). 12

13 Penetrationsmotstånd (MPa) jup (cm) 3 5 Figur 1. Penetrationsmotstånd i försök R2-72 (4). Penetrationsmotstånd (MPa) jup (cm) 3 5 Figur 11. Penetrationsmotstånd i försök R2-71 (5). 13

14 Penetrationsmotstånd (MPa) jup (cm) 3 5 Figur 12. Penetrationsmotstånd i försök R2-72 (5). 14

15 Mineralkväve i marken et var en stor variation i innehåll av mineralkväve i marken i de gödslade leden (figur 13- ). et kan bero på en ojämn spridning av den strörika gödseln. Förutom i två försök återfanns mer mineralkväve i marken vid provtagning på våren än vid provtagning på hösten. Skillnaderna i innehåll av mineral-n mellan de gödslade leden var ej statistiskt signifikanta. 8 Mineralkväve (kg/ha) 6 Nitrat-N mmonium-n C E Sen höst 1 vår 2 Figur 13. Mineralkväve i marken på -6 cm djup (försök R2-71). 8 Mineralkväve (kg/ha) 6 Nitrat-N mmonium-n C E Sen höst 2 vår 3 Figur 14. Mineralkväve i marken på -9 cm djup (försök R2-71). opackat, utan gödsel; packat och gödslat tidig höst; C gödslat sen höst, opackat; - packat och gödslat sen höst; E Som C, grund plöjning. 15

16 8 Mineralkväve (kg/ha) 6 Nitrat-N mmonium-n C E Sen höst 3 vår 4 Figur 15. Mineralkväve i marken på -9 cm djup (försök R2-71). 8 Mineralkväve (kg/ha) 6 Nitrat-N mmonium-n C E Sen höst 4 vår 5 Figur 16. Mineralkväve i marken på -9 cm djup (försök R2-71). opackat, utan gödsel; packat och gödslat tidig höst; C gödslat sen höst, opackat; - packat och gödslat sen höst; E Som C, grund plöjning. 16

17 8 Mineralkväve (kg/ha) 6 Nitrat-N mmonium-n C Sen höst 1 vår 2 Figur 17. Mineralkväve i marken på -6 cm djup (försök R2-72). 8 Mineralkväve (kg/ha) 6 Nitrat-N mmonium-n C E Sen höst 2 vår 3 Figur 18. Mineralkväve i marken på -9 cm djup (försök R2-72). opackat, utan gödsel; packat och gödslat tidig höst; C gödslat sen höst, opackat; - packat och gödslat sen höst; E Som C, grund plöjning. 17

18 8 Mineralkväve (kg/ha) 6 Nitrat-N mmonium-n C E Sen höst 3 vår 4 Figur 19. Mineralkväve i marken på -9 cm djup (försök R2-72). 8 Mineralkväve (kg/ha) 6 Nitrat-N mmonium-n C E Sen höst 4 vår 5 Figur. Mineralkväve i marken på -9 cm djup (försök R2-72). opackat, utan gödsel; packat och gödslat tidig höst; C gödslat sen höst, opackat; - packat och gödslat sen höst; E Som C, grund plöjning. vkastning en styvaste försöksjorden i denna studie var på Åkerby gård (försök R2-71). I detta försök var avkastningen lägst i det led som packades på våren (tabell 3). Skördenivån i detta led var endast 65 % av den i led utan gödsel alls. I genomsnitt var grödans avkastning lägre i led som packades på våren än i leden som packades på hösten. I försök som genomfördes på lätta jordar hade packningstidpunkt inte så stor betydelse för grödans avkastning. 18

19 ödslingstidpunkten (sen höst eller på våren strax före vårbruk) i de opackade leden hade inte någon betydelse för grödans avkastning. et fanns inte någon signifikant skillnad i avkastningen mellan plöjning till -22 cm och till cm efter stallgödselspridning. Tabell 3. rödans avkastning (kg/ha) i försök R2-71 Led Medeltal landsäd Havre Vårkorn Vårkorn ) Utan gödsel, utan packning ) Packat och gödslat tidig höst C) Opackat, gödslat sen höst ) Packat och gödslat sen höst E) Opackat, gödslat och grundplöjt F) ödslat på våren, opackat ) ödslat på våren och packat LS

20 Tabell 4. rödans avkastning (kg/ha) i försök R2-72 Led Medeltal Vårkorn Havre Vårkorn Vårkorn ) Utan gödsel, utan packning ) Packat och gödslat tidig höst C) Opackat, gödslat sen höst ) Packat och gödslat sen höst E) Opackat, grundplöjning F) ödslat på våren, opackat ) ödslat på våren och packat LS SLUTSTSER Markfysikaliska studier och grödans avkastning visade att det var fördelaktigare att sprida stallgödsel på sen höst än tidig höst eller strax före vårsådd att undvika markpackning. et gäller särskilt styva leror som kan var för våta på våren. Någon skillnad i mineralkvävets innehåll eller grödans avkastning som kan bero på stallgödselplacering har inte noterats. Markpackning i samband med stallgödselspridning kan utplåna den önskade gödseleffekten. På lätta jordar med god dränering kan man gödsla på våren utan att riskera markpackning.