Ett odlingssystem för Integrerad Produktion med låg energianvändning och hög produktionsförmåga

Transkript

1 LANDSKAP TRÄDGÅRD JORDBRUK Rapportserie Ett odlingssystem för Integrerad Produktion med låg energianvändning och hög produktionsförmåga Redogörelse för det första och andra växtföljdsomloppet i odlingssystemförsöket på Lönnstorps försöksstation, Alnarp Christer Nilsson och Bertil Christensson Jordbruk-odlingssystem, teknik och produktkvalitet, SLU Alnarp Sveriges lantbruksuniversitet Fakulteten för landskapsplanering, trädgårds- och jordbruksvetenskap Rapport 2010:22 ISSN ISBN Alnarp 2010

2

3 LANDSKAP TRÄDGÅRD JORDBRUK Rapportserie Ett odlingssystem för Integrerad Produktion med låg energianvändning och hög produktionsförmåga Redogörelse för det första och andra växtföljdsomloppet i odlingssystemförsöket på Lönnstorps försöksstation, Alnarp Christer Nilsson och Bertil Christensson Jordbruk-odlingssystem, teknik och produktkvalitet, SLU Alnarp Sveriges lantbruksuniversitet Fakulteten för landskapsplanering, trädgårds- och jordbruksvetenskap Rapport 2010:22 ISSN ISBN Alnarp 2010

4

5 Sammanfattning Odlingssystemförsöket har bedrivits i semigårdsskala med ett konventionellt och ett integrerat system i en 6-årig växtföljd utan upprepningar, vilket begränsar möjligheterna till statistiska jämförelser på systemnivå. Försöken i varje gröda/system kan dock behandlas med varians- eller regressionsanalys. Rapporten omfattar två växtföljdsomlopp. Rutstorleken har varit 1 ha i konventionellt system och ca 3 ha i integrerat, vilket möjliggjort användningen av vanliga jordbruksmaskiner och beräkningar av ekonomi och energianvändning på ett för ett vanligt jordbruk giltigt sätt. I det integrerade systemet har målet varit att spara energi (ingen plöjning; 15 % lägre kvävegödselanvändning i första omloppet) och bekämpningsmedel, men ändå nå samma ekonomiska resultat som i det konventionella systemet En genomtänkt växtföljd är ett måste för att lyckas med plöjningsfri odling. En mindre bra växtföljd ökar behovet av jordbearbetning och växtskydd. De båda odlingssystemen har haft samma växtföljd: Höstvete/Rågvete (mellangröda) - Ärt - Höstvete (mellangröda) Sockerbetor Korn - Höstraps. Skördar Skördarna har varit höga och relativt jämna. Variationen har bara ökat marginellt i det integrerade systemet. Medelskördarna i höstvete, rågvete och korn har varit 95, 80 och 70 dt/ha i det konventionella systemet och 95, 93 resp. 101 % av detta i det integrerade systemet. Ärt har givit 45 dt/ha (94 %) och höstraps 33 dt/ha (97 %). I sockerbetor har skördarna konstant legat lägre än i det konventionella systemet under det första växtföljdsomloppet, men under andra stigit till samma som i det konventionella systemet eller bättre. Detta sammanfaller med ökad kvävegödsling och senap som mellangröda före betorna. Sockerskördarna har varierat mellan 9 och 13 ton polsocker/ha. Medeltal 11 ton (93 %) Grenigheten hos sockerbetorna har varit större i integrerat led, men jordhalten har trots detta inte ökat. Sockerbetskördarna i integrerade systemet under första omloppet har påverkats av flera faktorer, däribland lägre marktemperatur på våren och beståndsuppbyggnaden Lägre variation i beståndsuppbyggnaden ger påtagligt ökad sockerskörd. Efterkalkyler och energiberäkningar Modellgårdar om 6 x 120 ha (720 ha; största maskinutnyttjandet av dyraste maskinerna) har använts för beräkningar av ekonomi och energiförhållanden. Den integrerade gården behöver 2 traktorer om totalt 360 kw och den konventionella 3 traktorer om 430 kw. Det integrerade systemet har en arbetstopp i augusti som leder till en ökning av timlönekostnaden (övertid och extraanställda) med 12,5 % på årsbasis. Medeltäckningsbidraget (TB2), utan stöd och bidrag, varierar kraftigt mellan grödor. Endast ärt uppvisar ett negativt TB. TB för de olika grödorna i integrerat system är genomsnittligt 30 % större än för det konventionella systemet, har förbrukat 10 % mindre energi och 20 % mindre diesel och har 15 % lägre maskinkostnad och arbetstid. För en hel växtföljd inklusive mellangrödor är TB 40 % lägre i första omloppet och 20 % högre i det andra i det integrerade systemet jämfört med det konventionella. Skillnaderna beror av sockerbetsskördarna.. I en hel växtföljd i det andra omloppet är den producerade energin den samma, 1

6 konsumerad energi 10 % lägre, maskinkostnaden, bränslekonsumtion och arbetstiden 20 % lägre i det integrerade systemet Växtföljdseffekter En växtföljdsvariant med höstvete-höstvete höstvete, medförde att redan vid vete efter vete sjönk skörden 40-50%. Orsaken var en stark uttunning av bestånden under vinterhalvåret. Gräsogräsförekomsten ökade också påtagligt i det integrerade systemet Mellangrödor har använts efter höststråsäd, under första växtföljdsomloppet rajgräs i integrerat. Sen glyfosatanvändning, ett extra anläggningsmoment och extra herbicidanvändning i sockerbetor samt ingen stubbning som startar halmnedbrytningen var stora nackdelar som inte senap eller oljerättika uppvisar, vilka användes under andra växtföljdsomloppet. Kväve Kvävegödslingsoptimum från fastliggande kvävestegar med skördar under båda växtföljdsomloppen har beräknats. Det konventionella systemet gav högre gödslingsnetto (skördevärde korrigerat för skördeberoende kostnader minus gödselkostnad) för höstvete, höstraps, sockerbetor och rågvete jämfört med det integrerade systemet. Det integrerade systemet gav högre gödslingsnetto för maltkornet jämfört med det konventionella systemet. Optimum ligger ofta över de använda givorna. Optimumkurvorna är så flacka att redan små sänkningar av gödslingsnettot ger stora sänkningar av optimala givan. Så t ex ger ett 3% lägre gödslingsnetto i höstvete en sänkning av gödselgivan från 210 kgn/ha till 160 kgn/ha. Den av höstvete utnyttjade mineralisering var 50 +/- 10 kgn/ha. Ärt lämnar 25 kgn/ha till efterföljande höstvete Kväveutnyttjandet (skördat N/tillfört N) större än 0,8 för stråsäden och 0,5 för höstrapsen. Hela kvävegivan skördas i höststråsäden vid givor upp till kgn/ha, för korn 75kgN/ha. Skördat kväve är en bättre mätare på kväveresponsen än skördad kärna. Kväveprover har tagits höst och vår under 6 år i första växtföljdsomloppet för att styra kvävegivan. Värdena uppvisar inget eller svagt samband med skörd eller kväveskörd i nollrutorna i kvävestegarna. Kväveutnyttjandet i höstraps stiger med skörden, men råfetthalten sjunker med ökande kvävegiva För kvävegivor större än ca 100 kgn/ha sjunker ph (provtagning efter 15 är), mer i det oplöjda systemet än i det plöjda. Mullhalten (0-20 cm) sjunker vid kvävegivor mindre än ca 100 kgn/ha, dock mindre i det oplöjda systemet. Lättlösligt kväve i marken har följts under fyra år med tät provtagning och under två år veckovis. Högre värden kan noteras vid grödors anläggning och gödsling. Större mängder kväve i markytan i det integrerade systemet ger ofta högre nivåer lösligt kväve vid jordbearbetning. Kvävetoppar rel. sent på hösten kan inte förklaras Salpetermätaren skulle kunna användas för att bestämma mineraliseringen och bättre platsanpassa gödselgivan. Markegenskaper Infiltrationshastigheten (makroportätheten) var i större delen fälten högre i det integrerade systemet. Det plöjningsfria integrerade systemet har en mycket större förekomst av daggmask 2

7 Växtskydd De vanligaste ogräsarterna i fröbanken var åkerviol, baldersbrå, svinmålla, trampört och åkerveronika (i ordning). Några sällsynta ogräs, spjutsporre och småtörel, hittades också och finns fortfarande kvar i fälten. De vanligaste ogräsen under de båda växtföljderna är för konventionellt rödmire, baldersbrå, våtarv, trampört och åkerviol samt för integrerat baldersbrå, våtarv, veronika, snärjmåra, åkerviol och trampört. Bekämpningseffekten av använda herbicider har i genomsnitt varit 80%, men lägre i integrerat korn och i höstraps Bandsprutning och radhackning har fungerat bra i sockerbetor och höstraps och möjliggjort en kraftig dosreducering, men är arbetskrävande. Extra sprutningar har krävts i det integrerade systemet mot spillkorn i höstraps. Plötsliga ökningar av ogräsförekomsten förekommer i höstvete och sockerbetor de grödor som följer ofta starkt duvskadade ärtgrödor, som starkt uppförökade ogräsen. Någon systematiskt ökning av ogräsförekomsten i det integrerade systemet kan inte ses. Inga ökningar av kvickrot, stråknäckare och sniglar, som ofta brukar associeras till plöjningsfri odling har noterats De vanligaste sjukdomarna var bladfläcksjukdomar i höstvete, rågvete och korn. I korn och rågvete också sköldfläcksjukdomar samt i höstvete också mjöldagg. Skillnader mellan systemen har inte kunnat beläggas. Stråknäckare har några år stor betydelse i höstvete och angreppen är starkare i det konventionella ledet. De viktigaste skadedjuren har varit bladlöss i stråsäd, ärt och sockerbetor samt rapsbaggar i höstraps. En 2 % inblandning av rybs i rapsutsädet har onödiggjort flertalet bekämpningar av rapsbaggar. Havrebladlöss var vanligare i det konventionella systemet. Skadorna på sockerbetsgroddar har varit betydligt lägre i det integrerade systemet som en följd av att växtmaterial lämnas kvar på markytan. Utsädesbetningen har reducerat bekämpningsbehovet också av löss till nästan noll. Svampsjukdomar i höstvete har nästan alltid givit signifikanta skördeökningar för bekämpning. Under 2 år (15 %) har också bladlössen givit säkra skördeökningar. I rågvete har svampsjukdomarna i 30 % och insekterna i 15 % av fallen givit säkra skördeökningar. I ärt har bladlöss nått bekämpningströskeln alla år, men bara i 20 % har säkra skördeökningar erhållits I 25 % av fallen har sprutning skett utan att detta givit signifikanta skördeökningar och i ytterligare 25 % har bekämpning inte skett trots att detta senare kunna visas ge säkra skördeskillnader mellan behandlade och obehandlade rutor (främst rågvete och vårkorn). Beslutsprocessen i växtskyddsarbetet behöver förbättras. Ogräsbekämpningen ger oftare skördevinster än svampsjukdoms- eller insektsbekämpning. Behovet är aldrig större i det integrerade systemet. Användningen av kemisk bekämpning (mellangrödorna oräknade) har i genomsnitt varit 1,2-22 (mdt 1,6) ha-doser i konventionellt system och 0,9-2,2 i det integrerade. Av dessa har ca hälften varit s k lättrörliga substanser. Användningen har varit % lägre i höstståsäd och ärt samt 50% lägre i sockerbetor, men 25 % högre i höstraps p g a spillsädesbekämpning. Ett försök att mäta marktransport av bekämpningsmedel misslyckades delvis pga. metodologiska orsaker. Det finns en indikation på att en större mängd glyfosat kan transporteras ner under plogdjup i det konventionella systemet. Stora regnmängder åtminstone inom en vecka efter sprutning i det integrerade systemet kan ge en mycket omfattande transport ner i marken. 3

8 Artmångfald och naturliga fiender En ökad förekomst av viktiga naturliga fiende-grupper på markytan har kunnat uppmätas som ett resultat av att ytorna inte plöjts. Artmångfalden har däremot ökat obetydligt. I höstraps har studier av naturliga fiender skett i samarbete med andra länder i Europa. Parasiteringsgraden på vissa skadedjur ökade liksom förekomsten av rovlevande jordlöpare, i det integrerade systemet. Den biologiska bekämpningen mot skadedjur nära markytan har fungerat effektivare i det integrerade systemet, t ex mot löss på groddplantor och havrebladlus Konklusion Även om generaliserbarheten av ett försök på en plats är begränsad, så indikerar resultaten att svenskt jordbruk arbetar delvis överoptimalt och att större precision, bättre ekonomi, lägre resursutnyttjande och högre miljövänlighet kan uppnås. Ett odlingssystem byggt på reducerad jordbearbetning, restriktiv användning av bekämpningsmedel och handelsgödsel och billiga och lättetablerade mellangrödor innebär väsentligt lägre kostnader, färre arbetstimmar, lägre energi- och bränsleanvändning och därmed större miljövänlighet, mindre resursutnyttjande och sannolikt en lägre produktion av klimatgaser. 4

9 Innehållsförteckning Bakgrund 7 Samarbete och finansiering 8 Beskrivning av odlingssystemförsöket 9 Målsättning 9 Försöksteknik 9 Försöksplats 10 Väderlek 11 Försök, kvävestegar & skörderutor 11 Startkaraktärisering 13 Statistisk bearbetning 14 Metoder 16 Gröda 16 Växtskydd 17 Markegenskaper 17 Efterkalkyler & energianvändning 18 Priser 19 Energiberäkningar 19 Odlingsteknik Jordbearbetning & sådd 21 Växtföljd 23 Sortval 24 Växtnäring 24 Växtskydd 25 Resultat 26 Skördar Höstvete 26 Rågvete 27 Korn 28 Ärt (och åkerböna) 28 Höstraps 29 Sockerbetor 31 Ekonomisk utvärdering och energianvändning 36 Växtföljdseffekter 39 Kvävegödslingsoptimum och kväveeffektivitet Kväveoptimum 42 Kväveskörd och kväveeffektivitet 45 Långsiktiga effekter 46 Markkväveprover 49 Mineralisering nära markytan 50 Användning av salpetermätare 56 Mellangrödor efter höstvete 57 Rajgräs i det oplöjda systemet 58 Senap och oljerättika 58 Långsiktiga mullhaltsförändringar 60 Markbiologi och markstruktur Makroportäthet 60 Penetrometermätningar 60 Markbundna skadedjur 62 Daggmask 62 Uppkomstskadedjur i sockerbetor 62 5

10 Växtskydd Ogräs 64 Skadeinsekter och sjukdomar 66 Behov av bekämpning 68 Kvävegödsling 73 Bekämpningsmedelsanvändning 73 Marktransport av bekämpningsmedel 76 Metod 76 Naturliga fiender Markytelevande rovdjur 79 Specialstudie i höstraps 82 Nyckeltal 83 Sammanfattande slutsatser 85 Referenser 86 Bilaga 1. Multifunktionella växtföljder 91 Bilaga 2. Startkaraktärisering 94 Bilaga 3 Odlingsteknik 104 6

11 Tack Odlingssystemförsökets första och andra växtföljdsomlopp har finansierats av Sydsvensk Jordbruksforskning, Skånska lantmännens forskningsstiftelse, Stiftelsen Lantbruksforskning (SLF), SLU och Partnerskap Alnarp, SLU, som också stått för tryckningen av denna rapport. Försökstekniker Bertil Christensson har varit ansvarig för försökens genomförande och det praktiska fältarbetet, som har genomförts i samarbete mellan institutionens och försöksstationens personal. Lab. ass Britt Åhman har gjort provtagning och artbestämning av faunan i försöksfälten, främst spindlar och insekter. Hon har också gjort annat analysarbete bl a kvävebestämning i jordprover och skadegörare och deras naturliga fiender i raps. Universitetslektor Jan Larsson har skapat strukturen till den ekonomiska analysen av resultaten, något som sedan utvecklats vidare i ett samarbete med rådgivarna vid Hushållningssällskapet (HIR) i Borgeby (Magnus Olsson, Johannes Åkerblom och Per Anders Algerbo). Statens Jordbruksverks Växtskyddscentral på Alnarp under ledning av Gunilla Berg, har varje år följt och dokumenterat växtskyddssituationen i de olika grödorna. Från Hilleshög har vi i alla år fått betutsäde och de kemiska bekämpningsmedel som vi behövt har vi också utan kostnad fått från BASF, DuPont, Dow, Bayer och Syngenta. Väderstad har ställt Carrier med Biodrill och Rapid såmaskin till vårt förfogande under de sista åren av försöksarbetet. Danisco/JT har också hjälpt oss, bl a med en specialsåmaskin under några år. Många inom vår institution har också bidragit med stora eller mycket stora insatser. Till alla dessa vill jag rikta ett mycket varmt tack. Bakgrund Svenskt lantbruk har under ett antal år mött nya utmaningar. Samhälle och konsumenter har ställt ökande krav på miljöåtgärder och energipriserna hotar öka med tiden. Hur odlingens förutsättningar än ser ut i framtiden kommer det alltid att vara nödvändigt att minimera produktionskostnaderna och välja produktionsmetoder som ger minsta möjliga användning av produktionsmedel, för att förbättra ekonomiskt resultat och konkurrenskraft, men också för att öka uthållighet och minska miljöpåverkan. Resursförbrukningen, indirekt uthålligheten, kan mätas på en rad olika sätt. Förbrukningen av produktionsenergi är ett bra mått, därför att det liksom den ekonomiska analysen förmår sammanfatta förbrukningen av en rad olika produktionsmedel i ett mått. Växtodlingens produktionsenergi för t ex höstvete (innanför "gårdsgrind") är typiskt 1/3 till mineralkvävegödsel och ytterligare 1/3 till tillverkning och framdrivning av maskiner. Alla övriga insatser är var och en ofta en rel. liten del av insatsenergin. Användningen av kemiska bekämpningsmedel eller andra växtskyddsmedel representerar en mycket liten energiinsats, men har en starkt styrande effekt på odlingssystemet och är en viktig konsument- och marknadsfråga. Det finns ett behov av att i gårdsskala utveckla odlingssystem som svarar mot nya krav och som kan utvärderas efter kriterier som visar lantbrukarna konsekvenserna av olika lösningar. Sådana fullskaleförsök avslöjar också kunskapsluckor, som kan åtgärdas inom systemets ram eller återföras till den traditionella forskningen. Detta är bakgrunden till det odlingssystemförsök som startades på Lönnstorps försöksstation 1992 och som strävar mot det som brukar kallas "Integrerad produktion (IP; El Titi et al 1993): 7

12 * mesta möjliga utnyttjande av de platsgivna, naturliga resurserna för att minska behovet av externa produktionsmedel * sammanvägning av tekniska, biologiska och ekonomiska produktionsvillkor * miljövänlig, resurshushållande, långsiktig produktionsteknik * etiska produktionsmetoder Grundläggande för den integrerade produktionen är att man ser hela gården som den minsta enheten, inte det enskilda fältet. Till skillnad från s k ekologisk odling ser inte IP arealen som ett produktionsmedel. Integrerad produktion ser därför möjliga alternativa produktionstekniker ur det traditionella lantbrukets perspektiv, inte minst vad gäller de ekonomiska effekterna. Försöksfältet på Lönnstorps försöksstation är markerad med en röd punkt på vidstående karta (fig.1). Platsen ligger i Staffanstorps kommun vid gränsen till Lomma och Burlövs kommuner. Kommungränsen går här i en vinkel som är markerad med en stor sten (R-märkt) kallad Blacksten eller Blackastenen och utgör en del av en urgammal sockengräns. Namnet fanns redan vid utskiftningen av gårdarna i början av 1800-talet. I dialektregistret är stenen omnämnd i olika nerteckningar t. ex. som stenen som jätten Finn kastade mot Lunds domkyrka (Tornabygden 1970 s 15). Just här i detta hörn kring stenen är det extremt hög kalkhalt och låg mullhalt. Vi har här vid flera tillfällen fått mycket dåliga grödor här, som gjort att vi exkluderat området från försöksfältet (se även fig. 2 bilaga 2). Black kallas den lilla gården nordost om försöksfältet (Hjärup 2 eller Kullenbergagården). Det var en gång ett soldattorp för trumpetaren under södra Husarregementet i Malmö. Delar av försöksfältet ägdes före 1986 av Coyett-gården på andra sidan järnvägen. Denna del drevs mycket extensivt, eftersom det var långt till närmaste järnvägsövergång. När gasledningen lades ner genom försöksområdet 1984 (i princip längs med gränsen mellan konventionellt och integrerat) fanns ägogränsen fortfarande kvar. Den markeringsstolpe som nu står lite omotiverat mitt i försöksfältet sattes då i denna ägogräns. Arbetet med att med tunga maskiner trycka gasledningsrören under järnvägen gav kraftiga packningsskador på en begränsad yta i det SO hörnet, något som vi tagit hänsyn till vid utläggningen av Figur 1. Försöksfältets placering. mätytan här. Odlingssystemförsöket på Lönnstorp och dess förutsättningar har presenterats och redovisats i olika sammanhang. Många lantbrukare, rådgivare och forskare, både från Sverige och från andra länder, har besökt försöket, det har utnyttjats i grundutbildningen och givit upphov till många föredrag och diskussioner (Nilsson 1987, 1988, 1990, 1992, 1993a, 1993b, 1994, 1995, 1996b, 1997, 2000, 2001b, 2005a, 2005b, 2006a, 2006c, 2010a). 8

13 Beskrivning av odlingssystemförsöket på Lönnstorp Målsättning Att spara energi genom att förändra ett konventionellt odlingssystem till ett integrerat odlingssystem utan att därför förändra hela gårdens sammantagna lönsamhet och samtidigt öka odlingssystemets miljövänlighet. Försöksteknik Många års forskning inom jordbrukssektorn har givit oss goda kunskaper om hur olika faktorer t ex kvävegödsling, fungerar, t ex upptagning i växterna, skördeeffekter, optimering osv. Den övervägande delen av dessa kunskaper bygger på randomiserade blockförsök med 3 eller 4 upprepningar. Detta betyder då också att alla andra faktorer hållits konstanta. Frågor som hur kväveoptimeringen påverkar behovet av bekämpning eller hur bristande växtskydd påverkar kväveläckaget kommer också bara att studeras enskilt om alls. Det finns och har länge funnits ett stort behov av att studera ett helt växtodlingssystem där den kunskap om mekanismer som vi har från olika enfaktoriella försök kan föras samman för ett studium av hela systemets uppförande. Orsaker till avvikelser från det förväntade, olika interaktionseffekter, kan som regel inte visas i systemförsök, utan måste tas upp av den vanliga utredande forskningen. Vi har ingen tradition och inga arbets- och analysmetoder för den här typen av undersökningar och det är en viktig uppgift för lantbruksforskningen att utveckla metodik för detta. Internationellt brukar detta område kallas odlingssystemforskning, farming systems research. Odlingssystemförsöket på Lönnstorp är uppbyggt efter principer som utarbetats av en internationell arbetsgrupp (Vereijken 1994, 1995, 1996, 1999). Speciellt analysen och den statistiska bearbetningen av den här typen av försök och hur det påverkar försöksuppläggningen behöver utvecklas betydligt. I försöket på Lönnstorp har vi försökt närma oss detta genom att lägga in försök i varje gröda som uppfyller traditionella krav på statistisk bearbetning. Utgångspunkterna för ett odlingssystemförsök är att försöksresultaten skall spegla systemets identitet, dvs. försöksgrödornas egenskaper skall vara de samma som de egenskaper som grödorna haft om de odlats på ett kommersiell, ekonomiskt bärkraftigt jordbruk. Maskinanvändningen, ekonomiska beräkningar, miljöeffekter, spridning och angrepp av växtskadegörare osv. visar starka skalningseffekter. Odlingssystemförsök bedrivs därför alltid i semi-gårdsskala. Varje försöksyta bör omfatta minst ett hektar. Detta medför att kostnaderna för upprepningar blir oöverstigliga i de flesta fall och odlingssystemförsök har därför som regel inga upprepningar. Varje statistisk bearbetning bygger på en önskan att med en viss säkerhet uttala sig om ett värdes representativitet för en större population, så stor att den inte helt och hållet kan undersökas. Traditionella jordbruksförsök med upprepningar av mer tillämpad karaktär, vill som regel uttala sig om populationer med stor ytmässig utbredning, t ex höstvete i Mälardalen, korngrödor i södra Sverige, och därtill också vara representativa över ett antal år med olika väderleksmässiga förutsättningar. Resursbrist har idag medfört att det antal försök som läggs ut i en serie ofta är under 10 och även om de ligger på olika platser under några år så är representativiteten för den undersökta populationen som regel bristfällig. Upprepningarna i försöken ger en bra möjlighet att uttala sig om resultatet för just den platsen, men liten möjlighet att fastställa svarets allmängiltighet för populationen. Man kan ifrågasätta om det är meningsfullt att genomföra försök på detta sätt. Den höga säkerheten för försöksplatsen ger ett sken av en allmängiltighet som inte existerar. Det vore antagligen bättre att låta varje försök vara utan upprepningar och lägga ut 3 eller 4 gånger fler försök. Resultaten skulle då antagligen ligga närmare de sanna medelvärdena hos den population man vill studera 9

14 Figur 2. Princip för fortlöpande förbättring. Den logiska utvecklingen på frågan om upprepningar inom odlingssystemförsök är därför att skapa odlingssystemförsök på fler platser individuellt randomiserade, men fortfarande utan upprepningar och att bearbeta resultaten tillsammans. Dessa förutsättningar gäller inte för försöket på Lönnstorp. När det startade var den gängse uppfattningen att man genom startkaraktärisering och blindskördar kunde komma förbi dessa svårigheter, möjligen kompletterat med variansskattningar. Fler försöksplatser skulle dock vara en bättre lösning. Odlingssystemet utgår ifrån de målvärden, de krav, som produktionssystemet gården skall uppfylla och försöker genom lämplig teknik uppfylla dessa mål (fig. 2). Arbetssättet, som brukar kallas fortlöpande förbättring, skiljer sig alltså markant från det som vanligen används inom försöksverksamhet, men ligger nära det arbetssätt som används vid tekniska högskolor och de principer som ligger till grund för många certifieringssystem. Detta innebär också att resultaten i stor utsträckning är direkt tillämpbara på ett jordbruksföretag. Försöksplats Odlingssystemförsöket på Alnarp är beläget på Lönnstorps försöksstation och omfattar 24 ha på moränlättlera (lerhalt ca 15 %; fig. 6 & 7 bilaga 2). Mullhalten är 2-3,5 % och ph 6,4-7,4 (fig. 8 & bilaga 2). Växtföljden är 6-årig och fältet har därför delats upp i sex rutor om vardera ca 4 ha. Inom varje sådan ruta drivs ca 1 ha konventionellt och ca 3 ha integrerat (fig. 1 bilaga 2). Definitionen av vad vi här kallar konvenförtionell växtodling har diskuterats av en grupp rådgivare från regionen, dock med undantag för växtföljden som är den samma i båda systemen och bestämd av behoven för det integrerade systemet. Försöket startade 1992 då fältet karterades, blindskördar togs och marken karaktäriserades ur kemisk, fysikalisk och biologisk synvinkel (bilaga 2). Eftersom inga upprepningar används är utvecklingen över åren ett viktigt mått på systemets uppförande och en bestämning av startvärden mycket viktig (Heidmann 1988). Delar av denna kartering har upprepats under vintern 1998, samt i mycket begränsad omfattning Mullhalt, ph och förråden av växtnäring är markegenskaper som kan förväntas förändras över åren i ett odlingssystem. Värden för ph i konventionellt led är ungefär de samma 1998 som 1993, men möjligen lite lägre i det integrerade ledet. Mullhalterna har sjunkit något i det konventionella systemet mellan den första och den senaste provtagningen, men endast obetydligt i det integrerade systemet. Skillnaderna är i allmänhet små och osäkra. Försöksfältet tillhörde olika fastigheter fram till 1984 och lades samman till nuvarande fält Den östra delen hade varit mycket extensivt odlad. Detta avspeglar sig tydligt i P Altalen som är betydligt lägre här, liksom en betydligt större ogräsfröbank (fig. 9 & 14 bilaga 2). 10

15 Vi har aktivt försökt utjämna dessa skillnader under åren, men skillnader i P Al är ändå fortfarande tydliga. Första försöksåret var 1993, men inverkan av tidigare växtföljd var så stark, bl a med mycket arvsäd i främst höstvete, att vi beslutade utesluta merparten av data för detta år och istället räkna 1994 som det första riktiga försöksåret. Väderlek Månadsmedelvärdena för temperatur och nederbörd för försöksperioden visas i figurerna 3 och 4 (staplar) tillsammans med 30-års medeltalen (kurva). Temperaturerna avviker betydligt mindre från långtidsmedelvärdena än nederbörden som fördelar sig mycket mer ojämnt över året, även när totalsumman är ungefär densamma. Kalla år var 1993 och 1998, medan 1997, 1999 och 2002 var ganska varma år. Åren 1993, 1996, 1997 och 2003 hade långa torkperioder under vegetationsperioden. Extremt höga nederbördsmängder föll under enstaka månader under många år. Försök, kvävestegar och skörderutor Vi har nu (2007) genomfört två växtföljdsomlopp. Växtodlingsplanens huvuddrag visas i tabell 1. Tabell 1. Huvuddragen i växtodlingstekniken i de båda systemen Växtföljd Konventionellt 6-årig, fånggröda under andra omloppet (se särskilt kapitel) Integrerat 6-årig med insådd av rajgräs under första växtföljdsomloppet och senap/oljerättika efter höstveteskörd i den andra. Rybsinblandning i höstraps. Sorter Mest använda Mest högavkastande och resistenta Jordbearbetning Traditionell oftast med plöjning Mejselplog och Rapidsådd i första omloppet och Carrier med Biodrill och Rapidsådd i andra N gödsling Rekommenderad Reducerade givor i första omloppet och restriktiva normala givor i andra. Radmyllat om möjligt. Övriga växtnäringsämnen har tillförts i proportion till bortförsel och behov Bekämpning Bredsprutning Rad- och punktbehandling, mekanisk rensning där tillämpligt i första omloppet. Bekämpningströsklar och olika beslutsinstrument, is i magen Inom varje gröda och system finns en fastlagd mätyta, ett facitförsök (fig. 1 bilaga 2), bestående av traditionella försöksparceller, som skötts med försöksutrustning och som tröskats separat (fig. 5). Rutorna ligger mellan körspåren i fälten, vilket gör att de åtgärder som görs i fälten också görs i rutorna, t ex sådd, ogräsbekämpning osv. I fyra rutor med samma egenskaper som fältet görs skördemätningar. På detta sätt kan effekten av och ekonomin i insatta åtgärder bedömas. I ytans andra sida finns två kvävestegar. Grödans utnyttjande av mineraliserat kväve liksom optimal kvävegiva kan därför beräknas. Den ena kvävestegen behandlades inte med växtskyddsmedel (t o m 2003), vilket medgivit beräkningar av om bekämpningsbehovet stiger med ökande kvävetillförsel. Här ligger också ett växtskyddsförsök med tre randomiserade upprepningar och fyra led. Ett led som plansprutats mot svampsjukdomar och insekter, ett led med obehandlade rutor och två led 11

16 . som behandlats mot endera av skadegörarna, vid de tillfällen när hela fältet behandlats. En ruta behandlades inte med ogräsmedel fram t o m (Denna flyttades mellan två parceller som alltså ogrässprutades vartannat år, för att inte fröbanken växa okontrollerat). 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0-5, Figur 3. Temperatur månadsvis för Lund under försöksperioden (staplar) och medelvärden för (kurva). Efter SJV Växtskyddscentrals årsrapporter Figur 4. Nederbörd månadsvis för Lund under försöksperioden (staplar) och medelvärden för (kurva). Efter SJV Växtskyddscentrals årsrapporter. 12

17 Alla ytor är fastlagda genom jordkedjor. Växtskyddsförsök och kvävestegar ligger på samma plats från år till år, varför ogödslade ytor nu inte har fått kväve på 17 år och osprutade ytor inte har behandlats med insekticider eller fungicider under de senaste 10 åren (växtskyddsförsöket hade inga upprepningar från starten, men försöket lades om till ett traditionellt fältförsök efter ett par år). N0 N1 Obehandlat N2 N3 Fungicid Skörd 1 N4 Insekticid N5 Plansprutat N0 Fungicid Obehandlat Skörd 2 N1 N2 Plansprutat N3 Insekticid N4 Plansprutat Skörd 3 N0 Fungicid Skydd Obehandlat Ej herbicid år 1 Ej herbicid år 2 Insekticid Skörd 4 Figur 5. Facitförsök placerade i varje gröda och odlingssysten De olika kvävestegarna har haft olika steg i de olika grödorna (tab. 2). Högsta, näst högsta osv. kvävenivån har alltid legat på samma ställe i de olika fälten. De ogödslade rutorna har dock fått ett visst kvävetillskott genom ärtgrödan. Tabell 2. Kvävegödsling i kvävestegar, kgn/ha. Kursiva siffror anger antalet skördade stegar. Höstvete Rågvete Korn Höstraps 1) Sockerbetor 2) ) Dessutom höstgiva på kgn/ha 2) Besal, 45 kg/ha, i alla rutor Statistisk bearbetning Startkaraktärisering Försöksplatsen undersöktes genom att blindskördar togs i de grödor som odlades 1992, året före försöksstarten. Då odlades sockerbetor, korn, rågvete, rågvete, höstvete och höstraps på fält som på någon meter när stämmer med de fält som vi idag använder, med det undantaget att de inte var uppdelade i plöjt och oplöjt, utan behandlades på samma sätt över hela ytan. Medeltalen för skördarna inom varje gröda har beräknats och relativtalet i förhållande till medeltalet använts för att studera fältets jämnhet (fig. 6). I de bästa områdena är skördarna typiskt 2 (till 5)% bättre och motsvarande gäller för de sämre områdena där skördarna är 3(till 13

18 5)% sämre än medelskördarna. Skördeskillnader >10% bör således enligt detta sätt att mäta vara skiljda från varandra. Genom att dela på och justera mätytornas lägen har vi också försökt begränsa variationen inom mätytorna. IR bilder tagna över fältet från LANDSAT satteliten sent under hösten, ger också ett intryck av att skillnaderna mellan olika delar av fältet är rel. begränsade (fig. 5 bilaga 2). Figur 6. Fördelning av relativtal för blindskördar mot medelskörden för varje gröda som odlades Facitförsökens placering markerad. Något år efter försökstart togs också jordcylindrar för en karaktärisering av markens vattenhållande förmåga (fig. 3 & 4 bilaga 2). Man kan inte från dessa figurer se några större skillnader mellan den konventionella och den integrerade ytan i de sex fälten. Höjdskillnaden inom fältet är ca 10 m med lägsta punkt i SE och högsta precis söder om Blackgården. Den högre delen har en högre sandhalt och syns i markkarteringarna genom t ex lägre mullhalter, lägre kalium och magnesiumvärden (fig. 6, 7 10, 16 &17 bilaga 2). Området är också betydligt med torkkänsligt än övriga delar av fältet (fig. 2 bilaga 2). Vi har försökt ta hänsyn till detta vid placeringen av mätytor. Statistisk bearbetning I forskningsområden utanför produktionsforskningen, t ex ekonomi, är tidsserier utan krav på upprepningar en självklar arbetsmetod. En egenskaps variation över tiden studeras. Ett av världens äldsta, långliggande försök, som ligger på Rothamsted i England och startade 1843, har inga upprepningar Chmielewski & Potts (1995) som studerade sambandet mellan veteskördar och klimat, valde därför att konstruera en modell för udda år och verifiera den för jämna. Studier av uthållighet, ekonomi och användning av olika resurser har också skett med Rothamstedförsöket som utgångspunkt. Fishers (1935) randomiseringstest, speciellt effektiv vid icke-normala populationer, t ex vid sampling i växtskyddsförsök, är ett annat sätt att analysera provtagning utan slumpmässiga upprepningar (Payne 2006). 14

19 I Lönnstorpsförsöket finns två nivåer i försöksdata, dels data från systemen och dess olika grödor (2 x 6 enheter, t ex skördar, daggmaskförekomst, antal naturliga fiender osv. i konventionellt och integrerat system) och dels från de försök som legat i var och en av de 2 x 6 grödorna. Dessa senare försök uppfyller vanliga statistiska krav för bearbetning. Eftersom alla konventionella rutor ligger i fältets södra del och alla integrerade i den norra (fig. 1 bilaga 2), är det inte möjligt att direkt använda standardavvikelser, variansanalyser eller andra statistiska metoder för att jämföra data i tidsserierna på den överordnade nivån med varandra. Det saknas en skattning av systematiska egenskapsskillnader och slumpmässiga variation. Signifikanta skillnader mellan systemen kan alltså innehålla en platsbunden variationskomponent. 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 Integr plöjt konv 4,00 2,00 0, Figur 7. Polsockerskördar under 5 år i det konventionella systemet och i den plöjda remsan i det integrerade systemet, dvs lika behandlade ytor. 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 plöjt oplöjt integr 4,00 2,00 0, Figur 8. Polsockerskördar under 5 år i det integrerade systemet, dels i reguljära skörderutor (integr), dels i den plöjda remsan och intilliggande oplöjda område. De stora skillnader som under första växtföljdsomloppet rådde mellan sockerskördarna från de båda systemen kunde vara beroende av att det fanns platsbundna skillnader i bördighet. Under åren , 2005 och 2006 plöjdes därför en remsa i det oplöjda integrerade systemet. Jämförelsen täcker därmed också 10 av systemens 12 olika fält. Endast fält II är inte med i jämförelsen eftersom ingen plöjning blev gjord där hösten Skörderutor lades ut i 15

20 denna remsa liksom i det oplöjda området närmast. För dessa år finns alltså skördar för det konventionella, plöjda systemet, för det oplöjda integrerade systemet (reguljära fastliggande skörderutor), för den plöjda delen av det integrerade systemet och för den oplöjda delen av det integrerade systemet som bildade par med de plöjda rutorna i det integrerade systemet. Skördarna för dessa fyra rutor under de fem åren visas i figurerna 7 och 8. Det finns inga platsbundna signifikanta effekter mellan det konventionella och det integrerade systemen. Vi har också beräknat variationskoefficienten (CV) för de fyra skörderutorna i varje fält under de båda växtföljdsomloppen, för höstvete och vårkorn. Medelvariationskoefficienterna för varje fält, system och de år som grödan passerat just det fältet, visas i figur 9. CV är med undantag för fält B IV mycket låga, runt 2 %. Medeltal för det konventionella systemet är 2,0 och för det integrerade 2,3. Det höga värdet för fält B IV beror av ett mycket högt värde för vårkorn. Utesluts detta värde blir medeltalet för det integrerat system 2,0. Man borde alltså kunna jämföra de olika skördarna under åren antagande en spridning på 2 % av medelvärdet. Vid 10 ton höstvete per ha skulle detta betyda 200 kg/ha. Man kan använda ((medelvärdet/100) * CV) / roten ur antalet skörderutor dvs halva täljaren för de fyra rutorna) som en provisorisk standardavvikelse för en grov jämförelse mellan medelskördar. Konv (A) Integr (B) 4,5 4 3,5 3 2,5 CV 2 1,5 1 0,5 0 A I B I-VI A II-VI Figur 9. Medeltal av variationskoefficienter för skörderutorna i höstvete och vårkorn. Staplarnas placering i figuren följer mätytornas placering på fältet. Metoder Gröda Vid skörd av försöksrutorna, registrerades stråstyrka och i betor plantantal och rotens grenighet. Skörderutorna var i början av perioden 24 m 2 i stråsäd och ärt, 20 m 2 i höstraps, men senare m 2 i samtliga grödor. Skörderutan i sockerbetor har hela tiden varit 10 m 2. Skördens kvalitetsegenskaper mättes enligt vanligt förekommande rutiner inom försöksverksamheten samt för sådana egenskaper som är betalningsgrundande (falltal, proteinhalt, rymdvikt, oljehalt, klorofyll, sockerhalt, blåtal, K+Na, jordhalt). Under en del av försöksperioden bestämdes också tusenkornvikter. Bestämning av halmvikter har skett ett år och blastskördar i sockerbetor de flesta år. Kväveinnehåll har som regel bestämts på skördeproverna. Kväveinnehållet har också bestämts för varje nivå i N-stegarna (även rot och topp på sockerbetor). Planttäthet liksom ax-, skid- och baljtäthet har bestämts varje år. Planttätheten i sockerbetor har bestämts även under etableringsfasen. Torrsubstansutvecklingen i sockerbetor under uppkomstfasen resp. under hela säsongen har bestämts under tre år. Under år med sämre skördeförhållanden har spillet efter tröskan uppskattats. 16

21 En del av dessa mätningar liksom en del andra bestämningar har inte gjorts under slutet av andra växtföljdsomloppet, främst därför att ytterligare data inte skulle ge mer information och därför att kostnaderna för provtagningen behövde begränsas. Fälten har skötts med vanliga jordbruksmaskiner, vilket gör en extrapolering till ett riktigt jordbruksföretag enklare. Vissa moment har lejts. Växtskydd Statens Jordbruksverks växtskyddscentral på Alnarp har under alla år följt växtskyddsutvecklingen och grödornas utvecklingsstadier som en del av de prognosrutor som använts i rådgivningen. Vår egen försökspatrull har räknat ogräs, samt skadedjur och sjukdomar i växtskyddsrutor och N-stegar under några av de år som haft påtagliga angrepp. I både sprutade och osprutade rutor har ogräs räknats. Ogräsräkningarna har gjorts på 4 eller 8 platser per fält, med 0,25 m 2 :s kastring i bredsådda och per 2 m rad i radsådda grödor. De skadedjur som angriper sockerbetorna under uppkomstfasen har bestämts genom flotation av jordkärnor vid 2 tillfällen varje år. Vid varje tillfälle togs 5 jordkärnor (diameter 42 mm, djup 60 mm) på 8 platser. Dessa prover har kompletterats med fältbesiktningar av groddplantor. Stråknäckare har bestämts av växtskyddscentralen i rågvete och höstvete på våren på 25 och under senare år 50 plantor per fält. Förekomsten av brådmognadssvampar i höstraps har uppskattats av växtskyddscentralen på stubbprover bestående av 100 plantor från varje fält under några år. Förekomsten av sniglar har under senare delen av september och under oktober mätts med 4 snigelmattor typ Bayer i var och en av de höstsådda grödorna. Ärtvecklarutvecklingen har undersökts på baljprover om 20 plantor per fält, varvid baljtäthet och frösättning också undersökts. I höstrapsen har skidsättning, blinda stjälkar och angrepp av skidgallmygga och blygrå rapsvivel räknats i slutet av juni på 10 plantor från varje fält. Rapsbaggarna har räknats på raps- och rybsplantor och plantornas utvecklingsstadier bestämts på 5 rapsplantor på 4 platser, samt på 20 rybsplantor. Under flera år har specialundersökningar skett i höstrapsen avseende förekomsten av olika skadedjur och i vissa fall den parasitering som de utsatts för, med hjälp av håvning, fallskålar och plantprover (del av ett EU-projekt: MASTER ; Integrated Pest MAnagement STrategies Incorporating Bio- Control for European Rape pests; QLRT ). Provtagningsfrekvensen framgår av resultatredovisningen. Förekomsten av naturliga fiender (och övrig fauna) på markytan har bestämts med hjälp av fallfällor. Fallfällor är burkar nedgrävda i marken med överkanten precis i markytan. Djur som rör sig på markytan faller i burken som innehåller lite vatten med några droppar diskmedel, för att sänka ytspänningen. Tre fällor med en öppningsdiameter på 11 cm har använts i varje gröda/system och tömning har skett med 7 dagars mellanrum. Fångsterna har i huvudsak skett under odlingssäsongen, men något år också under hösten fram till i mitten av december. Fallfällor bygger på djurens aktivitet och kan alltså påverkas genom faktorer som hunger, lufttemperatur, dagslängd (nattaktiva djur) eller markytans struktur. Denna metod är dock den mest använda, även internationellt sett, eftersom alternativa metoder är mycket arbetskrävande för att ge godtagbara resultat. Markegenskaper Markens täthetsprofil mättes höst och/eller vår under det första växtföljdsomloppet, med en digitaliserad penetrometer. Apparaten har ofta krånglat, varför endast några exempel från invändningsfria mätningar redovisas här. Förekomsten av daggmask har mätts under hösten på 3-4 platser i varje ruta (0,35-0,5 m 2 ) med formalinmetoden. Jordprover har tagits i 30 cm:s nivåer ner till 90 cm djup tidigt på våren, efter skörd och före vintern. Proven har analyserats på nitrat- och anmmoniumkväve. Eftersom detta inte gav en tillfredsställande bild av kväve i markvätskan gjordes veckovisa provtagningar i hela systemet 17

22 under en 2 års period. Jordprover från de översta 10 cm av marken tog, oftast veckovis, i samtliga fält och i båda systemen. Kostnaden för analysen av det stora antalet prover som detta genererade omöjliggjorde köpta analyser. Istället analyserade vi proverna med hjälp av färgkänsliga kvävestickor (nitrat och ammonium) som avlästes maskinellt. Jordproven frystes efterhand och all analys skedde sedan i en följd. Jorden slogs sönder och tinades, växtrester, sten osv. togs bort, varefter 100 g jord blandades med 100 ml vatten och skakades under 5 minuter, fick sedimentera under 20 minuter och filtrerades sedan genom filter 1F under 5 minuter. Avläsning av stickornas färgreaktion gjordes med en liten reflektometer (Reflectquant Merck). Nya stickor kalibrerades mot kända lösningar av nitrat och ammonium. Ett begränsat antal prover analyserades också på AnalyCen för att få en kalibreringskurva. Stickornas värde var ungefär 2 ggr AnalyCens (Y=0,49X + 6,35; R 2 =0,9).. Figurerna i denna rapport bygger dock på okorrigerade avläsningsvärden Metodiken för marktransport av bekämpningsmedel beskrivs i resultatdelen. Efterkalkyler och energiberäkningar Alla grödor under hela försöksperioden har underkastats en ekonomisk och energetisk utvärdering, där främst täckningsbidrag (TB2), men också andra nyckeltal beräknats. Analyser har gjorts för två system och 6 grödor under 13 år (156 analyser) plus mellangrödor, som beaktats separat. Utgångspunkten har varit en modell för efterkalkyl med samtidig beräkning av energianvändning, ett energetiskt täckningsbidrag, som utarbetats av universitetslektor Jan Larsson, SLU, Alnarp. Modellen togs fram inför redovisningen av första växtföljdsomloppet och har nu bearbetats och moderniserats av Magnus Olsson och Johannes Åkerblom vid HIR, Hushållningssällskapet i Borgeby. Per-Anders Algerbo också han vid HIR, Borgeby, har bidragit med maskindata. Detta arbete har drivits som ett samarbetsprojekt med stöd från Partnerskap Alnarp. Modellen beräknar intäkter med bruklig kvalitetsbetalning, men utan bidrag eller miljöstöd osv., samt skördens innehåll av energi. Mot detta ställs utgifter för utsäde, handelsgödsel, bekämpningsmedel och maskiner. Schabloner har använts för torkning, stukläggning, transporter, analyser och odlaravgifter. Systemgränsen har varit gårdsgrind. Ränta på rörelsekapitalet, med 6 % under halva året har adderats. För varje ekonomisk post har en motsvarande energiberäkning gjorts. Maskinparken på en gård är en stor investering, så stor att om den inte är anpassad till gårdens produktionskapacitet kan lönsamheten i produktionen äventyras. Den dyraste maskinen i en växtföljd dominerad av stråsäd, ärter och raps är skördetröskan. En 30 fots tröska behöver en gård på 750 ha (Johansson 2005) och upp till denna gårdsstorlek ökar effektiviteten i nyttjandet av maskinerna vilket gör att hektarkostnaden avtar kontinuerligt. Det finns alltså en skalningseffekt i maskinenergiberäkningar som kan vara ganska betydande. Liksom med detta kopplade läglighetseffekter. Man kan göra beräkningar på verkliga gårdsscenarier eller på schabloner. I det senare fallet utgår man från maskinens dragkraftbehov och räknar om detta till lämplig traktoreffekt. I ett sådant fall blir traktorkostnaderna för en åtgärd som kräver t ex 50 kw betydligt lägre än i ett gårdsexempel. Många gårdar har däremot två traktorer, en som skall klara de tyngsta jordbearbetningsmomenten och en som skall kunna köra vagnar eller arbeta parallellt. Traktorernas storlek har därför också starka skalningseffekter. Den mindre traktorn blir då avpassad efter ett energikrav som ligger betydligt över många av de lättare arbetsmomenten, t ex sprutning eller ogräsharvning och är kanske dubbelt så stor på en stor gård jämfört med en liten gård. Detta betyder att traktorkostnaden blir mer energikrävande än den teoretiskt skulle behöva vara 18

23 Dessa storleksdimensioneringar bestämmer också avverkningstiden för de olika arbetsmomenten och därmed behovet av arbetskraft. Rådgivarna vid HIR Malmöhus har byggt två modeller med utgångspunkt från försökets 6-åriga växtföljd där varje gröda omfattar 120 ha. De maskiner som använts i försöksfälten har skalats upp till den stora gårdens behov, men typen av maskin är den samma. Frekvensen av maskinanvändning i de båda alternativen är den samma som den användning som verkligen skett i försöksfälten. Radrensare och betsåmaskin används förhållandevis så lite att det varit mer fördelaktigt att räkna med att dessa lejts. Priser De prisnivåer som gällde under 2006, det sista växtföljdsåret, har använts för hela analysen. Alla skördedata har korrigerats prismässigt för den aktuella kvalitén. Data för omställningsåret 1993 har inte medtagits. För utsäde, gödsel och bekämpningsmedel har standard priser för efterkalkyler 2006 använts (tab. 3). Maskinkostnaderna har beräknats efter Hushållningssällskapens sammanställning av kostnader för olika maskinslag, tillsammans med effektbehov, avverkning (ha/h) och bränsleförbrukning. Timkostnaden har satts efter årsanvändningen. Skatter, EU-stöd osv har inte medtagits. Tabell 3. Priser använda i efterkalkyler Produkt kr/100kg Produktionsmedel kr/kg eller L Höstvete, bröd 105 Diesel 7 Korn, malt 105 Kvävegödning 10 Ärt 140 Fosforgödning 18 Höstraps 230 Sockerbetor 270 Energiberäkningar Utsäde, gödsel och bekämpningsmedel För varje producerad enhet eller enhet av produktionsmedel som ingått i den ekonomiska analysen har också motsvarande energivärde bokförts. Ett energitäckningsbidrag har därför kunnat beräknas parallellt med det ekonomiska täckningsbidraget. Energivärden för olika produkter har hämtats från olika källor (Andersson 1981, Börjesson 1994, Faidley 1992, Fluck 1992, Green 1987, Mudahar & Hignett 1987, Norén 1990, Sonesson 1993). Energimängden i det frö som använts som utsäde kan vara ganska hög. Detta ger en post i energiberäkningen som blir oproportionellt stor. För att undvika detta har vi för alla grödor utom sockerbetor minskat energiskörden med energin i utsädet och endast använt den energi som behövs för att framställa, paketera och distribuera utsädet. I sockerbetor har även energiinnehållet i fröet använts i beräkningarna. Energiinnehållet i gödselmedel har beräknats utifrån värden som anges i Tzilivakis et al. (2005) och inkluderar försäljnings- och distributionsenergin. Moderna syntetiska växtskyddsmedel är som regel relativt komplicerade organiska molekyler. Tillverkningen av dem skiljer sig inte på något avgörande sätt från annan industriell produktion av kemikalier, men varierar starkt mellan olika aktiva substanser. Växtskyddsmedel framställs av etylen och propylen erhållna ur råolja eller från metan i naturgas (Helsel 1992). Tillverkningsprocessen är patenterad och ägs således av det företag som innehar patentet. Företagen är mycket ovilliga att lämna ut data av icke kommersiell betydelse och det är därför i princip omöjligt att beräkna energiinnehållet i flertalet av de substanser som finns på marknaden. För äldre preparat, där patenttiden gått ut, har Green (1987) på grundval av syntesvägar och nödvändiga processer beräknat energiinnehållet. 19

24 Beräkningarna innefattar även fabriksbyggnader, restprodukthantering och liknande. Det senare anger Green vara en försumbar del av totalvärdet. Värden för flertalet lågdos herbicider saknas. Nästan inga data är publicerade, endast energitätheten för klorsulfuron har presenterats, 365 MJ kg -1. I en särskild utredning har energitätheter för olika typer av bekämpningsmedel uppskattats (Nilsson 2009; tab. 4). Tabell 4. Energitäthet i växtskyddsmedel, MJ kg -1 aktiv substans, till gårdsgrind (inkluderar, paketering, transport och formulering) Herbicider 270 Insekts- och svampmedel 270 Lågdosherbicider 375 Pyretroider och strobiluriner 620 Energi i maskiner och maskinanvändning Energitätheten (tillverkning, transport till gården), liksom underhålls- och arbetsenergin har beräknats för varje enskild maskin som används och för den traktor som kan antas ha blivit använd på de båda modellgårdarna. Bränsleförbrukningen har beräknats från traktorns vikt (0.17 L ha -1 and kg) och typ av redskap, arbetsbredd, arbetsdjup, hastighet och lerhalt. Olika undersökningar rapporterar ett brett eller mycket brett intervall för bränsleförbrukning vid körning med olika maskiner, t ex för plöjning. För att få ett säkrare underlag har en av traktorerna (Fendt 308, 89 hk) utrustats med en dieselmätare (LH Agro Flex monitor) och registreringar gjorts under olika arbetsmoment och under olika delar av året. Inte bara energibehovet för att utföra arbetsmomentet utan även t ex slirning och andra plats- och tidpunktsberoende energikostnader ingår i dessa värden. Mätningarna har gjort under (tab. 5). Medelvärdena för ett visst arbetsmoment har använts i energianalysen. Övriga värden har hämtats från den maskindatabas som HIR varje år ger ut (HIR Malmöhus 2007). Vissa maskindata har hämtas från Mattsson & Sandström (1994), samt Dalgaard et al 2002 och från tillverkarna. Sonesson 1993 har beräknat energitätheten som en funktion av maskinens sammansättning av järn, stål, plast, gummi osv. och angav den till 76 MJ kg -1 för traktorer och tröskor, 101 MJ kg -1 för sprutor och 111 MJ kg -1 för alla andra maskiner. Maskinens livslängd och användning per år har mycket stor betydelse för hur tillverkningsenergin skall fördelas per ha. Vi har använt den verkliga användningen (hektar) och från denna valt en lämplig kalkylperiod (maskinens användningstid på gården) från maskindatabasen. Tillverkningsenergin har fördelats över kalkylperiodens längd, och därefter med ledning av den faktiska årliga användningen omräknats till ha-värden. Egentligen borde en maskin åsättas ett restvärde som i den ekonomiska analysen, men så har inte skett här. Underhållet följer de schabloner som ofta används vid efterkalkyler, dvs. 10 % av värdet årligen. Detta kan diskuteras. Så t ex är en uppsättning däck till traktorerna en stor energimängd, förutom att det är en stor kostnad. Tabell 5. Uppmätt bränsleförbrukning Redskap Bearbetn. djup, cm Antal mätn. Bränsle L/ha Körhastigh. Anmärkn Plog ,7 6,4 Kultivator ,5 8,1 Bred spets, vändande Kultivator ,8 6,5 Bred spets, vändande Kultivator ,7 5,6 Smal spets Kulturharv ,6 9,0 20

25 Energivärdet hos diesel är kring 35 MJ L -1 men då har hänsyn inte tagits till den energi som förbrukas för att pumpa upp, raffinera och transportera produkten, som brukar sättas till 5 MJ L - 1. Värdet 39,6 MJ L -1 har därför använts (Rathke & Diepenbrock 2006 cit. Reinhard 1993). Energin i mänskligt arbete har beräknats till 0,5 MJ tim -1 vilket betyder att traktorförare och andra personers bidrag till energikalkyler är marginella och därför brukar utelämnas (Faidley 1992). Torkning, transporter m m Vi har endast tagit in schablonvärden för transporter inom gården. Medelavståndet till fälten på en 700 ha gård har satts till 800 m, hastigheten 15 km/timme och en dieselförbrukning av 24 L/tim med last och 10 L/tim tomt. Sockerbetor har förutsatts ha en jordhalt på 10 % och att 20% av skörden har måst stukas före leverans. En sänkning av vattenhalterna vid tröskning genom torkning med 3 % för stråsäd och trindsäd och 2 % för oljeväxter, har antagits vara nödvändig (15-årsmedeltal för södra Götaland; Westman 2006). Odlingsteknik Jordbearbetning och sådd I det integrerade ledet har plöjningen ersatts med en luckring utan att vända jorden. Under det första växtföljdsomloppet användes en mejselplog (kultivator med smala skär) som kördes i kors över fältet till cm djup, men efterhand förstod vi att luckringen kunde inskränkas till det översta mest biologiskt aktiva 10 cm skiktet. Under andra växtföljdsomloppet har därför endast en Carrier använts och all vältning har upphört, eftersom Carriern bedömts ge tillräcklig efterpackning. I samband med denna körning har också en ev. mellangröda av senap eller oljerättika såtts med en Biodrill monterad på Carriern. Under första växtföljdsomloppet har vi också experimenterat med bandsprutning i sockerbetorna och under ett par år också i höstraps, samt med lite olika andra maskiner. Sprutning har i båda systemen gjorts i genomsnitt 2-3 gånger i varje gröda och bredsprutan är därför den mest använda maskinen. Den mest arbetsintensiva grödan är sockerbetor med överfarter per år. Höstraps, höststråsäden och ärt kommer därefter med % av överfarterna i sockerbetor. Korn har ungefär hälften av antalet arbetspass jämfört med sockerbetorna. Totalt har ca överfarter skett i grödorna under varje växtföljdsomlopp (tab. 6). Vi har trimmat det konventionella systemet ganska mycket mellan första och andra växtföljdsomloppet, men i genomsnitt har 10 % färre överfarter skett i det integrerade systemet under de båda omloppen. Här har inte arbetet med mellangrödor räknats vilket adderar ytterligare arbetspass. Dessa värden är grova mätare på energiförbrukning, maskininvesteringar och arbetstidsbehov. Stråsäds- och ärtgrödorna såddes med en Rapid och 12,5 cm radavstånd under alla år. Skörderesterna efter föregående gröda kan behöva sönderdelas genom en harvning för att sådden skall gå smärtfritt. I kornet radmyllades kvävegödsel samtidigt med sådd. Höstbearbetningen i de båda växtföljdsomloppen ser ut så här för de vårsådda grödorna: Växtföljdsomlopp 1, Integrerat: Efter skörden av höststråsäden har marken fått ligga orörd så att ogräsfrön och spillsäd kunnat gro och så att kvickrot och rajgräs fått växa till sig. I slutet av oktober glyfosatbehandlades fälten och någon vecka senare djupbearbetades marken med en mejselplog. Med två pass i kors nådde vi ner till plogdjup. Mejselplogen är en kultivator (Väderstad Sk 13) som vi försett med de smalaste skär vi kunnat få tag på (45 mm). 21

26 Växtföljdsomlopp 2, integrerat: Direkt efter skörd har fältet körts med en Carrier till ungefär 8 cm djup. Senap eller oljerättika har såtts samtidigt med Biodrill. Efter ibland ytterligare en harvning eller överfart med Carrier har sådd skett med Rapid. Tabell 6. Maskinanvändning i odlingssystemen, antal gånger som ytan överfarits med en viss maskin. Konventionellt Integrerat Mdt Mdt Mdt Mdt Efter arbetsmoment Stubbearbetning <10 cm 8, ,4 Stubbearbetning >15 cm 3,7 Plöjning 4,8 5 Harvning 12,8 10,1 2,7 5,6 Gödselspridning 12,2 10,4 9,5 8,7 Sådd 5 5 4,5 5 Vältning Bredspruta 13, ,3 22,1 Bandspruta 5 Tröska 5,4 5,4 5,4 5,4 Betupptagare Betsåmaskin 1 1 1,5 1 Radrensare 1 3 1,6 Fältröjare Efter grödor Sockerbetor 15,5 10,3 14,2 12,1 Korn 8,5 7,1 5 5,4 Höstraps 12,7 11,1 10,7 10,6 Rågvete 9,7 9,6 7,2 8,7 Ärt 11,2 8,9 7,7 7,8 Höstvete ,3 9,1 Summa 69,6 59,0 54,1 53,7 Rel. tal Höstrapsen direktsåddes de första två åren med en Betinson (17 cm radavstånd). Vi valde denna teknik därför att direktsådd tidigare visats öka parasitstekelövervintringen med 4 gånger (Nilsson 1985). Hösten och vintern 1993/94 var ovanligt blöt, vilket gav stora problem med etablering och övervintring av höstrapsen, inte bara i Sverige utan också i t ex Tyskland (Steinbach, Garbe & Amelung 1994). I det direktsådda fältet dränerade regnvattnet inte lika effektivt och plantorna växte mycket långsamt. Skörden blev mycket låg. Ett följdproblem var angrepp av Phoma i rothalsarna, som förvedades så starkt att stammarna bröts vid lite starkare vind. Vi beslutade då att pröva andra sätt att så, samt att först alltid göra en grund bearbetning för att få större genomsläpplighet i ytskiktet. Ett mål för höstrapsen var att nå fram till en teknik med lägre utsädesmängd och lägre herbicidanvändning. Under 1997 och 1998 prövades därför en Nibex såmaskin med ett skophjul anpassat till rapsfrö, 1998 dock endast på delar av fältet. Genom att välja stort radavstånd kunde utsädesmängden sänkas. Maskinen klarade dock inte kornhalmen, som hängde sig runt billarna och orsakade släpning och stoppar. Under 1999 och 2000 såddes 22

27 höstrapsen med Rapid till 50 cm radavstånd. Detta fungerade så bra att vi 1999 helt gick över till denna teknik och sådde Artus med 2,8 kg utsäde/ha efter en grund harvning i kornstubben. Ogräsbekämpningen gjordes nu som en kombination av radrensning och bandsprutning med Butisan, varvid vi använde samma maskiner som i sockerbetsodlingen. Tekniken är arbetskrävande och vi återvände därför till täta radavstånd och bredsprutning. Vid en restriktivare registrering av rapsherbicider (Butisan har t ex aldrig varit registrerat i Danmark) kan tekniken dock vara intressant. En förändrad syn på etablering och planttätheter (Nilsson 2006b) har också lett till ett betydligt glesare bestånd under senare år (tab. 7) och därmed en gradvis ökande skörd. Sådden av sockerbetor i det integrerade systemet har skett med en specialsåmaskin under de första åren (1993 t o m 2000), som också medgivit radmyllning av flexgödsel. Efter de första åren har endast bandsprutning använts och radmellanrummen har rensats mekaniskt 2 gånger. Doserna i herbicidblandningarna har sänkts. Tabell 7. Planttätheten (antal/m 2 ) i höstraps på våren. År Konv Integr Integr bredsått bredsått radsått Växtföljd Växtföljden är en central fråga, speciellt för reducerad jordbearbetning. Vi har lagt ner mycket arbete på att konstruera en ekonomiskt intressant och uthållig växtföljd. Tabell 8. Växtföljd i odlingssystemets två första omlopp. Konventionellt Höstvete Sockerbetor Vårkorn, ofta maltkorn Höstraps Rågvete eller från 2003 höstvete Ärt (något år åkerböna) Integrerat Höstvete Sockerbetor Vårkorn, ofta maltkorn Höstraps m inblandning av 2 % höstrybs (se växtskydd) Rågvete eller från 2003 höstvete. Ärt (något år åkerböna) Rågvete valdes för att det är en potentiellt mycket intressant gröda, då delvis oprövad. Vi hade lika väl kunnat använda höstvete, som i andra växtföljdsomloppet. En kvävefixerande gröda var önskvärd, varför vi valde ärt till mognad. Det hade, med tanke på regionen, varit 23

28 mer logiskt att välja konservärt, men efter samråd med Nordreco beslutade vi att avstå från denna gröda eftersom skördemaskinerna sannolikt skulle förstöra de små, långsmala fälten ganska ordentligt vissa år. Vi placerade ärtgrödan före höstvetegrödan som bedömdes var den gröda, som bäst kunde betala för det kväve som ärtgrödan tillförde. Det är ur växtskyddssynpunkt för lite med 4 år mellan höstraps- och ärtgrödor, liksom mellan höstraps och sockerbetor. Genom att förlänga växtföljden till 6 år och lägga höstrapsen så snart efter sockerbetorna som möjligt försökte vi lösa dessa problem (tab. 8). Vi har eftersträvat en grödafördelning som så lite som möjligt skall lämna markytan obevuxen. Tabell 9. Marktäckning och grödafördelning. v-s är vår sommar och h-v är höst vinter; mgr är mellangröda År 1 År 2 År 3 År 4 År 5 År 6 v-s h-v v-s h-v v-s h-v v-s h-v v-s h-v v-s h-v hvete mgr sbetor korn hraps hraps hvete hvete mgr ärt hvete Så när som på de sent upptagna sockerbetorna, som ju dessutom tömmer profilen på kväve, är fälten alltid täckta med gröda, utom under etableringen av en ny gröda (tab. 9). En växtföljd är inte bara en fördelning av grödorna i tiden utan också i rummet. För att minimera övervandringen av växtskadegörare bör en gröda placeras så långt som möjligt från den plats där den odlades föregående år. Höstvete bör dessutom placeras skild från rågvete, eftersom dessa grödor delvis har samma sjukdomar. Höstraps får gärna placeras intill fjolårets höstraps. I denna gröda migrerar nämligen skadedjuren iväg från fältet, medan de naturliga fienderna blir kvar i marken till nästa år. Ovanstående växtföljd skulle ge 108 olika rumsliga varianter varav 21 uppfyllde delar av ovanstående krav, utan att någon var riktigt bra i alla avseende. Vi valde en av dessa 21 varianter. Sortval Utgångspunkten för valet av sorter i det konventionella systemet har enbart varit de mest sålda sorterna under det aktuella året. I det integrerade systemet har sortegenskaperna, främst sådana som påverkar bekämpningsbehovet, varit lika viktiga som avkastningsförmågan. Olika sorter av höstraps, korn och höstvete har därför ibland odlats i de båda systemen, men av främst praktiska skäl har samma sorter används under det andra växtföljdsomloppet. Sortvalet har haft en mer begränsad inverkan på resultaten än vi från början föreställde oss och vi har därför efterhand lagt mindre vikt vid sortvalet i de båda systemen. Använda sorter redovisas under respektive gröda. De första åren (1993 och 1994) när mjöldaggsresistensen hos sortmaterialet av korn var svag, användes sortblandningar i denna gröda. Växtnäring Organiska gödselmedel har inte använts i försöket, eftersom vi ser en ren växtodlingsgård som den största utmaningen. Av flera skäl har målet under första växtföljdsomloppet, som redan nämnts, varit att spara kvävegödsel utan att förlora täckningsbidrag. Kvävegivorna har varierat lite under åren, beroende på produktpriser och de effekter vi sett i våra kvävestegar (tab. 10). Kvävegivan har i genomsnitt varit 5-25 % lägre för de olika grödorna i det integrerade systemet under det första växtföljdsomloppet, men ofta legat på samma nivå i den senare delen av försöksperioden. I sockerbetor har sänkningen varit 25 % som radgödsling, vilket 24

29 möjligen var för mycket jämfört med bredspridning. Föreliggande försöksresultat antyder dock att med en övergång till radgödsling borde man kunna spara kväve i denna storleksordning utan skördeförluster. I korn har kvävegivan hållits låg och detta har medfört att vi ett av åren hamnat under proteinhaltsgränsen i maltkorn, vilket nödvändiggjort en mindre justering av kvävegivan uppåt. Tabell 10. Kvävegivans storlek, kgn/ha. K= konventionellt och I = Integrerat odlingssystem till 2006 Socker- K betor I Korn K I Höstraps K I Rågvete K I Höstvete K I Även i korn har kväve tillförts som radgödsling.. Delade givor har används i höststråsäden. För övriga näringsämnen har vi bara strävat efter att bibehålla en lämplig klass. Fosfor och kalium har tilldelats efter grödans behov och markförrådet, till sockerbetor, ärt och höstraps, dvs. vartannat år. Mangan, natrium och under senare år också svavel, har tillförts grödor med behov. Växtskydd Växtföljd, sortval, kvävegödsling och jordbearbetningsteknik har utformats också med målsättningen att minimera växtskyddsproblemen och stärka den naturliga regleringen av växtsjukdomar och skadedjur. Behovet av kemisk bekämpning har avgjorts efter de beslutsinstrument som finns tillgängliga idag (tröskelvärden, lathundar, dosnycklar). Sänkta doser har använts i de flesta insatser mot växtsjukdomar och skadedjur, dock inte i den utsträckningen att upprepade behandlingar har varit nödvändiga. Applicering har i normalfallet skett med bredspruta. Under några år har också bandsprutning använts i sockerbetor och höstraps. Inblandning av 2 % höstrybs i höstrapsutsädet har gjorts för att de tidigare utvecklade rybsplantorna skall attrahera rapsbaggarna bort från rapsplantorna (Nilsson 1996a). Mellangrödan efter rågvete och höstvete har avdödats kemiskt under hösten, ca 14 dagar före jordbearbetning (plöjning eller stubbearbetning grunt eller djupt). Vid denna tidpunkt har en del av de höstgroende ogräsen börjat växa och kvickroten har en tillräckligt stor bladyta för att bra behandlingseffekter skall uppnås. Vi har dock endast haft enstaka kvickrotsfläckar i några av fälten. Tistel har behandlats under försommaren. I sockerbetor har flerkomponents sprutning av ogräsen använts, antingen som bandsprutning av ogräset 3 gånger i kombination med 2 radrensningar (t o m 2004, därefter som 1 25

30 radrensning) eller som bredsprutning. Doserna i flerkomponentsblandningen har sänkts. Endast i sockerbetorna har utsädet regelbundet betats. I konventionellt system med Marshal ( också med TMTD) mellan 1993 och 1998 och därefter med Monsur. I det integrerade systemet med Gaucho 60 g/enhet (Montur 1997 och 1998) och därefter med Montur. Gauchobetningen har onödiggjort tidiga bladlusbekämpningar och därför också skyddat sockerbetorna från gulsotvirus. Betningar mot svampsjukdomar i övriga grödor har skett vid behov. Resultat Skördar Höstvete Bara under de första åren användes olika sorter i de båda systemen (tab. 11). Grödan har de flesta år följt efter ärt, under andra växtföljdsomloppet också efter höstraps. Tabell 11. Sorter av höstvete i de båda odlingssystemen Konventionellt Integrerat 1994, 1995 Kosack Urban Ritmo Ritmo Tarso Tarso Kris Kris Skördarna visas i figur 10. Genomsnittsskörden är ca 95 dt/ha. Variationskoefficienten (variation i % av medelvärdet) för skördar i samma system är i genomsnitt 2,25-2,75 %, vilket får betraktas som bra värden. De båda systemen uppvisar ungefär samma variation. Tusenkornvikten var i genomsnitt g och rymdvikten 810 g. Proteinhalten var i genomsnitt 11,6 resp. 11,3 %. Den något högre gödslingsnivån i det konventionella systemet syns som en något högre proteinhalt under 8 av de 12 åren. Skillnaden mellan konventionell och integrerad gödselgiva är som regel 20 kgn/ha. De första åren var N-givan i konventionellt dt/ha, 15% vh Konv Integr Figur 10. Kärnskördar (15 % vattenhalt) under i konventionellt och integrerat system. 26

31 led bara 160 kgn/ha vilket inte räckte för brödvetekvalitet. Under flertalet år har därefter vetet fått 180 kgn/ha, vilket är på gränsen för att skapa brödkvalitet, trots gödsling i axgång. Ett extra tillskott av kväve kan finnas från den föregående ärtgrödan. Beräkningarna av gödslingsnetto (se nedan) ger precis under kr/ha för konventionellt och 510 kr/ha mindre för integrerat. Det lägre värdet för integrerat beror både på en lite för låg proteinhalt och en lite lägre skörd. Vid dessa kvävenivåer har kväveeffektiviteten varit mycket hög. Av tillfört kväve har 94 resp. 99 % skördats. Eftersom ett visst kväveläckage inte kan undvikas under hösten betyder detta att mullhalten långsiktigt kommer att minska. En lägre N- effektivitet är dock bara intressant om det icke utnyttjade kvävet binds i halm och därmed kan balansera förlusterna i form av mullbildning. Under de sista försöksåren ersattes rågvete, som legat efter höstraps i växtföljden, med höstvete, samma sort och samma gödsling som i höstvete efter ärt. En jämförelse är möjlig för Skördarna i de båda grödorna är de samma, vilket är väntat med gödslingsnivåer nära optimum. Kväveskörden är däremot 17 kgn/ha högre efter ärt och skillnaden syns i 5 av 6 jämförelser. I fyra av dessa jämförelser är tillskottet runt 25 kgn/ha. Rågvete Före ärtgrödan och efter höstraps låg ytterligare en höstsädesgröda, nämligen rågvete, fram t o m 2002 med sorterna Prego ( ) och Fidelio (2001, 2002). Därefter odlades höstvete, först Marshal 2 år och sedan Kris i två år. Priserna på rågvetekärna har ibland varit mycket låga. 100,00 90,00 Skörd, dt/ha, 15% 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 Konv Integr 20,00 10,00 0, Mdt Figur 11. Rågveteskördar, (dt/ha, 15 %vh) i konventionellt och integrerat system Detta har givit en ganska negativ bild av rågveteodlingens lönsamhet eftersom vi inte har avpassat produktionsmedelsinsatserna efter det betydligt lägre priserna under dessa år. Skördarna har legat runt 80 dt/ha i det konventionella ledet och ca 5 dt lägre i det integrerade. Rågvete har en potential att avkasta mer, i nivå med höstvete, men då måste kvävegivan höjas vilket bara kan ske om stråförkortning kan användas (fig. 11). Vårt största bekymmer i rågvete har varit att bekämpningsbehovet för svampsjukdomar ofta har uppkommit vid utvecklingsstadier då fungiciderna inte längre får användas i grödan. 27

32 Rågvete ger stora halmmängder, men detta har aldrig vållat problem vid sådd av ärt med Rapid det följande året. En förutsättning är dock att halmen hackats väl och arbetats in i de översta centimetrarna av marken föregående höst. Korn Under 1994 användes sorten Meltan i konventionellt system, Alexis 1995 och 1996, Optic, Mentor och Scarlett under , Barke 2000 och 2001 och därefter Prestige. I det integrerade ledet användes en sortblandning under 1994, Meltan 1995 och 1996 och därefter samma sorter som i konventionellt. Skördarna i vårkorn har ofta varit större i den integrerade delen och korn är kanske den gröda som snabbast anpassat sig till det plöjningsfria systemet. Under flertalet år har maltkornsorter odlats. Något av åren kunde maltkornkvalitet inte uppnås pga. för låga proteinvärden, vilket medförde att vi var tvungna att justera kvävegivorna uppåt fr o m 2000 (tab. 10). Genomsnittsskörden har varit 7 ton/ha (fig. 12). Skörd dt/ha, 15% 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 Konv Integr. 30,00 20,00 10,00 0, Mdt Figur 12. Vårkornskördar, (dt/ha, 15 % vh) i konventionellt och integrerat system Ärt (och åkerböna) Under 1994 och 1995 odlades Capella och Carneval, Profi , Agadir 1999 och 2000 och därefter Attika under 2002, Kontu åkerböna under 2003 och slutligen Attika under 2004 (utgångna grödor har inte medtagits). Ärtgrödan har varit den gröda som givit det sämsta skörderesultatet jämfört med våra förväntningar. Bara under år 2000 fick vi en bra skörd (fig. 13). Främsta skälet har varit mycket starka duvskador. Trots avskjutning har vi inte kunna hålla nere skadorna. Omsådd har måst ske flera gånger och fågelskrämmor har varit verkningslösa. Speciellt det integrerade systemet, där ärterna ofta kommer upp någon dag tidigare, har drabbats hårt. I avätna fläckar trivs ogräset och sprutning ger inget fullgott resultat. Härigenom skapas ett ogräsproblem som måste hanteras i flera av de efterföljande grödorna. Duvproblemen har tilltagit de senare åren och flera ärtgrödor har inte kunnat skördas (2001, 2005). Vi provade med åkerböna 2003, men hade svårt att få avsättning för skörden. År 2006 sådde vi rödklöver i stället och förberedde därmed den förändring av växtföljden som var nödvändig inför det tredje växtföljdsomloppet. 28

33 Baljtäthet och ärtvecklarangreppet har mätts under Det är ingen skillnad på de båda systemen. I medeltal har plantorna 16,7 skidor per planta varav 0,4 innehåller ärter skadade av ärtvecklare (2,6 %). Tabell 12. Skördedata för stråsädesgrödorna och ärt i odlingssystemen. Skörd CV Strå- Tkv Rymdv. Råprot, N skörd N gödsl N effekt dt/ha,15% styrka g g % kgn/ha kgn/ha Höstvete Konv 93,25 2, ,83 811,90 11,61 163, ,94 Integr 88,83 3, ,71 808,88 11,30 151, ,99 Rel Rågvete Konv 81,88 1, ,51 756,45 10,64 118, ,98 Integr 75,93 2, ,43 747,65 10,16 105, ,00 Rel Korn Konv 68,21 2, ,12 700,83 10,03 107, ,79 Integr 68,99 2, ,95 703,08 9,74 97, ,93 Rel Ärt , 2002, 2004 Konv 44,94 5, ,83 844,33 3,61 139,99 Integr 42,25 9, ,67 845,92 3,84 135,81 Rel Skörd, dt/ha 15% vh Konv Integr Mdt Åkerböna Figur 13. Skördar av ärt (och åkerböna), dt/ha, 15% vh i odlingssystemen.. Höstraps Höstraps är kanske den gröda där vi oftast valt olika sorter i de båda systemen (tab. 13). Skördarna har i början varit låga. Hybridsorter och användningen av en modern 29

34 etableringsteknik har efterhand ökat skörden till acceptabla nivåer (fig. 14). Problem med duvskador har också drabbat höstrapsen om än i mindre omfattning. Vissa år med starka angrepp av vissnesjukdomar och besvärliga etableringsförhållanden och mycket blöta höstar, har givit särskilt låga skördar. Variationskoefficienterna är av dessa skäl höga, men högst i det konventionella systemet (tab. 15). Tabell 13. Odlade höstrapssorter Konv Integr Konv Integr 1994 Libraska Libraska 2000 Capitol Artus 1995 Idol Lirajet 2001 Capitol Artus 1996 Express Express 2002 Capitol Banjo 1997 Express Express 2003 Banjo Banjo 1998 Capitol Capitol 2004 Banjo Banjo 1999 Capitol Artus 2005 Banjo Banjo 2006 Banjo Banjo Kvävegivorna har varierat avsevärt (tab. 14). Det fanns under de första åren ingen anledning att lägga mer kväve eftersom det var andra faktorer som begränsade skördeutfallet. Detta gäller oavsett system eller jordbearbetning (fig. 15). De mycket låga skördarna i kvävestegarna vid försöksstarten steg successivt och 1999 var skörderesponsen för kväve så pass bra att kvävegivan i fältet kunde ökas. 25,00 20,00 Råfettskörd, dt/ha - 15,00 10,00 5,00 Konv Integr 0, Figur 14. Skördar, råfett, dt/ha i de båda odlingssystemen Kväveeffektiviteten i höstraps är mycket låg, i genomsnitt 50 % (tab. 15). Höga kvävegivor och måttliga skördar ger lägre kväveeffektivitet (fig.17), samtidigt som det finns en konflikt mellan skördenivå (hög kvävegiva) och råfetthalt, som sjunker med ökande kvävegiva (fig. 16). 30

35 Tabell 14. Kvävegivor i höstraps på våren. Höstgivan vid sådd var 40 kgn/ha och från 2000 och framåt 60 kgn/ha Konv Integr Fröskörd dt/ kgn/ha Figur 15. Kväverespons hos höstraps i konventionellt system för perioden , dt frö/ha Ekonomiska och miljömässiga skäl gör det mycket motiverat att få högsta möjliga skörd för lägsta möjliga kvävegiva. Eftersom % av det tillförda kväve stannar på fältet och lätt mineraliseras, är placeringen i växtföljden också viktig. Efterföljande gröda skall kunna tillgodogöra sig detta kväve. Tabell 15. Medelskörd och kvalitetsegenskaper för höstraps i de båda systemen Medelstråstyrkan har varit Skörd CV Råfett- CV Tkv Klorofyll Råfett Råprot N N N dt/ha, skörd 9% dt/ha ppm % % av ts gödsl skörd efffekt Konv 33,05 7,30 14,68 7,32 4,89 9,37 48,79 3,15 194,62 94,24 0,49 Integr 32,19 4,24 13,86 4,17 4,69 9,60 47,00 3,08 181,54 91,45 0,50 Rel Sockerbetor Sockerbetorna har följt efter höstvete och följts av korn. Den sena upptagningen har medfört att vi inte ansett att kväveförlusterna var av större betydelse på hösten, vilket verifierats med jordprovtagning. Efter det att blasten arbetats in i det integrerade ledet har marken fått ligga till kommande vår. Samma sorter har använts i båda systemen: , Hanna; 2000 & 2001, Ymer; 2002 & 2003 Envol och därefter Sapporo fram t o m Utsädesmängden har varit 5,5 resp. 6 frö / m i konventionellt och integrerat i första omloppet och 5 resp. 5,5 i det 31

36 andra. Kvävegivan har varit 90 och 120 kgn/ha i integrerat resp. konventionellt system och fr o m år kgn/ha i båda systemen. 52,00 51,00 50,00 Råfett,% 49,00 48,00 47,00 46,00 45,00 Konv Integr 44,00 2,50 2,70 2,90 3,10 3,30 3,50 3,70 N i ts, % Figur 16. Sambandet mellan kväve och fetthalt i fröet. Skördar ,70 Kväve effektivitet, % 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 15,00 25,00 35,00 45,00 55,00 Fröskörd, dt/ha, 9% vh Figur 17. Sambandet mellan kväveeffektivitet (skördat kväve / gödselkväve) och fröskörden (dt/ha, 9 % vh). Sockerbetor har en kraftig pålrot som kan gå djupt ner i marken, men som åtminstone under etableringen är känslig för packad jord. Betroten förgrenas och kan i sällsynta fall komma att löpa ut horisontellt längs den packade zonen. Förgreningsgraden brukar bestämmas vid skörden med en skala som SBU har utvecklat. Bedömningen gjordes på 25 betor i varje skörderuta eller totalt 100 betor per fält (2006 dock 200 betor per fält). Normalt byggs ett index där %-antalet i varje grupp multipliceras med resp. 1, 2 eller 3. I vår fall är skillnaden mellan systemen densamma vare sig index eller % plantor i grupp 1 används (fig. 18). Tabell 16. Skala för bedömning av betrotens grenighet vid skörd 1 Idealrot. En ordentlig pålrot som vuxit rakt ner 2 Måttlig grenighet: pålroten delad i två eller pålrot med högst 2 sidorötter av betydelse 3 Kraftig grenighet 32

37 % icke greniga betor Konv Integr Figur 18. Procent betor med idealrot utan grenighet vid skörd Grenigheten var under de första försöksåren avsevärd och mycket större vissa år i den oplöjda delen. Från 1997 har grenigheten varit generellt lägre, men alltid högre i det oplöjda ledet. Det är dock inte sannolikt att skillnaderna i någon större utsträckning slagit igenom i skördesiffrorna eftersom handupptagning ger en skonsammare behandling än maskinupptagning. Grenigheten ger oftast också en högre jordhalt på de levererade betorna. Eftersom renheten är betalningsgrundande har vi uppgifter på detta från samtliga skördar, bedömda av Daniscos provtvätt (fig. 19). 35,00 Jordhalt,% 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 Konvent. Integr 0, Figur 19. Jordhalt på sockerbetor från skörderutorna i de båda odlingssystemen. Med undantag för 2004 är det inte några större skillnader i renhet hos betor från de båda systemen. Detta antyder att grenighetsstudierna ger en överdriven bild av rotformens betydelse för kvaliteten hos skörden. Skörden i de båda systemen visar på en skillnad på upp till 20 %, alltid till det plöjda systemets fördel, fram till 2000 (fig. 20). Med de höga inkomster som fanns för sockerbetor under denna period, var dessa skördeskillnader omöjliga att kompensera med besparingar i insatsmedel och slår därför dramatiskt igenom på täckningsbidraget. Från och med år 2000 är skillnaderna mindre och fr o m 2004 är det oplöjda, integrerade ledet bättre. 33

38 14,00 12,00 10,00 8,00 Konv Integr 6, Figur 20. Polsockerskördarnas utveckling i konventionellt och integrerat system , dt/ha. Kvävegivan höjdes 2002 i det integrerade systemet från 90 kgn/ha till 120 kgn, dvs till samma nivå som i det konventionella ledet. I tabell 17 visas medelvärdena för hela perioden. Från 2004 föregicks sockerbetorna av senap som mellangröda. 16,00 14,00 CV polsock CV betantal 12,00 10,00 CV 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 ton polsocker/ha Figur 21. Sambandet mellan polsockerskörd och variationskoefficienterna för plantantal och polsockerskörd Variationen i betskördar är större än för stråsädesskördar och något högre i det integrerade systemet, vilket bl a är en funktion av den tidvis låga skördenivån i detta odlingssystem. Skördens storlek formas av många faktorer och en viktig är beståndets uppbyggnad. En stor del av skördeökningen beror av i hur hög grad man lyckas begränsa variationen i fältet (fig. 21). Likstora betor och inga mistor är avgörande. 34

39 Tabell 17. Medelvärden för skördar och skördekvalitet i sockerbetor i odlingssystemen Antal CV Rot- CV Blast- Socker- Pol CV betor skörd skörd halt socker ton/ha ton/ha % ton/ha Konv 87,60 6,55 59,08 4,26 23,26 18,50 10,90 4,97 Integr 84,69 6,30 54,57 5,56 19,34 18,60 10,15 5,18 Rel Blå- K+Na Jord- ts N (rot) ts N (blast) tal halt, % % i mos % i ts % i blast % i ts Konv 11,70 3,87 15,65 24,13 0,59 18,45 2,13 Integr 11,88 4,12 15,87 25,26 0,57 19,46 2,16 Rel Vi har sökt förklaringar till de skördeskillnader mellan systemen som funnits under en stor del av första växtföljdsomloppet. En fortlöpande mätning av betornas ts-utveckling under tiden efter uppkomst har skett under 1996, 2004 och 2005 (fig. 22). Under alla tre åren har utvecklingen varit långsammare i det oplöjda ledet. Skillnaderna syns mycket tidigt, under 2004 och 2005 redan 2500, , g ts per 10 betor. 1500, ,00 500,00 Integr Konv , ,00 dagar Figur 22. Torrsubstanstillväxten per 10 betor hos sockerbetsplantor i de båda odlingssystemen. den 20 maj, när betorna endast har en torrvikt på 1-2 g. Lantbrukare med kalla och blöta jordar avråds ofta från att sluta plöja och en långsammare uppvärmning av marken i det oplöjda systemet är också den förklaring som ligger närmast till hands. Små behållare innehållande en temperaturlogger har under och 2004 begravts precis under markytan i våra sockerbetsfält strax efter sådd. Mätningarna visar att marken ofta är kallare i det integrerade systemet. Skillnaden kan ses i varierande grad alla fyra åren (fig. 23 visar 35

40 2001). Som man kan vänta är svängningarna störst strax efter sådd, när medeltemperaturen stiger. Växtmaterialet på markytan och den högre vattenhalten i marken medför en långsammare uppvärmning. När betorna blir större i juni påverkar de själva marktemperaturen och dessutom har en del av stråresterna på markytan hunnit brytas ner. 5 Temp diff, konv-.integr., oc Datum, timme Figur 23. Skillnaden mellan temperaturen i de översta 10 cm i konventionellt och integrerat sockerbetsfält, 11 apr jun 2001 Skillnaderna skulle ju också ha kunnat bero av bördighetsskillnader mellan de båda systemen, vilket kunde visas inte vara fallet genom skördar från plöjda remsor i det oplöjda systemet (fig 7 & 8) Ekonomisk utvärdering och energianvändning Den konventionella och integrerade modellgården är på vardera 600 ha (6x120 ha). Arbetskraftbehovet har beräknats från användningen av maskiner i de olika grödorna. Stubbearbetningen direkt efter skörd i de flesta grödor i det integrerade systemet, medför en kraftig arbetstopp i främst augusti. Detta medför att det behövs en större traktor på den integrerade gården (160 & 200 kw) jämfört med den konventionella (110, 160 & 160 kw). Det betyder också ett större övertidsuttag och tillfälligt anställda, vilket medför att arbetskostnaden i det integrerade system blir 225 kr/tim (på årsbasis), jämfört med 200 kr/tim i det konventionella. Dessa strukturskillnader mellan de båda gårdarna påverkar givetvis täckningsbidragen. Skördarna har av många skäl varierat en hel del under de 14 år som försöket pågått, De första åren fanns tydliga arv från tidigare grödor på platsen och under 1993 var dessa så tydliga att vi redan från början räknat bort detta försöksår i de flesta sammanhang. Som tabell 23 visar är flera grödor inte speciellt lyckade även under Höstrapsen 1994 direktsåddes och en mycket blöt höst 1993 medförde att plantorna kvävdes, många dog eller angreps av Phoma i rothalsen. Ärtgrödan har ständigt varit utsatt för duvskador. 36

41 Bild 1. Carrier använd under andra växtföljdsomloppet. Foto Christer Nilsson Bild 2. Resultat av stubbearbetning direkt efter skörd efter ungefär 3 veckor.. Foto Christer Nilsson Bild 3. Kvävestege med nollruta till vänster som inte fått mineralgödseltillskott under ca 15 år. Foto Christer Nilsson Bild 4. Markytan i sockerbetor i en oplöjd yta. Foto Christer Nilsson Tabell 18. Skördar i de olika grödorna. HöstveteR används för att skilja de båda höstvetegrödorna i växtföljden, R därför att den ersatte rågvete ÅÅÅ betecknar åkerböna. Ljusgrå rutor betecknar skördar med en normal variation, mörkgrå större avvikelse än normalt och svarta katastrofgrödor Sockerbetor Korn Höstraps Rågvete HöstveteR Ärt Höstvete ÅÅÅÅ Vi har prövat med åkerböna som visade sig svår att avsätta, men gav slutligen upp under 2005 och För sockerbetorna är skörden klart lägre i det oplöjda ledet under den första perioden fram till ca år 2000, men i övrigt rel. hög och inte med mer variation mellan åren i 37

42 det första växtföljdsomloppet än under det andra. Höstvete saknar skördar i systemen för 2006, då detta fält ingick i ett växtföljdsförsök Tabell 19. Medel TB2, kr/ha, för alla år med skördar , kr/ha, samt högsta och lägsta värden. Antal år Konventionellt Max / min Integrerat Max - min Växtföljd Konvent. Medel TB2 Medel TB2 Sockerbetor / / Korn / / 3865 Höstraps / / 3051 Rågvete/höstvete / / 1548 Ärt / / 1917 Höstvete / / 3965 I tabell 19 redovisas medeltäckningsbidragen för de olika grödorna, för de båda systemen och alla år då skördar föreligger, alltså även s k katastrofår. Variationen är betydande och så stor att det är svårt att dra slutsatser. Mer givande är då en jämförelse mellan systemen med relativtal (konventionellt = 100). Detta visas i tabell 20. Jämförelsen visar att i genomsnitt är täckningsbidraget 30 % högre i det integrerade systemet. Variationen mellan år är dock fortfarande mycket hög. Till viss del gäller detta också mängden producerad energi, eftersom denna till större delen är ett uttryck för energiinnehållet i skördarna. Den använda energin är totalt sett 10 % lägre i det integrerade systemet, och varierar inte särskilt mycket från år till år. Maskinkostnaderna (avskrivning, drift och underhåll) är 15 % lägre och vi har sparat 20% bränsle i det integrerade systemet, samtidigt som energieffektiviteten varit något högre. Arbetstiden är 15 % lägre. Här ligger en betydande kostnadsminskning för det oplöjda systemet. Detta antyder att det integrerade systemet inneburit påtagliga såväl ekonomiska som miljömässiga vinster. Tabell 20. Resultat från det integrerade odlingssystemet i relation till den konventionella (100), för alla år med skördar, TB 2 Prod. energi Använd energi Maskin kostnad Arbetstid Bränsle Energikvot Sockerbetor Korn Höstraps Rågvete Ärt Höstvete Medeltal Energieffektiviteten för de olika grödorna inom samma system varierar påtagligt. Höstraps och ärt har energikvoter kring 5-6 (producerad energi/använd energi) vilket inte är rättvisande med hänsyn till de rel. låga skördarna i dessa grödor. Höstvete, korn och rågvete ligger på 8-9 och sockerbetor på 16. Bränslekonsumtionen är högst i höstvete och höstraps med L/ha, medan de övriga grödorna ligger på L/ha (inkl. tröska, transport osv.). Maskinkostnaderna är nära 38

43 Tabell 21. Producerad energi i genomsnitt i de båda systemen, GJ/ha Konv. Integr Sockerbetor Korn Höstraps Rågvete Ärt Höstvete dubbelt så höga för sockerbetor som för övriga grödor och arbetstiden är också högre (7,6 timmar). Höstvete kräver drygt 5 timmar (5,3), rågvete och höstraps ca 4,2 timmar samt ärter och korn 3,4-3,8 timmar. Ekonomin i en hel växtföljd är lite mer problematisk att beräkna på mer rättvisande sätt än som skett ovan. De båda växtföljdsomloppen uppvisar betydande skillnader för det integrerade systemet i såväl kvävetilldelning (15 % lägre i det första omloppet) som graden av reducering av jordbearbetningen, som drivits längre under det andra omloppet. Det är också så att vi lärt oss under vägs och blivit allt bättre på att hantera de problem och osäkerheter som alltid är förknippade med ett nytt odlingssystem. Betydligt större variation finns också i början av perioden än senare. I slutet av andra omloppet introducerades korsblomstriga mellangrödor (senap och rättika) i det integrerade systemet, samtidigt som rågvete byttes mot höstvete. Det känns därför mest rättvisande att jämföra tre år i slutet av andra växtföljdsomloppet ( ) med tre år i slutet av det första omloppet ( ), inklusive de mellangrödor som användes: senap eller rättika efter höstvete i det integrerade systemet och rajgräs efter en av höstvetegrödorna i det konventionella systemet under det andra omloppet, medan vi bara hade rajgräs efter båda höststråsädesgrödorna i det integrerade systemet under det första omloppet. Ärtgrödorna har ju i stor utsträckning misslyckats under det andra omloppet och vi har därför valt att använda samma värden för båda beräkningarna, nämligen de som gäller första omloppet. I övrigt har uppmätta värden använts. Tabell 22. Medel TB2 och andra egenskaper hos odlingssystemen för tre representativa år inom varje växtföljdsomlopp Konventionellt Integrerat TB2 kr/ha Prod. energi GJ/ha Energi kvot TB2 kr/ha Prod. energi GJ/ha Energi kvot , , , ,7 Resultaten har förbättrats avsevärt i det andra växtföljdsomloppet, speciellt vad gäller det integrerade systemet, där skördarna stigit avsevärt och därmed också energieffektiviteten (tab. 22). Om vi som tidigare jämför det konventionella systemet med det integrerade för varje 39

44 växtföljdsomlopp (tab. 23), ser vi samma förändringar, men också att maskinkostnaden och arbetstiden sjunkit ytterligare under det andra växtföljdsomloppet. Tabell 23. Resultat från det integrerade odlingssystemet i relation till den konventionella (100), för tre representativa år (var för sig) inom varje växtföljdsomlopp. TB2 Prod. energi Använd energi Maskin kostnad Arbets tid Bränsle Energikvot Gårdar som praktiserar reducerad jordbearbetning hävdar ofta att det ökade arbetskraftsbehovet som här lett till en ökning av lönekostnaden, kan lösas på annat sätt, bl a genom en flexiblare arbetsplanering. Om man därför räknar med samma timkostnad i bägge systemen skulle TB i andra växtföljdsomloppets tre sista år öka till rel. talet 126 i jämförelse med det konventionella systemet. Man kan alltså konstatera att ett odlingssystem byggt på reducerad jordbearbetning, restriktiv användning av bekämpningsmedel och handelsgödsel och billiga och lättetablerade mellangrödor innebär väsentligt lägre kostnader, färre arbetstimmar, lägre energi- och bränsleanvändning och därmed större miljövänlighet, mindre resursutnyttjande och antagligen lägre produktion av klimatgaser. Växtföljdseffekter Den växtföljd som använts i systemen är: Höstvete Sockerbetor Vårkorn Höstraps Rågvete eller Höstvete och Ärt (åkerböna). Vi har nu provat denna växtföljd med och utan plöjning under 14 år. Vi har inte sett ett ökat bekämpningsbehov där vi inte plöjer, ingen ökning av rot- eller örtogräs och bättre och bättre skördar. Större delen av redogörelsen för växtföljder har publicerats tidigare (Nilsson 2003, 2004b, 2005b). I bilaga 1 visas hur växtföljden konstruerats. Eftersom vi använt samma växtföljd i båda odlingssystemet har det i mycket hög grad gynnat det konventionella systemet i jämförelse med hur växtföljderna ofta ser ut hos lantbrukarna. Vi ville dock inte låta denna övergripande fråga dominera försöksresultaten och har därför gjort ett särskilt försök där en mindre lämplig växtföljd också använts. Från och med 2004 har vi delat ärtfältet i två delar som såtts med ärt i ena delen och höstvete i den andra. Detta betyder att vi i båda odlingssystemen har fått ytterligare en växtföljd, med betydligt sämre uppbyggnad: Höstvete Höstvete Höstvete Sockerbetor Korn Höstraps. Höstvete efter höstvete och tredje året höstvete har medfört en dramatisk skördesänkning under flera år på % (fig. 24). Endast höstvete efter höstvete 2006 och integrerat höstvete tredje året 2005 har klarat sig med % skördeförlust. Det integrerade plöjningsfria ledet har inte uppvisat sämre resultat än det konventionella, snarare bättre. Orsakerna till den kraftiga skördesänkningen är sannolikt starka angrepp av svampsjukdomar. Våra undersökningar har inte varit entydiga. Angrepp på grödan under sommaren har inte ökat och svampsjukdomarna på blad och ax har kunnat kontrolleras med fungicidbehandling. Däremot har beståndet varit kraftigt utglesat redan tidigt på våren, så pass kraftigt att det varit synligt för blotta ögat (bild 1). Skadorna har inträffat under hösten och möjligen vintern och är som framgår av figur 24 inte avhängigt av jordbearbetningssystem. 40

45 Konv Integr eä 2004 fä 2004: eä 2005 fä 2005:2 2005: fä 2006:2 2006:3 Figur 24. Växtföljdseffekter i höstvete (skörd, dt/ha, 15 % vh) eä = höstvete efter ärt; fä = höstvete före ärt och efter höstraps; :2 = höstvete efter höstvete; :3 = höstvete efter höstvete efter höstvete. Därtill blev gräsogräs mer eller mindre omedelbart ett problem i höstvete efter höstvete, något som vi aldrig upplevt i den bättre växtföljden. Detta ligger helt i linje med danska försök som visar att gräsogräs blir ett problem först vid mer än 60% höstsäd i växtföljden (Andersen 2005). Bild 5. Höstvete på våren, till vänster efter ärt och till höger efter höstvete. 41

46 Kvävegödslingsoptimum och kväveeffektivitet Kväveoptimum Större delen av följande redogörelse har tidigare redovisats vid Växjö-konferensen (Nilsson et al 2007). Kväve är det produktionsmedel, mer än de flesta andra, som bestämmer skördenivån. Tillförseln sker som regel alltid innan behovet uppstår och bygger som regel på någon sorts antagande om att väderlek, skadegörarangrepp och andra faktorer inte skall påverka effekten. Årsmånsfaktorer har stor betydelse för hur dos-effektkurvan ser ut för olika grödor. Höstsådda grödor, som har mycket längre tid på sig att etablera ett rotsystem, har som regel en större effektivitet (kg kväve per ton kärna). Det viktigaste instrumentet för rådgivare och lantbrukare för att dimensionera kvävegivan i olika grödor har traditionellt varit försök med kvävestegar, där en ökande givas effekter på skörd och skördekvalitet mätts. För att eliminera årsmånsvariationen brukar medeltalet av många platser inom ett odlingsområde användas. Inom odlingssystemet har det varit möjligt att sammanställa kvävestegar från samma plats över en lång tidsperiod, upp till 14 år. Fastliggande försök ger en mer realistisk bild av gödslingsbehovet i parceller som har en från fältet starkt avvikande gödslingsnivå, bl a därför att gödslingsnivån bestämmer den längsiktiga mullbildningen och mineraliseringen. Stegens rutor har haft lite olika gödslingsnivåer i de olika grödorna, men det har alltid funnits en helt ogödslad ruta. Högsta givan har varit 300 kgn/ha i höstvete och höstraps och ca 200 i korn, rågvete och sockerbetor. Mellan dessa nivåer har funnits ytterligare 4 steg. Stegarna har gödslats med fältets behov av övriga näringsämnen och kemisk bekämpning har gjorts vid behov. Kvävestegarna i de olika grödorna/systemen har utnyttjats för att göra beräkningar av kväveskörd, om möjligt bestämma biologiskt optimum, för att beräkna ekonomiskt optimal kvävegiva och för beräkning av kväve-effektivitet (skördat kväve/tillfört kväve). Vid beräkning av optimum har anpassning skett med tredjegradsekvation. Tabell 24. Använda priser på produkter, korrigerat för skördeberoende kostnader. Höstvete, bröd 1,5 kr/kg (-0,15) Höstvete, foder 1,3 kr/kg (-0,15) Rågvete 1,3 kr/kg (-0,15) Maltkorn 1,9 kr/kg (-0,15) Höstraps 3,3 kr/kg (-0,23) Sockerbetor 310 kr/ton (-7,5) N-gödsel 11 kr/kgn Kväveskörden har bestämts genom proteinhalten i det skördade fröet i nästan alla skördar. Kväveskörden för sockerbetorna har inte mätts i kvävestegarna men däremot i försöksskörderutorna, där de var 89 och 77 kg N i konventionellt och integrerat. Motsvarande kvävegivor var 123 och 99 kgn/ha (kväve-effektivitet 0,72 och 0,78). I figur har värdena sammantagna för integrerat och konventionellt använts utan åtskillnad för att ge mer generella kväveresponskurvor. Maltkornskördar med lägre än 9 och över 12 % protein har prissatts som foderkorn. Kurvorna har anpassats med andragradsekvationer. Förklaringsgraden är, med undantag för sockerbetor minst 95 % (tab 29). Resulterande kväveoptimum visas i tabell På dessa data har en känslighetsanalys gjorts som inneburit att gödslingsnetto (kr/ha) reducerats med 3 resp. 5 % och motsvarande kvävegiva beräknats. Kurvornas flackhet medför kraftiga fall i kvävegivan. För den som är 42

47 Maltkorn Höstvete Gödslingsnetto Gödslingsnetto Konv 2000 Integr 0 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 kgn/ha Konv Integr kgn/ha Figur 25 & 26. Gödslingsnetto i maltkorn och höstvete vid olika kvävenivåer. Tabell 25 & 26 Maltkorn och höstvete Maltkorn konventionellt integrerat Höstvete konventionellt integrerat N-optimum 135 kg N-optimum 158 kg N-optimum 239 kg N-optimum 203 kg Netto kr Netto kr Netto kr Netto kr Kväveskörd 98 kg N-skörd 123 kg Kväveskörd 194 kg Kväveskörd 168 kg Höstraps Sockerbetor Gödslingsnetto, kr/ha Gödslingsnetto, kr/ha Konv 2000 Integr kgn/ha Konv Integr kgn/ha Figur 27 & 28. Gödslingsnetto i höstraps och sockerbetor vid olika kvävenivåer. intresserad av gödslingens miljöeffekter är detta ett viktigt konstaterande, speciellt som mellanårsvariationen i kväveoptimum kan vara betydande i vissa grödor (tab. 29). Anledningen till att kurvan över gödselnetto i maltkorn för det konventionella systemet dyker vid den högsta kvävenivån (200 kg N) är att proteinhalten går över 12 %. Maltkornet odlat i 43

48 Tabell 27. Höstraps och sockerbetor Höstraps konventionellt integrerat Sockerbetor konventionellt integrerat N-optimum 196 kg N-optimum 138 kg N-optimum 123 kg N-optimum 127 kg Netto 8261 kr Netto 7332 kr Netto kr Netto kr Kväveskörd 111 kg Kväveskörd 88 kg Gödslingsnetto, kr/ha Konv 2000 Integr kgn/ha Tabell 28 Rågvete Konventionellt Integrerat N-optimum 126 kg N-optimum 128 kg Netto 8118 kr Netto 7922 kr Kväveskörd 137 kg Kväveskörd 134 kg Figur 29. Gödslingsnetto i rågvete vid olika kvävenivåer Gödslingsnetto, kr/ha Vårkorn Rågvete Höstvete Höstraps Sockerbetor kgn/ha. Figur 30. Gödslingsnetto för konventionellt och integrerat tillsammans det integrerade systemet däremot hamnar tack vare högre skörd under 12 % i protein vilket förklarar det höga kväveoptimumet på 158 kg N/ha. I vissa fall förmår inte 44

49 tredjegradsekvationen fånga upp skörderesponsen vid höga kvävenivåer, vilket beror på att skörden fortsatt att stiga, om än svagt, även upp mot den högsta kvävenivån i stegen. Detta är fallet i det konventionella systemet för både höstvete, rågvete och sockerbetor, i realiteten är dock kvävekurvan mycket flack på höga kvävenivåer och ytterligare ökning av kvävegivan från ekonomiskt optimum har endast marginell påverkan på skörden. Även om gödslingsnettot är högre för det konventionella systemet både vad gäller höstvete och höstraps så vinner det integrerade systemet i kväveeffektivitet (kväveskörd dividerat med tillförd kvävemängd). För grödor med uppgift om kväveskörd (alla utom sockerbetor) är det endast i fallet rågvete där det konventionella systemet uppnår högre kväveeffektivitet än det integrerade. Rågvete är för övrigt den gröda som uppvisar allra högsta kväveutnyttjandet. I båda systemen skördas mer kväve än vad som tillförs. Kväveskörd och kväveeffektivitet Kväveskörden (fig. 31) varierar starkt med gödselgivan och därmed blir också kväveeffektiviteten (kväveskörd / kvävegödselgiva) en inverterad bild av kväveskörden (fig. 32). Figur 33 visar spridningen i kväveupptagning i nollrutorna och medeltalet är 51 +/- 10 kgn/ha, vilket alltså representerar den utnyttjade medelmineraliseringen. Upptaget mineraliserat kväve är något lägre i de övriga grödorna (fig. 31). Tabell 29. Gödslingsnetto för konventionellt och integrerat tillsammans, samt känslighetsanalys Gröda Optimal kvävegiva kgn/ha Gödslingsnetto 3 %; kgn/ha Gödslingsnetto 5 %; kgn/ha Maltkorn Höstvete Höstraps Sockerbetor Rågvete Kurvanpass ning, % förklaring N skörd kgn/ha 200,00 150,00 100,00 50,00 0, kgn/ha Korn konv Korn Int Rågv konv Rågv int Hvete konv Hvete int Hraps konv Hraps int Figur 31. Kväveskördar från odlingssystemens kvävestegar under upp till en 14-årsperiod. 45

50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, kgn/ha Korn konv Korn Int Rågv konv Rågv int Hvete konv Hvete int Hraps konv Hraps int Figur 32. Kväve-effektivitet i odlingssystemens kvävestegar under upp till en 14-årsperiod. 5 4 Antal skördar Skördat N, kg/ha Figur 33. Kväve i skördad höstvetekärna under 10 år i de båda systemens kvävestegars nollrutor. Höstsådda stråsädesgrödor, höstvete och rågvete, har det högsta kväveutnyttjandet och allt gödselkväve inlagras i kärnan vid givor under ca kgn/ha. Vårkorn med kortare växtperiod, inlagrar hela givan under ca 75 kgn/ha. Höstrapsen har ett dåligt kväveutnyttjande och ofta bortförs inte mer än hälften av gödselkvävet med fröet. En snabb mineralisering och en regnig förhöst skulle därför kunna betyda stora kväveförluster. Långsiktiga effekter av olika kvävetillförsel Kvävestegarna i de olika grödorna är fastliggande, vilket gör att effekter av varierande kvävetillförsel på olika markegenskaper kan studeras. Hösten 2008, togs jordprover i alla kvävestegar ner till 20 cm djup, dvs mer än 15 år efter det att kvävestegarna lades ut. Mullhalt 46

51 och ph bestämdes eftersom detta är de båda egenskaper som främst kunde förväntas bli påverkade 7,1 3 ph 7 6,9 6,8 6,7 6, N Mullhalt % 2,5 2 1, N ,5 0,5 6,4 Konv Integr 0 Konv Integr Figur 34. Jämförelse av ph och mullhalt i jordprover 0-20 cm tagna före försökets start (1993), 1998 och i normalgödslade rutor av olika kvävegödslingsstrategier. I jordprovtagningarna 1993 (före försökets start) samt 1998 togs två prover till 20 cm djup i varje försöksyta. En jämförelse mellan mullhalter eller ph för dessa prover med medelkvävegivans motsvarande värden i kvävestegarna 2008 (som ungefär motsvarande fältets gödsling), visar att mullhalterna inte förändrats på ett mätbart sätt medan däremot ph med stor sannolikhet sjunkit något under försöksperioden (fig. 34). Den integrerade fälthalvan hade redan vid starten ett lägre ph än den konventionella delen. 7,0 6,9 6,8 konv Integr 6,7 ph. 6,6 6,5 6,4 6,3 6,2 6,1 N0 N1 N2 N3 N4 N5 Kvävesteg Figur 35. Markens ph i de olika kvävestegen från inget kväve (N0) till mycket höga givor (N5), medeltal för alla kvävestegar i konventionellt resp. integrerat system, 0-20 cm djup. Medel ph och medelmullhalt för de olika stegen i alla kvävestegar i dels konventionellt och dels integrerat system har beräknats. Markens ph har inte förändrats för kvävegivor lägre än ca 100 kgn/ha (N2). Över denna nivå sjunker ph snabbt och är 0,3 enheter lägre vid den högsta givan (fig. 35). Det integrerade systemet uppvisar samma förlopp. 47

52 Mullhalterna uppvisar ett motsatt förlopp: Gödsling på ca 100 kgn/ha eller mer ger ingen förändring av mullhalten i något av systemen Högre kvävegivor ökar inte produktionen av växtmassa och tillskottet av mullbildande substans. Plöjningen borde medföra att växtrester som plöjs ner omsätts långsammare än de som blandas in i det översta markskiktet. Några 2,6 2,5 Konv Integr 2,4 Mullhalt, %. 2,3 2,2 2,1 2,0 1,9 N0 N1 N2 N3 N4 N5 Kvävesteg Figur 36. Mullhalt (%) i de olika kvävestegen från inget kväve (N0) till mycket höga givor (N5), medeltal för alla kvävestegar i konventionellt resp. integrerat system, 0-20 cm djup. 7 ph 6,8 6,6 6,4 6,2 6 5,8 5, Konv Konv Integr Integr N3 N5. N3 N5 Figur 37. ph i de 10 resp. 20 översta cm av matjorden sådana effekter kan inte ses i dessa kväveförsök. Tillförsel av mindre än ca 100 kgn/ha medför däremot en sänkning av mullhalten med ungefär 0,20-0,30 %, vilket får sägas vara ganska mycket med tanke på den förhållandevis korta tidsperiod som studien omfattar (fig. 36). Sänkningen är ungefär hälften så stor i det integrerade systemet, vilket antagligen är ett uttryck för den högre bearbetningsintensiteten i det plöjda systemet. 48

53 Parallella prover har tagits också till 10 cm djup i de led som har medelgödsling och de som har maximal gödsling (N3 och N5). Skillnaden mellan prover till 10 och 20 cm djup ger en bild av förhållandena i de bearbetade volymerna av jorden. Sänkningen av ph går möjligen något snabbare i ytjordlagret i integrerat led (fig. 37) än vad prover till 20 cm djup visar. Mulluppbyggnaden i ytskiktet i det integrerade systemet kan också ses vid måttliga kvävenivåer (fig. 38). 3,5 3 Mullhalt, % 2,5 2 1,5 1 0, Konv Konv Integr Integr N3 N5. N3 N5 Figur 38. Mullhalt i de 10 resp 20 översta cm av matjorden Markkväveprover för att styra gödslingen Förekomsten av mineralkväve (nitrat och ammonium) har mätts i 30 cm steg ner till 90 cm tidigt på våren, efter skörd, samt precis före vintern från 1993 och till skörden Totala mängden kväve i marken varierar mellan 5 och 40 kg/ha. 45 kgn/ha Conv mdt Integr mdt Rågv-v Rågv Rajg Ärt-v Ärt 49 Hvet Hvet-v Hvet Rajg Sbet-v Sbet vint Korn-v Korn Hrap Hrap-v Hrap Rågv Figur 39. Mark Nmin, kgn/ha, medeltal över grödor och år, Misslyckade grödor som höstvete 1993 och höstraps 1994 uppvisar höga värden, säkerligen till följd av att gödselgivan inte utnyttjats. Av detta mineralkväve är i genomsnitt 5-15 kg ammoniumkväve och kg nitratkväve. Från proverna kan man inte avgöra vilka ytor som

54 burit mellangröda. Det finns inget genomgående mönster av lägre mineralkvävevärden i integrerade led, trots att stubbearbetning inte använts här och trots att mellangrödor av rajgräs använts på två ställen i växtföljden (fig. 39). Dessa kväveprov är punktestimat som uppvisar en så stor variation att få slutsatser kan dras ur dem. En bättre bild av kväveförhållandena i marken kan bara erhållas med tätare provtagning Skörd, dt/ha N i kärna, kg/ha 0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 N i jordprover Figur 40. Höstvete Sambandet mellan kväve i markprofilen på våren (kg/ha) eller skörden av kväve i kärnan och skörden av kärna (dt/ha), ogödslade rutor i kvävestegarna Markkväveprover används ibland för att korrigera gödselgivan på våren. Höga värden skall då leda till en lägre giva. Det kväve som bildas genom mineralisering skapar skörden i kvävestegarnas nollrutor. Om tillgången på mineraliserat kväve på våren vid provtagningstidpunkten har betydelse borde detta kunna visas som ett samband med skörden i ogödslade rutor (fig. 40, höstvete). Ett samband existerar, men är inte tillräckligt säkert för att kunna ligga till grund för rådgivning. Korn och rågvete uppvisar en liknande bild, men med stor variation. Det är bara vid extremt stor tillgång på kväve på våren (>40-50 kgn/ha) som kväve i markprofilen kan motivera en inskränkning av givan. Andra vägar för att styra N- gödsel tillförseln måste därför sökas. Mineralisering nära markytan I ett odlingssystem med reducerad jordbearbetning kommer en stor del av den organiska substansen att samlas i markytan. Det organiska materialet berörs av ytliga bearbetningar i högre utsträckning än i plöjda system. En ökad syreinblandning i detta skikt kommer då att, om fuktigheten och temperaturen är tillräckliga, ge en större mineralisering. Som visats ovan har prover under ett fåtal tillfällen under året, även om de är strategiskt placerade, inte kunnat beskriva kvävedynamiken i marken. Vi genomförde därför en kontinuerlig provtagning under några odlingssäsonger. Jordprover från de översta 10 cm av marken togs, oftast veckovis, i samtliga fält och i båda systemen. Kostnaden för analys av det stora antal prover som detta genererade omöjliggjorde köpta analyser. Istället analyserade vi proverna med hjälp av färgkänsliga kvävestickor (nitrat och ammonium) som avlästes maskinellt. 50

55 Fält I. Fånggröda efter höstvete och sockerbetor våren 98 Enheter cm Fält II Vårkorn Enheter cm cm 51

56 Fält III. Fånggröda hösten 97 och ärt våren cm cm Enheter Fält IV Höstraps 97/98 och rågvete hösten cm cm Enheter

57 Fält V. Ärt 1997 och höstvete 1997/ cm Enheter Fält VI. Etablering av höstraps efter korn Enheter cm cm Figur Kväveprovtagning i båda systemen, till två djup under hösten 1997 och våren Enheter avlästa på kvävestickor. Konventionellt till vänster och integrerat till höger. Fånggröda (rajgräs) endast i det integrerade systemet. 53

58 Den första provtagningen skedde från september 1997 till mitten av oktober Prover togs bara vid ett 10-tal tillfällen och provtätheten var för gles för att mer långtgående slutsatser om kvävedynamiken skulle kunna dras. Alla fält i växtföljden undersöktes, både i det konventionella och integrerade systemet och i två nivåer: 0-10 och cm. Fånggrödorna (rajgräs) efter höstvete (Fig. 41) och efter rågvete (fig. 43) i integrerade systemet verkar inte ha stor betydelse för markkväve värdena. Sockerbetorna som etableras året efter (fig. 41) har höga värden, sannolikt därför att vi radhackat i grödan. Värdena i integrerat är dock lägre. Kvävegödslingen och jordbearbetningen vid sådd i vårkorn (fig. 42) ger också något högre värden, men dessa sjunker starkt under sommaren. Integrerat uppvisar något högre värden på båda djupen. Ärtgrödan efter fånggrödan och efterföljande höstvetegröda ger inga högre kvävenivåer (fig. 43). Det är något högre förekomst av markkväve under hösten efter sådd av höstraps, men efterföljande rågvetegröda visar mycket låga halter. Integrerade systemet har högre halter i ytan (fig. 44). På fält V har ärt följts av höstvete och under anläggningsperioden är kvävevärdena klart högre. Höstvetegrödan uppvisar ett par märkliga toppar mitt i odlingssäsongen, betydligt högre i konventionellt än i I---Rågvete Rågvete Fånggröda(rajgräs) Ärt II Fånggröda efter rågvete-----ärt höstvete höstvete---- III-Sockerbetor--Inget Korn Höstraps mgn/l I II III 7/9 19/8 28/9 24/10-5/11 19/4 15 5/10 17/ Dag nr Figur 47. Halter av lättlösligt kväve i marken i fält I III, integrerat. Efterföljande fånggröda i integrerat verkar inte heller här ha stor betydelse (fig. 45). På fält VI (fig. 46) slutligen har höstraps etablerats hösten 1997 och följande höst rågvete. Det frisätts stora mängder kväve under rapsetableringen, under hösten och även under kommande vår. Mer kväve finns tillgängligt i det integrerade systemet. Efterföljande rågvete uppvisar bara låga nivåer. 54

59 En andra provtagningsomgång startade i slutet av juli 2000 och pågick till midsommar 2002, med uppehåll för vintrarna och kortare uppehåll under mycket torra perioder under sommaren. Denna provtagning gjordes endast i det integrerade ledet. Resultaten visas i figurerna 47 och 48. Dagarna har numrerats från 1 januari 2000 och numreringen fortsatt utan hänsyn till årsskiften. Det betyder att provtagning skett mellan dag 200 och dag 900. Under våren när en gröda anläggs, som i korn (III, 17/4 2001; IV 24/4 2002) eller när en gröda gödslas som i höstraps och höstvete (II och III april 2002) får man tydliga toppar som når upp till värdet 20 Detta är säkerligen inte några problem eftersom grödorna då växer starkt. Jordbearbetningen efter ärt (II), efter höstraps (V) eller efter korn (III) ger också tydliga toppar. Den stora mängden kol i form av växtrester kan möjligen göra att detta kväve byggs in igen i organiskt material. Höga värden i juni kan bero på en ackumulering av kväve under torra förhållanden, som senare kan utnyttjas av grödan. Det mycket höga värdet i mitten på juni i höstraps (IV 2001) och det något mindre i sockerbetor (VI 2002) väcker däremot frågor. Oroväckande är också de höga toppar som ibland uppmäts under hösten, långt efter det att grödorna etablerats. Vi ser det i höstvete (II hösten 2001; VI hösten 2000) och i båda fallen efter ärt. Mineraliseringen av ärthalmen kanske går snabbare än väntat. Vi ser det också i något mindre omfattning i rågvete (V nov 2001). Här syns också mineraliseringen orsakad av upptagningen av sockerbetorna (VI nov 2001). IVFånggröda efter höstvete--sockerbetor ingenting-----korn V-Höstraps Höstraps Rågvete VI-Höstvete Fånggröda (rajgräs) Sockerbetor mg N/l IV V VI 5/ / Dag nr Figur 48. Halter av lättlösligt kväve i marken i fält IV VI, /6 9/8 5/11 24/4 17/ En riktigt fullständig bild av kvävedynamiken i odlingssystemet kan inte erhållas utan att materialet ställs mot väderleken i en simuleringsmodell. Först då kan man avgöra om de uppmätta, tidvis höga, värdena är orsakade av stark mineralisering eller ackumulering av 55

60 nitrat i marken under nederbördsfattiga perioder och om höga nederbördsmängder suddat ut toppar som kunde ha bildats utan att kunna ses i provtagningen. Användning av s k salpetermätare för att styra gödslingen Under juni och juli 1996 och 1997 gjordes några försök att mäta kväve i bladmassan i kvävestegarna. Från dessa stegar har vi också skördar. Mätningarna gjordes i sockerbetor, höstvete, rågvete och korn vid ett eller två tillfällen varje år. Avläsningarna omvandlades dels till enheter per dt polsocker eller enheter per dt kärna och dels till enheter per kgn/ha gödselkväve y = 4,1359x + 206,75 R 2 = 0,9104 Enheter Skörd, dt/ha Figur 49. Sambandet mellan salpetermätar - avläsningar (enheter) och skörden i höstvete i kvävestegar 1996 & ,00 Enheter/kgN. 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 y = 435,58x -0,9358 R 2 = 0, kgn/ha Figur 50. Förhållandet mellan tillfört gödselkväve och det antal enheter som avlästes på en s k salpetermäterare per kg av detta kväve i höstvete 56

61 För höstvete och med en något större variation för sockerbetor var antalet enheter/dt skörd konstant oberoende av hur mycket kväve som tillfördes (mellan resp kgn/ha). För korn är värdena högre under ca 60 kg N/ha och för rågvete ökade antalet enheter per kgn/ha genom alla kvävevärden från 50 till 200 kgn/ha. Mätningarna bör upprepas på lite fler platser och under andra förhållanden, men antyder dock att åtminstone för höstvete är relationen mellan salpetermätar -avläsningarna och skörden en linjär funktion som är relativt säker (fig. 49) och som skär y-axeln på värdet 200 enheter Förhållandet mellan antalet enheter per kgn per ha och olika stor tillförd mängd kväve (kgn/ha) är för alla grödor en avtagande potens funktion med variation runt kurvan, störst för sockerbetor. Det går alltså att med varierande grad av osäkerhet bestämma den i bladen upptagna kvävemängden. Så kan t ex en felgödsling av en försöksparcell lätt bestämmas. Speciellt höstvete uppvisar liten variation kring denna kurva (fig. 50) och ekvationen har en förklaringsgrad på 98,5%. När mätningarna genomfördes hade veteplantorna hunnit ganska långt i sin utveckling. Det vore intressant att veta om lika exakta relationer också skulle kunna mätas under tidigare utvecklingsfaser. Om de här visade mätningarna i höstvete kunde generaliseras så skulle en lantbrukare som lämnar en ogödslad ruta vid första gödslingen på våren och ytterligare en ogödslad ruta vid andra gödslingen i höstvete kunna bestämma mineraliseringen på sina fält, utan att behöva skörda dessa rutor separat. Gödslingrekommendationerna bygger på ett medeltal för olika gödslingsförsök, men förhållandena på den enskilda gården kan avvika kraftigt från ett sådant medelförsök, både vad gäller mineralisering och andra förhållanden som bestämmer skörden. När lantbrukaren bestämmer sin kvävegödselgiva sker det i många fall efter en förväntad skörd under optimala förhållanden. Eftersom dessa optimala förhållanden inte inträffar varje år så skulle en bättre platsanpassning av kvävegivan bidra till bättre ekonomi, bättre miljö och lägre klimatgasemissioner. Om detta skall vara möjligt måste lantbrukaren utan stora undersökningar kunna bestämma förhållandet mellan medelskörd och medelgiva på sina fält, något som den ovan redovisade tekniken borde kunna bidra till. När delad giva används, som i höstvete, kan den sista givan enkelt och platsanpassat justeras med N-sensorteknik. Mellangrödor efter höstvete Mellangrödor har betydelse inte enbart för att hålla kvar kväve och andra näringsämnen i fälten. En gröngödslingseffekt erhålls också, med effekter på markstruktur och sannolikt även på markens mikrobiologiska funktioner. Markytan skyddas under en period när det vanligen regnar ganska mycket, och det ger också en allmän förstärkning av åkerns ekologiska system och ökade möjligheter för viktiga naturliga fiender att överleva. Rajgräs har använts i det integrerade odlingssystemet innan stöd utgick till fånggrödor. Under åren såddes rajgräs in i höstvete med släpbillar på våren. Från 2002 har rajgräs använts som fånggröda i det konventionella ledet (efter höstvete, före sockerbetor). När vi övergick till ett mer renodlat mullsåddskoncept kunde vi inte etablera en mellangröda före skörd av höstvetet, eftersom vi behövde göra en ytlig bearbetning direkt efter skörd, främst för att få fart på halmnedbrytning och för att spillsäden skulle gro. Från 2003 har vi istället använt senap eller oljerättika i det integrerade ledet, främst efter höstvete före sockerbetor. Från 2003 såddes rajgräs istället i det konventionella systemet efter höstvete. Arbetet med mellangrödor har redovisats bl a på Växjö-konferensen (Nilsson 2005a) 57

62 Rajgräs i det oplöjda systemet Trots en glyfosatsprutning och med efterföljande ytlig jordbearbetning på hösten överlevde alltför många rajgräsplantor och orsakade regelbundet en extra gräsherbicidsprutning i efterföljande sockerbetor. Ofta uppträdde också rajgräs i andra grödor och blev där ett besvärligt ogräs. Detta innebar en hel del merarbete och ökade kostnader för sådd, 2 sprutningar, liksom en ökad pesticidanvändning. Det är tvivelaktigt om miljövinsten genom lägre kväveläckage kan motiveras. Rajgräset har begränsad kväveupptagningsförmåga och medför användning av herbicid vid en klart olämplig tidpunkt på året. Oavsett väder och markförhållanden måste sedan en jordbearbetning göras, med kanske negativa effekter på markstrukturen, vilket t o m kan tänkas öka kväveläckaget kommande år. Senap och oljerättika som mellangröda En bra mellangröda skall ta kväve från ner till åtminstone en meters djup, vara lätt att etablera, växa snabbt på hösten, frysa bort under vintern utan att ha hunnit sätta frö dessförinnan och därmed göra att glyfosatanvändning och jordbearbetning kan ske vid valfria tidpunkter i växtföljden. Mellangrödan bör dessutom vara växtföljdsmässigt neutral. Det närmaste man kan komma dessa krav i Sverige är oljerättika etablerade vi senap och oljerättika med gödselspridare i växande vete sista veckan i juli. Den mycket torra hösten gjorde det svårt att etablera mellangrödorna utan jordbearbetning. Under dessa förhållanden var senapen lättare att etablera än rättikan. De följande åren användes senap. Under det tredje växtföljdsomloppet kommer endast oljerättika att användas, därför att denna i betydligt lägre grad riskerar att angripas av klumprotsjuka, vilket är viktigt i en växtföljd som också innehåller raps. Sorten Cassius (klass 2) av oljerättika har änvänts liksom den nematodsanerande senapssorten Medicus. Spridningen i juli har två nackdelar: En stor del av plantorna hinner gå i blom, samt att det inte är möjligt att göra en grund jordbearbetning för att starta omsättningen av halm, spillplantor och ogräs efter skörd av vetet etablerades senapen med såmaskin före en grund bearbetning med en gåsfotsharv, direkt efter höstveteskörden den 18 augusti. Senapen utvecklades mycket bra och helt i proportion till kvävetillgången. Varje överlappning syntes, alla gångarna i en försöksruta framträdde tydligt. Längs ena kanten hade vetet sprutats ett drag med en otvättad spruta som innehöll lite gräsherbicid. Här utvecklades inte vetet mer än till axgång och axet bröt aldrig fram. Senapen utvecklades här otroligt frodigt och lyckades ta upp hela 93 kg N/ha och producera 23 ton grönmassa/ha. Kvarvarande mängder i marken var lika låga över hela fältet, oavsett N- tillgång, vilket visar att senapen har en mycket hög kväveupptagningsförmåga även vid mycket höga överskottsnivåer och relativt sen etablering. Rajgräset i det plöjda systemet lämnade mer kväve kvar i marken, men den totala mängden (mellangröda + mark) var den samma i båda mellangrödorna. Allt kväve under senapen fanns i skiktet 0-30 cm, medan däremot en tredjedel av kvävet under rajgräs fanns på cm djup (tab. 30). Följande år, 2005 och 2006, etablerades senap/oljerättika i ett moment med en Väderstad Carrier med Biodrill. Fånggrödan utvecklades mycket bra och kväveupptagningen var hög. För att hitta ett alternativ till senap har vi under 2005 provat honungsört, etablerad direkt efter tröskning och en grund bearbetning. Den utvecklades dock långsamt under hösten och kan inte mäta sig med de korsblomstriga fånggrödorna. Senap är en utmärkt mellangröda, lätt att etablera, med hög kväveupptagningsförmåga, som inte behöver glyfosat för att fungera i växtföljden, samt med hög konkurrensförmåga mot ogräs och spillsäd. Därtill kommer dess sanerande effekt på betcystnematod, som inte blir så 58

63 hög ett enskilt år, pga. den sena såtidpunkten, men som i en växtföljd sannolikt har en viss betydelse. Värdet av senapens strukturbildande förmåga, spec. vid reducerad jordbearbetning, har sannolikt underskattats. Bild 6. Senap efter höstvete den 13 oktober Tabell 30. Kvävehalter i växter och mark (kgn/ha) i slutet av oktober / början av november och följande vår för olika mellangrödor. Lönnstorp, Alnarp. Utan mellangröda Jord, Senap Senap efter vetemissväxt Rajgräs (plöjt system) Honungsört Växt Jord, Växt Jord, Växt Jord, Växt Jord, Nov Våren Okt Våren Okt Senapen skall etableras efter en grund bearbetning och efterföljande vältning, torra år inom 48 timmar efter skörd. Detta ger också bra groningsbetingelser för spillsäd och ogräs som därmed till viss del kan bekämpas. Oljerättikan är lite svårare att etablera, speciellt under torra förhållanden, men dess egenskaper som mellangröda är åtminstone lika bra som senapens, i vissa avseenden bättre. 59

64 Långsiktiga mullhaltsförändringar Den här använda växtföljdens mullhaltseffekter har prövats med den beräkningsmodell som utarbetats av Göte Bertilsson, Greengard och som nu också finns som en modul under Greppa näringen. Två alternativ har använts, dels utan mellangrödor och dels med rättika som mellangröda efter varje höstvetegröda (tab. 31). Tabell 31 Beräknade mullhalter efter 15 år i det konventionella systemet, och i det integrerade om detta har två mellangrödor av oljerättika. Mullhalt år 1 är 2,4 % Växtföljd Använda skördar, konv / integr förändring efter 15 år, kgc/ha utan mellangröda förändring efter 15 år, kgc/ha med 2 mellangrödor Höstvete ± rättika / Ärt 4000 / Höstvete ± rättika / Sockerbetor 50 ton / 55 ton Vårkorn 6900 / Höstraps 4700 / Summa / år Mullhalt efter 15 år 2,4 % 3,4 % Simuleringen visar att växtföljden bevarar nuvarande mullhalt om ingen halm förs bort. Stråsäden bidrar till mulluppbyggnaden, medan övriga grödor medför mullhaltssänkningar. Två mellangrödor ger en mullhaltsökning på 1%, vilket ger utrymme för att utnyttja åtminstone en del av höstvetehalmen för eldning eller försäljning. Markbiologi och markstruktur Makroportäthet Makroporer har stor betydelse för dränering av regnvatten och tillförsel av syre till rötterna. Makroporerna erbjuder också möjligheter för rötterna tränga djupt ner i marken. Mer exakta mätningar av makroportätheten är besvärligt och vi har valt att använda en enkel metod med infiltration av vatten. Metallringar med en diameter på 39,5 cm och en höjd av 20 cm trycktes ner i marken 3-4 cm. Fem liter vatten hälldes i och vattennivån inne i ringen mättes efter 15, 30, 60 och 120 minuter. Lägre värden visar alltså en snabbare infiltration. Infiltrationshastigheten varierar ganska mycket mellan fälten. I fält II och V är det ingen skillnad i infiltrationshastighet mellan systemen, i fält III obetydligt större i det integrerade systemet. Fält I och VI, som vid denna mätning bar vårkorn och höstvete, har en betydligt långsammare infiltration i det konventionella systemet (fig. 51). Penetrometermätningar Efter plöjningen och en bit fram på våren och försommaren följande år kan luckringseffekten av plöjningen tydligt iakttagas i penetrometermätningar ner till ca 30 cm djup. De bästa mätningarna har vi från 1996 och ett par exempel visas i figur 52 och 53. Vid skörd ett år senare sammanfaller täthetskurvorna i stor utsträckning i det konventionella och det integrerade systemen. Man kan i båda mätningarna ana en förtätning under cm djup (motståndet minskar under 35 cm). Det hade varit lämpligt att bryta denna förtätning innan det integrerade systemet startade, något vi inte visste då. Intill försöksfältet ligger en gammal, övergiven fruktträdgård, där marken inte blivit bearbetad under många år, den har alltså en naturlig struktur. Penetrometermätningar här vid tre tillfällen visade på ett mycket jämnt tillväxande markmotstånd och kurvorna var endast svagt böjda. 60

65 8,00 7,00 6,00 15min 30min 60 min 120min 5,00 cm 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 AI AII AIII AV AVI BI BII BIII BV BVI Figur 51. Infiltrationshastighet i de olika fälten den 28 maj A = konventionellt och B = integrerat. Markmotstånd, kpa Conv Integr 60 Djup, cm Figur 52. Penetrometermätning i sockerbetor den 14 juni 1996 Markmotstånd, kpa Conv Integr 60 Djup, cm Figur 53. Penetrometermätning i rågvete den 5 juni

66 Markbundna skadedjur Cystnematodundersökning gjordes vid ett tillfälle strax efter försöksstart och ytterligare en gång 2003, men inga cystnematoder förekom i något prov. Endast ett fåtal tomma cystor av havrecystnematod hittades. Det finns idag inga tecken på att den använda växtföljden skulle gynna cystnematoder. Snigelförekomsten har mätts under hösten, som regel under hela oktober. Fyra Bayer-mattor har använts och placerats i nysådd höstvete, höstraps och rågvete. Mattorna har inte betats eller försetts med bekämpningsmedelspellets. Vid tömning avlägsnades sniglarna. Som regel har mycket få sniglar fångats. Främsta undantaget utgör de fält som haft ärt och legat i den östra delen av försöksfältet. När, som här, sniglar förekommer är förekomsten väsentligt mycket högre i fälten med reducerad jordbearbetning (tab. 32). Snigelskador har aldrig utgjort ett problem och behandling har enbart gjort enstaka år längs kanten av fälten. Tabell 32. Antal sniglar fångade totalt under fångstperioden (4 fällor) Hösten Höstraps Höstvete Rågvete Antal Sommaren Korn Ärt Höstraps tömningar Konv Integr Konv Integr Konv Integr sept - nov Summa Daggmask Daggmaskförekomsten har mätts genom att 3 eller 4 metallringar slagits ner ca 5 cm i marken och vatten med en mindre tillsats av formalin hällts ut. Formalin verkar starkt irriterande på daggmask, som därför får dem att komma upp till ytan för att fly området. Masken samlades, räknades och vägdes och under några år bestämdes också arterna. Mätningarna gjordes på höstarna 1996 till Dubbelt så många maskar och dubbel så hög vikt maskar fångades i de fält som har reducerad jordbearbetning, jämfört med plöjda rutor (fig. 54). I rutorna III-V har daggmaskförökningen efter rågvete och i några fall också höstvete varit särskilt kraftig. Vanligaste arten var Aporrectodea caliginosa, A. rosea förekom ganska ofta, medan A. longa och Lumbricus-arter var mer sporadiskt förekommande. Uppkomstskadedjur i sockerbetor Förekomsten av skador och markfauna har mätts genom små cylinderprov runt en enskild planta, där skadorna på plantan graderats och jorden rörts ut i vatten. Djuren flyter då upp till ytan och kan fiskas upp med en pensel. Sådana prov har tagits under några år dels under de första tio och dels under de sista tio dagarna i maj. Markfaunan i ett sockerbetsfält har inte mycket att äta. Sockerbetsplantorna blir därför 62

67 angripna av djur, t ex hoppstjärtar, som normalt lever på växtrester. I det integrerade ledet har vi ofta uppmätt mer hoppstjärtar än i det konventionella. Däremot har vi också ofta uppmätt färre och mindre alvarliga skador på sockerbetsgroddarna här. Larsson (1991) har tidigare visat att insådd av korn mellan raderna har samma effekt och vi tror därför att den högre 80,0 70,0 konv 60,0 integr 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 I II III IV V VI I II III IV V VI antal/m2 vikt/m2 Figur 54. Antal och vikten av daggmaskar fångade under i olika fält under reducerad och konventionell jordbearbetning förekomsten av växtrester i markytan, är orsaken till den lägre förekomsten av skador. Hoppstjärtar av släktet Onychiurus var helt dominerande bland markdjuren. Skadorna syns tydligare vid den senare provtagningen och skillnaden mellan systemen är tydlig under flertalet år (fig. 55). 25,00 20,00 Skadeindex 15,00 10,00 5,00 Konv Integr 0, Figur 55. Skadeindex för sockerbetsplantor i senare halvan av maj. 63

68 Växtskydd Ogräs Ogräsförekomsten har bestämts årligen mellan 1994 och Mätningen har i de flesta grödor skett genom att räkna ogräsen på fyra slumpmässigt utlagda rutor om 0,25 m2. I sockerbetor och höstraps (när denna varit radsådd) räknades ogräset på 8 platser i ett band 2 x 0,1 m rad. Räkningen har skett i herbicidbehandlade delar av rutorna, samt i den ruta i facitförsöket som inte behandlades. Härigenom har förekomsten av ogräs, vanliga ogräsarter och behandlingseffekten kunnat mätas. Jordprov från olika djup i marken togs vid experimentets start för att bestämma fröbankens storlek och artsammansättning. Förekomst Det var ingen skillnad i fröbank mellan de 2 djupen vid startkaraktäriseringen av fältet. Från jorden spirade 795 plantor från 32 arter. Spjutsporre (Kickxia elatine) och småtörel (Euphorbia exigua) förekom i proverna, arter som numera är ganska sällsynta i åkrarna. De vanligaste arterna i fröbanken var i ordning åkerviol > baldersbrå > svinmålla > trampört (tab. 33). Under odlingsperioden har detta mönster förskjutits beroende på grödor, herbicidanvändning (olika i de båda systemen bl a beroende på mekanisk ogräsbekämpning) och misslyckade grödor (t ex snärjmåra i integrerat led som funktion av duvskadade ärtgrödor). Fröbanken var mycket ojämnt fördelad över fältet. I den östra delen förekom ca 4 ggr fler ogräsfrön än i den västra (fig. 9 bilaga 2). Detta går tillbaka på att försöksfältet för 10 år sedan var delat mellan två olika jordbruk, varav det ena drevs extensivt. Tabell 33. Vanliga ogräs vid startkaraktärisering och under växtföljden. Ogräs i fröbanken, 0-30 cm, vid start, antal plantor i jordprov Ogräsräkningar under växtföljdsomloppen, plantor/m2 Konventionellt Integrerat Åkerviol 165 Rödmire 221,8 Baldersbrå 363,9 Baldersbrå 119 Baldersbrå 150,2 Våtarv 122,7 Svinmålla 102 Våtarv 89,7 Veronika 115,8 Trampört 91 Trampört 87,3 Snärjmåra 108,3 Åkerveronika 65 Åkerviol 85,8 Åkerviol 87,3 Kamomill 59 Vallmo 60,4 Trampört 79,2 Fältveronika 52 Veronika 58,3 Svinmålla 56,0 Rödmire 28 Svinmålla 43,7 Rödmire 49,7 Våtarv 20 Raps 39,7 Vallmo 35,8 Raps 13 Åkerbinda 36,1 Raps 31,8 Vitgröe 10 Småtörel 34,0 Molke 22,3 Vallmo 9 Förgätmigej 24,5 Nattglim 17,8 Korsört 8 Snärjmåra 17,5 Åkerbinda 10,2 Nattskatta 8 Nattglim 16,5 Förgätmigej 3,6 Molke 10,0 Revormstörel 2,9 Revormstörel 7,0 Småtörel 2,1 Flera effekter av det integrerade systemets uppbyggnad är påtagliga: Eftersom spillsäden inte plöjs ner före höstrapssådden måste sprutning ske. Rajgräs är ett tillräckligt stort problem i sockerbetorna vissa år, pga. föregående mellangröda och nödvändiggör då en särskild 64

69 sprutning med gräsherbicid. Dessutom avdödas rajgräset varje år i höstvete och rågvetestubben, vilket allt gör att herbicidanvändningen är större i den integrerade systemet än i det konventionella under det första växtföljdsomloppet. Under det andra omloppet är förhållandena annorlunda, eftersom vi då använt korsblomstriga mellangrödor i det integrerade systemet och rajgräs i det konventionella. Totalt sett ser vi ingen ökad ogräsförekomst som en funktion av enbart den reducerade jordbearbetningen. Genomsnittsförekomsten av annuella ogräsarter varierar över åren runt 1000 plantor/m2. I det integrerade systemet ökade förekomsten kraftig under , för att sedan sjukna till en lägre nivå igen (fig. 56). En stor del av denna ogräsförekomst är baldersbrå och i mindre omfattning också bl a trampört, svinmålla, veronika och våtarv som uppträder i höstvete och sockerbetor, dvs de båda grödor som följer efter ärt. De flest åren har ärtgrödorna varit mer eller mindre misslyckade med stora fläckar med dåligt bestånd som följd av duvskador. Problemen har bara förvärrats med tiden, för att kulminera under det andra växtföljdsomloppet Konv. Integr Konv, u.b. Integr u b Antal/m Figur 56. Förekomsten av vanliga ogräs, plantor/m2, i rutor med och utan (u b) kemisk ogräsbekämpning. Bekämpningseffekt Bekämpningseffekten har beräknats från avräkningar i behandlade och obehandlade rutor (fig. 57). Bekämpningseffekten ligger i det konventionella ledet på 80-90%, vilket har eftersträvats. Endast i höstraps har effekterna varit lägre. I det integrerade ledet har bekämpningseffekten i regel varit 10% lägre, i korn ner till 60%. Detta kan bero på att en del av bekämpningsmedlet binds i den högre förekomsten av organiskt material på markytan. 65

70 Konv Integr Bekämpn effekt, % Rågvete Korn Ärt Höstraps Höstvete Sockerbetor Figur 57. Bekämpningseffekter av herbicider Gräsogräs I det växtföljdsförsök som lades in i odlingssystemen i slutet av andra växtföljdsomloppet märkte vi snabbt att gräsvippor stack upp över höstvetet efter höstvetet i betydligt större omfattning än vad som observerats tidigare. Vi avräknade vippor som stack upp mellan två körspår mitt i fälten på 100 m2 (tab. 34). I det oplöjda ledet där höstvete odlades för tredje året i rad var förekomsten av gräsogräs betydligt större än i den bättre växtföljden med ärt som avbrottsgröda eller i motsvarande plöjda delar av fältet. Tabell 34. Förekost av gräsogräs i olika växtföljder, Antal plantor /100 m2 Odl system Växtföljd Rajgräs Åkerven Sandlosta Luddlosta Konv. (plöjt) Höstvete-höstvete-höstvete Höstvete-ärt-höstvete Integr. Höstvete-höstvete-höstvete Höstvete-ärt-höstvete Skadeinsekter och svampsjukdomar De avräkningar som Statens Jordbruksverks Växtskyddscentral årligen genomfört under fältsäsongen har sammanställts. De vanligaste sjukdomarna och skadedjuren presenteras i diagram som visar förekomsten ställd mot dagnummer (räknat från 1 januari; 1 juni=152, 1 augusti=213). Vid alla avläsningar antecknas också grödans medelutvecklingsstadium (fig. 59 a-f). Kurvorna startar ofta med en långsam tillväxt för att därefter ha en linjär och snabb utveckling, som hos stråsäden. När avläsningarna i höstraps börjar tidigare än här, ser man samma sak i denna gröda. Utvecklingshastigheten för sockerbetor och ärt följer sannolikt samma funktion, men den skala som används här har inte förmåga att spegla detta utan visar en mer stegvisa utveckling. 66

71 Bladlössen har mätts som antal/strå, skalbaggarna som antal/planta och sjukdomarna som % av de tre översta bladen med angrepp. Tabell 35. De mest frekvent förekommande skadegörarna i de olika grödorna Höstvete Sockerbetor Vårkorn Höstraps Rågvete Ärt Bladfläcksjukdomar, Mjöldagg, Bladlöss, främst sädesbladlus, Stråknäckare Bladlöss Bladfläcksjukdomar, Sköldfläcksjuka, Bladlöss, främst havrebladlus Rapsbagge, Blygrå rapsvivel (vissnesjukdomar och fyrtandad rapsvivel har ej mätts regelbundet Bladfläcksjukdomar, Sköldfläcksjuka Bladlöss Bladfläcksjukdomar är mycket vanliga i höstvete, rågvete och korn. I de båda höststråsädesgrödorna kan man se en tydlig skillnad mellan tidiga angrepp och senare, orsakade av att olika sjukdomar dominerar. Svartpricksjuka är vanligast tidigt och vetets bladfläcksjuka efter axgång. För den senare är den provisoriska bekämpningströskeln angrepp på 25 % av de tre översta bladen (Andersson et al 2007). Detta gäller främst de sena angreppen, efter midsommar, som täcker större delen av de översta bladen. Bekämpningsbehov föreligger vid ett mycket stort antal tillfällen (fig. 60. a,b,e). Motsvarande gäller för rågvete. Mjöldagg på höstvete (fig. 60 c) har också stor betydelse, liksom sköldfläcksjuka på rågvete (fig 60 f). För mjöldagg är bekämpningströskeln 50 % av plantorna efter stråskjutning med angrepp på blad 1-3, vilket gör att bekämpningsbehov inte förlegat särskilt ofta. Bekämpningsbehovet mot sköldfläcksjuka i rågvete har också varit betydande, men registreringen av fungicider medger användning fram till blomningen (stadium 60). Sjukdomarna i rågvete har många år nått bekämpningströsklarna efter begynnande blomning, vilket ställt oss utan möjlighet till bekämpning. Detta har medfört att vi under senare år praktiserat rutinmässig sprutning i rågvete vid axgång, något som knappast kan sägas vara önskvärt. Sköldfläcksjuka (fig. 60 d) på vårkorn förekommer inte lika ofta, men är den näst efter bladfläckar vanligaste sjukdomen i denna gröda. 25 Antal avräkningarr <-5,1-1,1--5-0,01-- 0,5 0,01-0,5 0,51-1 1,1-5 >5,1 Skillnad i antal bladlöss per planta mellan konventionellt och integrerat system Figur 58. Skillnaden mellan förekomsten av havrebladlus på kornplantor i det konventionella och det integrerade ledet,

72 Förekomsten av skadedjur domineras helt av bladlöss. Rapsbaggar finns i höstrapsen några år liksom sparsamt med blygrå rapsvivel, men dessa har sällan någon större ekonomisk betydelse. Bekämpningströskeln för rapsbaggar i höstraps ligger på mer än 3 rapsbaggar per planta (Nilsson 2006a), något som vi bara uppnått i ett fåtal fall och aldrig i det integrerade ledet där en inblandning av 2 % rybsplantor tar upp de första rapsbaggarna (Nilsson 2004). I såväl höstvete, vårkorn som sockerbetor och ärt är bekämpningen av bladlöss ofta motiverad och många angrepp kommer så tidigt att bekämpningströsklarna är mycket låga. I korn dominerar havrebladlus och utgör mer än hälften av de räknade lössen. Här finns också en viss skillnad mellan odlingssystemen. Grönstrimmig gräsbladlus är dubbelt så vanlig i det integrerade systemet medan havrebladlus visar lägre förekomster. Även i höstvete är det skillnad mellan systemen. Sädesbladlus dominerar. I det integrerade systemet är grönstrimmig gräsbladlus sällsynt, medan det har uppmätts fler djur av denna art i det konventionella systemet än antalet sädesbladlöss. Ser man däremot på skillnaden mellan de båda odlingssystemen i förekomst av havrebladlus i korn (fig. 58) är det tydligt att det oftare är fler bladlöss per planta i det konventionella systemet, något som vi tillskriver ökningen av naturliga fiender i det oplöjda systemet (se nedan). Även förekomsten av stråknäckare har graderats flertalet år i både höstvete och rågvete. Störst angrepp noterades i båda grödorna under 1998 med 40 och 20 % angripna strån i höstvete resp. rågvete (konventionella led). Även 1999, 2000 och 2001 förekom betydande angrepp, i övrigt har värdena legat under 10 %. Medelangreppet är större i konventionellt led (tab. 36) med höstvete och denna skillnad är säker eftersom skillnaden finns i 9 mätningar av 11. Däremot är det troligen ingen skillnad mellan angreppen i rågvete i de båda systemen. I denna gröda har angreppen ofta varit små eller obefintliga och medelangreppet bygger bara på ett par värden. Tabell 36. Angrepp av stråknäckare på höstvete ( ) och rågvete ( ), % angripna plantor Höstvete Rågvete Konventionellt Integrerat Konventionellt Integrerat 9,5 7,4 3,5 3,8 Angreppen av ärtvecklare har redovisats tidigare under ärt. Behov av bekämpning av ogräs, svampsjukdomar och insekter I varje fält har det från 1996 funnits ett randomiserat fältförsök med 3 block och 4 led: obehandlat, plansprutat, bekämpning av svampsjukdomar om svampsjukdomar bekämpats i hela fältet och dito för skadedjur. Försöken före 1996 har inga upprepningar. Skördarna från åren fram till 1996 har räknats in i medelskördarna men ingår inte i andra sammanställningar. Försöken har underkastats en vanlig variansanalys och signifikanta skillnader mellan olika led har testats med Student Newman Keuls test. Dessa försök sprutades mot ogräs. I varje försök fanns också två rutor som vartannat år inte sprutades med ogräsmedel, men däremot mot svampsjukdomar och skadedjur när detta var aktuellt. Här kan inte variansanalys användas, men istället redovisas skördeskillnader i förhållandet till medelskörden i den plansprutade rutan. I tabell 37 visas antal led som ingår i analyserna och antalet säkra avvikelser mellan plansprutat och övriga led. Om alltså 14 redovisas (korn) för plansprutat finns 14 rutskördar (eller rutmedeltal, beroende på om det funnits upprepningar). Insekter 6/5 betyder att endast under 6 år i konventionellt och 5 i integrerat av dessa 14 år har insekter bedömts värda en 68

73 bekämpningsinsats. I 4+7 (konv) resp. 5+6 (integr) dvs. 11 år har skördar från obehandlat och plansprutade led kunnat analyseras med variansanalys. Tabell 37. Växtskyddsförsök. Antal försöksled som ingått i alla försök som skördats, det antal behandlingar som genomförts mot insekter och svampsjukdomar, samt det antal som i variansanalys visat signifikanta skillnader i en jämförelse mellan plansprutat och obehandlat. Om det är skillnad mellan konventionellt och integrerat system anges två värden, konventionellt först. Korn Höstvete Rågvete Ärt Socker- Höstraps betor Ogräs Obehandlat Plansprutat Därav mot: Insekter 6 / / / 3 Svampsjukd 3 / Variansanalyser: Signifikanta 4 / 5 18 / / 0 0 / 1 Icke skilda 7 / 6 0 / / 8 11 / 10 Försöken ger en bild av bekämpningsbehovet i området för en längre tidsperiod. I sockerbetor finns mycket få signifikanta försök främst beroende på att betningsmedlen mot uppkomstskadedjur har en effekt som ofta varar tills de första bladlössen kommer till fälten, men speglar också den syn vi under denna period hade på svampsjukdomar och betfluga, något som delvis är annorlunda idag. Även i höstrapsen har det inte funnits något bekämpningsbehov, och de bekämpningar som gjorts har i stort sett varit omotiverade. Bladlöss har bekämpats varje år i ärter, men bekämpningströsklarna verkar för låga med tanke på det lilla antal säkra skillnader som kunnat konstateras Tabell 38. Skördeskillnad i % för enskilda rutskördar eller ledmedeltal (se texten) mellan Plansprutat, Obehandlat resp. Plansprutat och Ingen ogräsbekämpning Underlag är det antal försök som anges i föregående tabell. Korn Höstvete Rågvete Ärt Sockerbetor Konventionellt Obehandlat betat 2 Ej ogräsbek Integrerat Obehandlat betat 1 Ej ogräsbek Höstraps 69

74 Höstvete Rågvete Utv sta konv Integr Utv stadiu Konv Integr Dag nr Dag nr Vårkorn Höstraps konv int 70 Utv stadium Utv stadiu konv Integr Dag nr Dag nr 50 Sockerbetor 100 Ärt Utv stad Konv 35 Integr Dag nr Utv stad 90 Konv 80 Integr Dag nr Figur 59 a-f. Utvecklingen hos grödorna över tiden, , (radvis).(a) Höstvete; (b) Rågvete; (c) Vårkorn; (d) Höstraps; Sockerbetor; (f) Ärt 70

75 120 Höstvete 70 Vårkorn %blad med bladfläckar konv Integr % angr blad, bladfläckar konv int Dag nr Dag nr % blad mjöldagg konv Integr Höstvete % blad, sköldfläck konv int Vårkorn Dag nr Dag nr 80 Rågvete 50 Rågvete % bladfläckar Konv Integr % sköldfläckar Konv Integr Dag nr Dag nr Figur 60 a-f. De vanligaste växtsjukdomarnas utveckling över tiden (radvis). (a) % blad med bladfläckar i höstvete; (b) % blad med bladfläckar i vårkorn; (c) % blad med mjöldagg i höstvete; (d) % blad med sköldfläckar i vårkorn; (e) % bladfläckar i rågvete; (f) % sköldfläckar i rågvete 71

76 30 18 Vårkorn 25 konv Integr konv int Bladlöss/strå Alla bladlöss/strå Dag nr Dag nr % plantor bladlöss Konv Integr Antal bladlöss/toppskott Konv Integr Dag nr Dag nr 8 0,4 Rapsbaggar/planta Blygrå rapsvivel/planta 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 konv Integr Dag nr Dag nr Figur 61 a-f. De vanligaste skadedjurens förekomst over tiden (a) Bladlöss/strå i höstvete. (b) Bladlöss/strå i korn; (c) % plantor med bladlöss i sockerbetor; (d) Bladlöss/toppskott i ärt; (e) Rapsbaggar/planta; (f) Blygrå rapsvivel/planta. 72

77 Svampsjukdomar i höstvete har alltid bekämpats. Detta har varit motiverat i båda odlingssystemen, men man kan konstatera att bekämpningsbehovet snarast varit något lägre i den integrerade systemet än i det konventionella. I korn och rågvete är bekämpningsbehovet lägre och bekämpningsfrekvensen speglar också detta. Skördeskillnaderna som redovisas i tabell 38 mellan högsta skörd efter bekämpning (plansprutat) och ingen skadedjurs- och sjukdomsbekämpning eller ingen ogräsbekämpning ger en tydlig bild av att bekämpningsbehovet för ogräs är betydligt större än för svamp och skadedjur i flertalet grödor. Undantaget utgör höstsäden där en rutinmässig bekämpning av svampsjukdomar verkar vara motiverad. Man kan också konstatera att bekämpningsbehovet inte är större i det oplöjda, integrerade systemet, i motsats till vad som ofta påstås. Kvävegödsling Under första växtföljdsomloppet behandlades en av kvävestegarna i varje ruta inte med fungicider och incekticider. Under avräknades här antal bladlöss per planta i höstvete och under de båda första åren också i korn. Av de 10 avräkningarna i höstvete uppvisade 4 tydlig ökning av antalet bladlöss med kvävegivan (fig. 62). Inga sådana effekter kunde iakttas i de sex avräkningarna från korn. Vårt intryck är att tidpunkten för invandringen av bladlushonorna har betydelse. Kommer den så sent att kväveeffekterna från gödslingen har påverkat plantornas färg och beståndens täthet så får man en selektiv kolonisering. 10 Mdt bladlus/strå kgn/ha Figur 62. Bladlöss per strå i rutor med olika kvävegödsling. Medeltal av fyra avräkningar, varav en från integrerat. Bekämpningsmedelsanvändning Det är svårt att karaktärisera bekämpningsmedelsanvändningen i odlingssystemen, dels därför att det finns många grödor med olika behov och användningsfrekvens och dels därför att samma preparat inte används under alla år och inte ens i de båda systemen samma år. Vi har valt att beräkna ha-doser och jämföra dessa för varje år mellan systemen. Hektardosen (hados) är använd dos på behandlad del av fältet / den av rådgivningen rekommenderade normaldosen för ett bredsprutat hektar. Normaldosen har i flertalet fall hämtats från Odling i 73

78 Balans hemsida (Odling i Balans 2003). Om bandsprutning används behandlas halva ytan. En bandsprutning med halv dos ger alltså ha-dos = (0,5/1) * (0,5 / 1), dvs en kvarts ha-dos. Hadoserna ger därför en bild av hur vi använt bekämpningsmedel i så väl dosnivåer, yttäckning som behandlingsintensitet (fig 63). Ha-doserna för den del av bekämpningsmedlen som innehåller s k lättrörliga substanser, dvs de ämnen som Kemikalieinspektionen anser ha högre risk att kunna transporteras genom markprofilen, har också beräknats. Tabell 39. Beslutsprocess och skadenivå vid kemisk bekämpning, Antal Antal kemiska Onödiga Motiverade, år bekämpningar. bekämpningar ej gjorda bekämpningar konv integr konv integr konv integr Höstvete Rågvete Vårkorn Höstraps Ärt Sock bet 1) Totalt ) Betning med Gaucho i integrerat onödiggjorde bladlusbekämpning 2,50 2,00 Integr Lättrörliga Konv Lättrörliga ha-doser 1,50 1,00 0,50 0,00 Rågvete Ärt Höstvete Sockerbetor Korn Höstraps Rågvete Ärt Höstvete Sockerbetor Korn Höstraps Figur 63. Behandling med kemiska bekämpningsmedel, ha-doser (förklaring se text). Kemisk bekämpning , för rågvete , för ärt under år med gröda (12 år). Stapeln visar det totala antalet ha-doser och hur stor del av dessa som är s k lättrörliga substanser. Därtill har 0,25 resp 1,25 ha-doser glyfosat använts efter mellangrödor i konventionellt resp integrerat system. Användningen av kemiska bekämpningsmedel har varit lägre i det integrerade systemet i höstvete, rågvete och ärt (20-25%) samt i sockerbetor 50%. Detta beror inte på att bekämpningsbehovet alltid varit lägre utan i första hand på att vi här ansträngt oss mer för att 74

79 reducera doser och överväga behovet. Det låga värdet för sockerbetor är främst beroende på att vi under det första växtföljdsomloppet inte bara reducerade doserna utan även bandsprutade. Värdet är lägre trots att vi regelbundet har måst använda bekämpningsmedel för att få bort rajgräs från föregående mellangröda, som överlevt i alldeles för hög grad trots glyfosatbehandlingen hösten före. För höstraps är användningen högre i det integrerade ledet (+30 %), vilket beror på att gräsherbicid har använts mot spillsäd, något som det som regel inte funnits behov av i det plöjda systemet. Totalt sett har vi använt 1,7 ha-doser i det konventionella systemet och 1,4 i det integrerade. Av dessa var 0,8 resp. 0,6 ha-doser sådana bekämpningsmedel som innehöll en större eller mindre mängd s k lättrörliga substanser, i nästan samtliga fall herbicider. Bild 7 Sockerbetor med och utan ogräsbekämpning Foto Christer Nilsson Bild 8. Duvskador i ärt. Foto Christer Nilsson Bild 9. Gräsogräs i höstvete efter höstvete efter höstvete. Foto Christer Nilsson Bild 10. Senapsmellangröda tidigt på våren. Foto Christer Nilsson Växtskyddsförsöket med randomiserade block i varje system och gröda gör det möjligt att beräkna hur effektiv beslutsprocessen varit och hur motiverade de insatta bekämpningarna har varit. Totalt representerar detta 56 försöksår (tab. 39). Sprutning har skett i ungefär hälften av dessa år i någon gröda/system, mot skadeinsekter, svampsjukdomar eller båda. I en tredjedel 75

80 av dessa fall har det inte funnits någon signifikant skillnad i skörd mellan obehandlade och plansprutade rutor. Å andra sidan har vi inte upptäckt ett bekämpningsbehov som förelegat (osprutade trots signifikanta skördeskillnader) i 25% av de osprutade grödorna. Antalet bekämpningar som skulle ha varit motiverade i de båda grödorna är ändå ungefär lika stort som det som nu genomförts, men fördelade på fel grödor. Beslutsprocessen kan alltså förbättras avsevärt, men detta skulle inte ha minskat användningen av kemiska bekämpningsmedel, däremot möjligen förbättrat lantbrukarnas ekonomi. Vi har då inte tagit hänsyn till bekämpningskostnader och därmed till bekämpningströsklar, vilket antagligen också skulle minskat antalet motiverade bekämpningar ytterligare. Marktransport av bekämpningsmedel från fält med och utan plöjning Porfördelningen i en plöjd och en icke plöjd åker är olika. Maskgångar, rotkanaler, sprickor osv bildar makroporer i alla jordar som en naturlig del av strukturbildningen. Är lerhalten någorlunda hög blir de också mer eller mindre bestående från år till år. Plöjning medför att jorden luckras upp kraftigt och då förstörs också makroporerna. Mellan dessa makroporer blir marken ganska kompakt i en oplöjd jord och mängden av mindre porer är här lägre än i en jord som plöjts. Regnvatten kan snabbt ta sig igenom en profil med makroporer, men sjunker långsammare genom en plöjd jord. Eftersom halten av både bekämpningsmedel och kväve i marken befinner sig i ett balansförhållande mellan det som är adsorberat och det som är löst i markvätskan, kan man tänka sig att större mängder av dessa ämnen plockas upp och transporteras när vattnet uppehåller sig länge i den övre delen av markprofilen, som vid plöjning, än om vattnet snabbt rör sig genom profilen i makroporer, som vid reducerad jordbearbetning. Motsatsen skulle möjligen kunna gälla sådana bekämpningsmedel som binds till lerpartiklar, t ex glyfosat och pyretroider. Lerpartiklar kan lätt transporteras med regnvatten till större djup i marken i sprickor och kanske också i makroporer. För att försöka undersöka detta skapades ett fältexperiment inom odlingssystemförsöket på Lönnstorp. Metod Inom det område av odlingssystemet som inte plöjts på 10 år plöjdes en maskinbredd och jordbearbetades som i det plöjda ledet. I denna remsa och i det angränsande oplöjda området grävdes en grop. För att fånga upp vatten som transporterats genom markprofilen trycktes en stupränna snett in i marken på ungefär 50 cm:s djup, ungefär en meter in i marken. Det vatten som genom profilen nådde denna ränna kunde då samlas upp i en spann, inklusive lerpartiklar som ev. kunde vara transporterade genom profilen. Prover togs regelbundet och vattenmängden mättes. Groparna lades ut i höstvete (fält IV och VI) och i höstraps (fält II) den september 2004 det första året (gropar A). Nya gropar etablerades november 2005 det andra året (gropar B) efter ny plöjning och jordbearbetning. Från hösten 2005 och framåt var det höstvete på alla fälten. Bekämpningsmedel sprutades med en vanlig traktorburen lantbruksspruta över området som om groparna inte funnits. Vatten kan röra sig längs markytan och ta sig ner längs kanten på gropen. För att förhindra detta och för att inte få proverna utspädda med regnvatten monterades en presenning i takform över groparna och kanten på presenningen låstes med en träregel och jordslogs för att avvisa vattnet på presenningen och på markytan. Vattenprover om en halv liter från vissa datum i anslutning till bekämpningar skickades till AnalyCen och analyserades med multiprogrammet Pest2, samt på glyfosat och nitratkväve. Resultat Mätningar skedde under hösten 2005 och 2006, vilket betyder att groparna hade etablerats ca 1 eller 2 år tidigare och förhållandena måste ha varit stabila. Mängden regnvatten (tab.40) 76

81 som under en viss period uppmäts i de olika groparna var mycket olika. I t ex fält IV kom vatten igenom till ett prov i den oplöjda delen den 22 maj, 31 maj, 5 juni, 24 augusti och 7 september Under denna period fick vi inget prov i det plöjda systemet. Skillnaden kan bero på att vattentrasporten är snabbare i det oplöjda systemet medan vattnet i det plöjda systemet rör sig långsammare och därför hinner tas upp av växterna. Vi har motsvarande situation i fält VI. Tabell 40. Mängden regnvatten, ml, som mätts i groparna. Period Fält Analys Ej plöjt Plöjt Gropar A, september II Pest II Pest2, N IV IV N VI VI Pest2, N Gropar B november II Glyf IV Glyf, N VI Glyf, N Detta har medfört att det varit mycket svårt att finna representativa par av prov för analys av bekämpningsmedel utom glyfosat. Kväveprover har vi plockat ut i resterande material. Regnmängderna från den andra omgången gropar, uppmätta hösten 2006 visar ingen större skillnad mellan plöjt och oplöjt, däremot mycket stor skillnad i de mängder som rinner igenom i de olika fälten. I fält II är mängden vatten bara 25 % av den mängd som mätts i fält IV. Analyser hösten 2005 och sommaren 2006 från de först grävda groparna har stora skillnaderna mellan plöjda och oplöjda system. De skillnader som syns under våren och sommaren 2006 kan också ofta ses hösten innan. Detta antyder att effekterna är platsbundna, antingen i form av försöksfel eller som skilda markegenskaper. Vi har inte kunnat iaktta några uppenbara orsaker i försökstekniken som skulle kunna förklara dessa stora skillnader, men beroende på försöksuppläggningen, kan detta dock inte uteslutas, t ex genom att det på vissa ställen lättare blir sprickbildningar där rännan skjutits in. Skillnaderna är dock så stora att de förtjänar en vidare undersökning. Man kan inte utesluta att spricksystem och makroporer i marken är så varierande från plats till plats att detta är en viktigare faktor än jordbearbetningen. I framtida undersökningar är det viktigt att beskriva dessa mönster. Det kan inte uteslutas att åtminstone vissa fält har hål som snabbt transporterar bekämpningsmedel och vatten. Bekämpningsmedel Proverna från fält II 2005 är samlade i slutet av oktober (tab. 41). Av de substanser som ingår i Pest2 hade metazaklor och kvinmerac (Butisan Top) använts ett år tidigare i höstraps och Goltix tre år tidigare i sockerbetor. Starane hade använts i vårkorn två år tidigare. Angränsande gröda vid provtagningen var mellangröda efter höstvete och en kontaminering genom avdrift kan helt uteslutas. Nämnda substanser förekommer i betydande mängder i 77

82 proven, liksom klopyralid, isoproturon, bentazon och dimetoat som inte har använts på många år. Den 13 maj 2006 sprutades höstvetet (fält II, IV & VI) med Starane (fluroxipyr), MCPA (MCPA) och Mecoprop (mecoprop.p); preparat som alla är kända för att lätt flytta sig i marken (behov förelåg inte i grödan). En dryg vecka senare hade det kommit så mycket nederbörd att ett vattenprov hade erhållits i det oplöjda ledet i fält VI. Detta uppvisade extremt höga halter av MCPA och mecoprop och hög halt av fluroxipyr. Stora regnmängder snart efter sprutning i åtminstone det oplöjda systemet, kan därför föra ner stora mängder bekämpningsmedel till markdjup där nedbrytningshastigheten är låg eller ingen och därmed också antagligen förorena yt- och grundvatten. Ett vattenprov var också möjligt i fält II i augusti 2005, fler månader efter denna sprutning i maj. Återigen förekom betydande halter av mecoprop och fluroxipur, men också som tidigare av metamitron och klopyralid. Tabell 41. Analysresultat för pest2. Endast värden över 0,1 µg/l har tagits med (analysgräns 0,01 µg/l). Värden markerade med fet stil har sprutats i grödan. Fält II Plöjt Fält II Plöjt Fält VI Ej plöjt Ej plöjt Ej plöjt metazaklor (Butisan) 0,2 1,1 0,1 kvinmerak (Butisan) 0,2 4,0 0,2 fluroxipyr (Starane) 1,3 0,5 9,6 5,8 MCPA 0,2 0,8 210,0 mecoprop 0,2 1,9 290,0 bentazon (Basagran) 0,3 0,1 dimetoat (Dimetoat) 0,3 isoproturon (Arelon) 0,4 1,5 klopyralid (Matrigon) 4,1 0,3 0,5 1,3 metamitron (Goltix) 0,7 1,5 0,1 4,3 0,9 Förekomsten av de substanser som inte sprutats under flera år före försöket och i ganska avsevärda mängder antyder att vissa substanser under väldigt lång tid förflyttas i markvätskan, där lerjorden kanske fungerar likt en kromatografisk kolon. Glyfosat Glyfosat är särskilt intressant eftersom det kan förflytta sig både bundet till lerpartiklar och löst i markvätskan. Glyfosatsprutningarna skedde den 24 augusti 2006 över alla gropar. Det finns också här stora skillnader i både glyfosathalter och provstorlekar. Mängden transporterat glyfosat (inkl. nedbrytningsprodukten AMPA) är sannolikt den bästa mätaren (tab. 42). Värdena för det plöjda området är här alltid större än för det icke plöjda i groparna B, något som också gäller halterna i vattnet. I de äldsta groparna är det fortfarande, liksom tidigare blandade resultat, men denna gång inte på grund av skillnader i dränerande regnmängder, utan p g a stora skillnader i uppfångade glyfosathalter. 78

83 Kväve Kvävehalterna och transporten av kväve genom marken varierar kraftigt och utan att något mönster kan skönjas. Tabell 42. Vattenanalyser av glyfosat från plöjt och oplöjt, groparna A och B Fält, grop II B A VI B A II B B VI B B IV B B Plöjt Ej plöjt Plöjt Ej plöjt Plöjt Ej plöjt Plöjt Ej plöjt Plöjt Ej plöjt Glyfosat µg/l 2,80 1,40 3,70 9,40 0,70 0,62 14,00 4,40 4,80 0,79 Ampa µg/l 2,90 1,40 0,68 2,40 0,23 0,21 1,70 1,20 3,10 0,39 Vattenmängd Glyfosat µg/l Ampa µg/l Summa Naturliga fiender Markytelevande rovdjur Markytefaunan har mätts genom fallfällor. Totalt har djur fångats. De viktigaste naturliga fienderna har bestämts till släkte och ibland till art (ca djur) medan övriga djur bestämts till ordning. Målet har varit att försöka få en uppfattning om populationsstorlekar och mångformighet för ett antal nyckelgrupper. Vi har särskilt tittat på de viktiga rovdjursgrupperna: jordlöpare, kortvingar, spindlar och specifika bladlusfiender. Den senare gruppens uppträdande är knutet till förekomsten av bladlöss och påtagliga förekomster finns som regel inte förrän bekämpningströsklarna har överskridits. Jordlöpare, kortvingar och spindlar lever året runt i eller nära fälten och finns där när skadedjuren börjar uppträda. Populationssvängningarna är ofta stora (fig. 64). Här har summan av förekommande jordlöpare kortvingar och spindlar i den integrerade höstrapsen under 3 år valts för att illustrera detta. Som synes är ofta förekomsten av endera av grupperna dominerande under ett enskilt år. Det anses allmänt att de olika arterna i dessa tre grupper har om ock varierande så dock inverkan på skadedjur som t ex bladlöss. Man brukar därför använda summan av dessa djur som indikator på den naturliga biologiska kontrollens styrka. Det integrerade systemet har en mycket större population av hoppstjärtar, vilket är naturligt, eftersom det här finns en större mängd organiskt material nära markytan, där det biologiska livet också är som rikast. Man kan vänta sig att populationerna av rovdjur var större i de fält som inte jordbearbetats, speciellt om dessa också bar täta, höstetablerade grödor. Dessa ytor har en markytestruktur som erbjuder skydd, bättre tillgång till bytesdjur (nedbrytande insekter, maskar) och mindre störningar genom jordbearbetning. En sådan skillnad finns i många fall när det gäller spindlar och kortvingar, men inte när det gäller jordlöpare (tab. 43). Vissa vanliga jordlöpararter tycks vara väl anpassade till större ganska öppna ytor med förhållandevis liten bytesförekomst. Av de vanligaste jordlöparsläktena förekommer Agonum och Bembidion i störst antal och är också klart anpassade till det konventionella systemets förutsättningar. Det är bara i korn som Bembidion är något mer frekvent förekommande i det integrerade systemet. För de släkten 79

84 som förekommer ofta, men i rel. litet antal som Calathus, Pterostichus och Harpalus är förekomsten nästan genomgående större i det integrerade systemet. Förhållandet är det omvända för spindlarna. De vanligast förekommande grupperna, Oedothorax, Erigone och Lycosiderna, är också de som starkast gynnas av det integrerade systemet Tabell 43. Fångster av markytelevande naturliga fiender (medelantal/3 fällor och 7 dagar) i de olika grödorna under och delvis Jordlöpare Kortvingar Spindlar Integr Konv. Integr Konv. Integr Konv. Rågvete Ärt Höstvete Sockerbetor Korn Höstraps Alla grödor ,0 600,0 Antal / 3 fällor & 7 gagar 500,0 400,0 300,0 Jordl-i Kortv-i Spindl-i 200,0 100,0 0, Dag nr ( ; ) Figur 64. Fångster av markytelevande naturliga fiender (medelantal/3 fällor och 7 dagar) i integrerad höstraps under 1995, 1996 och Fångstmaterialet representerar en stor del av vegetationssäsongen och är kanske inte signifikant för den period då de viktigaste skadedjuren vandrar in i fälten och etableras, t ex 80

85 som för bladlössen i stråsäd. Inverkan av rovdjur på detta stadium bestämmer en stor del av den mellanfältsvariation man kan iaktta under bladlusrika år. Sådana effekter har också beskrivits ovan. Fångsterna av jordlöpare, kortvingar och spindlar under bladlössens invandring visas i tabell 44. Jordlöparna är ofta vanligare i det konventionella systemet, medan det motsatta gäller för kortvingar och spindlar. Rovdjuren förekommer ofta i betydligt högre antal i det integrerade systemet och därför kan man räkna med en bättre biologisk kontroll här. De höstsådda grödorna har högre rovdjurspopulationer i jämförelse med de öppna, nyligen anlagda, vårsådda grödor. En av de hypoteser som vi arbetat efter är att artmångfalden påverkas starkt av jordbearbetningen. Artmångfald, dvs antalet arter på en viss yta, kan också kallas biodiversitet och biologisk mångfald. Dessa båda senare begrepp får också ibland representera individtäthet för de olika aterna, vilket är olyckligt. Vi har därför föredraget begreppet artmångfald. I tabell 45 visas antalet släkten av jordlöpare och spindlar som fångats under vårperioden i olika grödor. Mönstret är detsamma som när det gäller individtätheten: det är ingen eller liten skillnad mellan systemen i artmångfalden av jordlöpare, medan betydligt fler släkten av spindlar har fångats. Det är dock som regel mycket få arter ur varje släkte som finns i ett prov, högst ett par arter. Tabell 44. Fångster av markytelevande naturliga fiender (medelantal/3 fällor och 7 dagar) under perioden april - 15 juni (stråsädesbladlössens migration) i de olika grödorna under (99). Gröda Ant Jordlöpare Kortvingar Spindlar prov Konv Rel tal Konv Rel tal Konv Rel tal integr integr integr Rågvete Ärt Höstvete Sockerbetor Korn Höstraps Tabell 45. Antal släkten av markytelevande naturliga fiender (medelantal/3 fällor och 7 dagar) under perioden april-15 juni (stråsädesbladlössens migration) i de olika grödorna under (99). Gröda Jordlöpare Spindlar Konv Rel tal Konv Rel tal integrerat integrerat Rågvete 5, ,0 100 Ärt 4, ,0 164 Höstvete 5,1 85 6,8 97 Betor 3,9 98 3,0 150 Korn 4, ,4 106 Höstraps 6,3 95 5,

86 Specialstudie i höstraps En specialstudie har genomförts i höstraps som del av ett Europeiskt samarbetsprojekt kallat MASTER. Mätningar av markytelevande jordlöpare och parasitsteklar som angriper de vanligaste rapsskadedjuren (rapsbagge, fyrtandad rapsvivel och blygrå rapsvivel; rapsjordloppa var sällsynt under perioden) gjordes under Höstrapsgrödan i odlingssystemförsöket ingick i undersökningen som gjordes i samarbete med 4 andra länder (England, Tyskland, Polen och Estland). Resultaten kommer att presenteras i en bok (Williams 2010) som är under tryckning. Resultaten är likartade för de olika länderna och har slagits samman till en redovisning som här sammanfattas. Markytelevande rovinsekter Jordlöpare fångades i fallfällor under flera år i en ruta i det integrerade systemet som inte sprutades med insektsmedel. Förekomsten av djur av de olika arterna ordnades i s k dominansklasser, efter hur vanliga de var och hur konstant detta var. Åtta arter toppade denna lista under alla år och i alla länder: Amara similata, Anchomenus dorsalis, Bembidion lampros, Harpalus affinis, Loricera pilicornis, Poecilus cupreus and Pterostichus melanarius. De därefter vanligaste arterna varierar stark mellan olika länder (Büchs et al 2xxx). En ökning av odlingsintensiteten har inte lett till en förändring av artsammansättningen. Ser man däremot på begränsade delar av odlingssäsongen finns det ofta fler arter i det integrerade systemet De flesta jordlöparna uppvisar en aktivitetstopp i juni, när många skadedjurslarver släpper sig ner till markytan för att kunna förpuppa sig i marken. Jordlöparna verkar tidsmässigt anpassade till skadedjurslarverna. (Felsmann & Büchs, 2006, & Williams et al., 2006). Antalet djur uppvisar däremot en betydligt större skillnad mellan odlingssystemen. I alla länder var förekomsten större i det integrerade systemet. Förekomsten påverkas alltså starkt av odlingstekniken. Parasitsteklar Antalet skadedjurslarver i besprutade ytor är ofta så lågt att parasiteringsfrekvenser inte kan bestämmas. Många av de beräkningarna som vi gjort är därför baserade på en större osprutad del av det integrerade systemet. Detta har gjort jämförelser mellan systemen svårare. För rapsbagge (M. aeneus) och blygrå rapsvivel (C. assimilis) är skillnaden mellan systemen signifikant (fig. 65), med högre parasiteringsfrekvens i integrerat system. Detta kunde inte visas för fyrtandad rapsvivel (C. pallidactylus) där parasitsteklarna kommer mycket tidigare. Rapsbaggelarver angrips av minst 4 parasitsteklar. I tabell 46 har regressioner gjorts på förekomsten av rapsbaggelarver i olika fält och antalet av dessa som innehöll minst en parasitstekellarv. Rapsbaggelarvernas populationstäthet varierar starkt både inom och mellan länder. Trots detta får man raka regressionslinjer (genom noll) med hög förklaringsprocent (R 2 ) för alla mätningar. Regressionskoefficienten (och förklaringsgraden) för Sverige visar på en jämförelsevis större parasiteringsgrad än för de övriga länderna. Detta kan bero på att endast på Lönnstorp har mätningarna gjorts i ett fastliggande, flerårigt försök 82

87 % parasitisation + SE STN ICM STN ICM STN ICM M. aeneus (n=14) C. assimilis (n=9) C. pallidact.(n=10) Figur 65. Medelprocent larvparasitering I konventionella (STN) och integrerade (ICM) odlingssystem n = antalet parvis jämförelser. Ett sätt att öka antalet parasitsteklar av de här aktuella arterna (Tersilochus) är att minska deras dödlighet under övervintringen. De övervintrar i värddjurslarvens pupphåla och påverkas därmed av den jordbearbetning som behövs för att anlägga den gröda som kommer efter rapsen. Tabell 46. Sambandet mellan rapsbaggelarvtäthet (antal/m2) och förekomsten av parasiterade rapsbaggelarver. År Ant. obs. Regr. koeff. R 2 Intervall rapsbaggelarvtäthet Estland & Polen Tyskland Sverige 2003, UK 2004, Reducerad jordbearbetning har kunnat visas starkt öka antalet parasitsteklar efter övervintring, upp till 4 ggr (Nilsson 1985, Nilsson et al 2006b, Nilsson 2010b). Om därför reducerad jordbearbetning hade praktiserats i hela det område där dessa försöksfält var belägna och inte bara i försöksrutorna, hade sannolikt parasiteringsfrekvenserna varit betydligt högre och utslagen i mätningarna tydligare. Nyckeltal Integrerad produktion arbetar inte med regelstyrning som många ekologiska odlingssystem, utan med en fortlöpande förbättring som styr mot specificerade mål (fig. 2). Det är därför lättare att mäta det regelstyrda systemets egenskaper, dvs om det uppfyller reglerna, än att karaktärisera det integrerade systemets status. Regelsystemet uppmuntrar inte till kreativitet och lokal anpassning efter individuella förutsättningar, vilket är styrkan hos ett system med fortlöpande förbättring. Det är också svårare att jämföra olika integrerade system med 83

88 varandra. Ett vanligt sätt att lösa detta är att arbeta med nyckeltal. Ett nyckeltal sammanfattar en eller flera komplicerade processer och kan oftast förstås och accepteras på ett mer eller mindre intuitivt sätt. Det finns en styrka i detta när man hanterar öppna system som de agrikulturella odlingssystemen. Beräkningarna kan göras mer eller mindre komplicerade men som regel försöker man samla data ur redan befintlig registrering på gården för att undvika ytterligare administrativ belastning på lantbrukaren. Ett vanligt exempel är bokfört inköp av kvävegödsel ställd i relation till försålda produkters beräknade innehåll av kväve. Nyckeltalen kompletteras med checklistor och listor som värderar attityder, kunskaper och ofta återkommande handlingar. Ett system för beskrivning av en gård genom olika typer av nyckeltal håller på att bearbetas och kommer att presenteras vid avrapporteringen av det tredje växtföljdsomloppet För att beskriva odlingssystemförsöket har vi valt att använda nedanstående nyckeltal (tab. 47), vilka endast utgör en mindre del av den fullständiga listan. Två värden redovisas, dels för hela systemet och dels för höstvete, det senare för att möjliggöra en jämförelse mellan olika gårdar med olika förutsättningar. Systemgräns är för produkter som lämnar gården vid gårdsgrind, dvs transportenergin räknas inte in. Produktionsmedel, maskiner osv följs däremot tillbaka till tillverkningen. Tabell 47. Nyckeltal för jordbruk. Odlingssystemförsöket, medeltal Nyckeltal Enhet Konventionellt Integrerat Energi & klimat System Höstvete System Höstvete In/ut - 8,9 8,1 9,7 9,0 Maskiner GJ/ha 0,81 0,85 0,73 0,71 Växtnäring GJ/ha 6,0 7,9 5,6 7,0 Drivmedel GJ/ha (L/ha) 3,8 (96) 4,5 (114) 3,2 (80) 3,4 (85) Växtföljd Andel stråsäd % 50 na 50 na Gröda i oktober % na na Arealutnyttjande GJ/ha 120,6 125,5 123,3 131,5 Växtnäring Kväve in/ut (ej ärt) - 0,79 1,02 0,85 1,03 Kväveöverskott kgn/ha Växtskydd Ha-doser (ej glyfosat) antal 1,69 2,06 1,40 1,62 Ha-doser glyfosat antal 0,04-0,21 - Ha-doser lättrörliga antal 0,79 0,65 0,56 0,79 Bördighet Överfarter antal/gröda 9,8 12,0 10,4 9,2 Tunga överfarter tonkm Infiltration % 6,4-4,5 - Mullhaltsförändring %/15 år Ekonomi Arbete tim/ha 4,6 5,2 3,9 4,0 84

89 Sammanfattande slutsatser Viktiga resultat är: Odlingssystemförsöket har bedrivits i semigårdsskala vilket ger en hög trovärdighet i rådgivningen till lantbrukare Den integrerade modellgården om 6 x 120 ha, behöver 1 traktorer (70 kw) mindre än den konventionella, men ger 20-25% högre TB2, samma medelskördar, 10% lägre konsumerad energi och 20% lägre maskinkostnaden, bränslekonsumtion och arbetstid En väl genomtänkt växtföljd med pårotsmellangrödor minskar behovet av jordbearbetning och växtskydd Kväveutnyttjandet kan bli mycket högt om N-givorna avpassas till platsens skördenivå och mineralisering. Kurvor över ekonomiskt kväveoptimum är mycket flacka och redan en måttlig årsvariation kan ha stor betydelse Mullhalten har ökat i markytan, men ph sjunkit något Markens makroporvolym har ökat, liksom daggmaskförekomsten Växtskyddsbehovet har inte ökatgenom övergång till reducerad jordbearbetning, snarare minskat Fler naturliga fiender och en ökad biologisk kontroll av vissa skadedjur Odlingssystemförsök har till uppgift att bekräfta traditionell orsaksförklarande forskning och visa de effekter som uppstår när resultat från enfaktoriella försök och undersökningar praktiseras i gårdsmiljö. Även om generaliserbarheten av ett försök på en plats är begränsad, så indikerar resultaten från Lönnstorpsförsöket att svenskt jordbruk arbetar delvis överoptimalt och att större precision, bättre ekonomi, lägre resursutnyttjande och högre miljövänlighet kan uppnås. I detta arbete behöver vi bättre redskap för att styra användningen av kvävegödsel och bekämpningsmedel. De energimässiga vinster vi gjort i försöket är relativt blygsamma totalt sett även om de representerar ungefär hälften av den energi som används för jordbearbetning. En större vinst kan erhållas om tröskningstekniken ändras, så att ax och halm hanteras i separata system. Ett odlingssystem byggt på reducerad jordbearbetning, restriktiv användning av bekämpningsmedel och handelsgödsel och billiga och lättetablerade mellangrödor innebär väsentligt lägre kostnader, färre arbetstimmar, lägre energi- och bränsleanvändning och därmed större miljövänlighet, mindre resursutnyttjande och sannolikt en lägre produktion av klimatgaser. 85

90 Referenser Andersen, B Allsidig växtföljd bekämpar ogräs. I Blomqvist, J. (red) Framgångsrik växtodling, Väderstad AB, Andersson, R Energianalys av ett modernt jordbruk med mjölkproduktion. Fysisk resursteori. Chalmers Tekniska Högskola, Göteborg. Examensarbete i Energifysik. Andersson, G., Berg, G., Djurberg, A., Ewaldz, T., Gustafsson, G., Lerenius, C., Mellqvist, E., Sandström, M. & Waern, P Bekämpningsrekommendationer. Svampar och insekter. Statens Jordbruksverk, 76 s Bertilsson, G Växtföljdsplanering. Regional växtskyddskonferens för södra Sverige i Växjö, dec Medd. från Södra jordbruksförsöksdistriktet, Sveriges Lantbruksuniversitet nr 57, 4:1-3 Büchs, W., Ahman, B., Felsmann, D., Klukowski Z., Anne Luik, A., Nilsson, C. & Williams, I Key predator species in oilseed rape crops results of a joint field trial in integrated and standard oilseed rape crop management in United Kingdom, Germany, Sweden, Poland and Estonia. CD-Rom Proc 12th Int Rapeseed Congress Börjesson, P Energianalyser av biobränsleproduktion i svenskt jord- och skogsbruk. IMES/EESS Report No 17 Chmielewski, F.-M. & Potts, J.M The relationship between crop yields from an experiment in southern England and long-term climate variations. Agric. For. Meteorol Dalgaard, T., Dalgaard, R. & Nielsen, A.H Energiforbrug på ökologiske og konventionelle landbrug. Grön Viden, Markbrug 260. Danmarks Jordbrugsforskning, Foulum, 8 s El Titi, A., Boller, E.F. & Gendrier, J.P Integrated production. Principles and technical guidelines. IOBC/WPRS Bull. 16, 96 pp. Faidley, L.W Energy and agriculture. I Fluck, R.C. (red) Energy in farm production. Elsevier 1992, p 1-12 Felsmann, D.S. & Büchs, W. (2006): Epigaeic arthropods in two different winter oilseed rape management systems (på tyska). Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt für Landund Forstwirtschaft Berlin-Dahlem 403, Fisher, R.A The design of experiments. Oliver and Boyd, UK Fluck, R.C Energy of agricultural products. I Fluck, R.C. (red) Energy in farm production. Elsevier 1992, p Green M.B Energy in pesticide manufacture, distribution and use. I Helsel, Z.R. (red) Energy in plant nutrition and pest control. Elsevier 1987, p

91 Heidmann, T Startkarakterisering af arealer til systemforskning. Tidsksskr. Planteavl Specialserie S-1958, 89pp. Helsel, Z.R Energy and Alternatives for Fertilizer and Pesticide Use. I Fluck, R.C. (red) Energy in Farm Production vol 6. Energy in World Agriculture. Elsevier, Amsterdam, HIR Malmöhus Maskinkostnader Underlag och kalkylexempel för lantbruksmaskiner. 31 s Johansson, C Maskinsystem för växtodling stort och reducerat sparar pengar. I: Jens Blomquist, J. (red) Framgångsrik växtodling. Väderstad AB, Larsson, H Jordlevande skadedjur i sockerbetor. Faktablad om växtskydd, 61J Mattsson, B. & Sandström, M Icke-kemisk bekämpning i stråsäd oljeväxter. Aktuellt från lantbruksuniversitetet 423. Mark-Växter, 23 s Mudahar, M.S. & Hignett, T.P Energy requirements, technology, and resources in the fertilizer sector. I Helsel, Z.R. (red) Energy in plant nutrition and pest control. Elsevier 1987, p Nilsson, C Impact of ploughing on emergence of pollen beetle parasitoids after hibernation. Z. ang. Ent., 100, Nilsson, C Storparcellförsök med det tyska Lautenbachprojektet som exempel för att studera integrerat växtskydd. Regional växtskyddskonferens, för södra Sverige i Växjö och Alnarp dec Medd. från Södra jordbruksförsöksdistriktet, Sveriges Lantbruksuniversitet nr 31, 4pp Nilsson, C Anteckningar från ett studiebesök på Lautenbacher Hof. Skånskt Lantbruk 21 (2), Nilsson, G Farming systems research at the Swedish University of Agricultural Science - ongoing and planned projects. Schweiz. Landw. Fo. 29, Nilsson, C Integrerad växtodling - erfarenheter från Europa och presentation av ett svenskt projekt. Alnarpskonferensen Nilsson, C. 1993a. Integrerad växtodling - presentation av ett svenskt projekt. Betodlaren 56, Nilsson, C.1993b. Start av ett integrerat odlingssystemförsök för jordbruksgrödor i Sverige. 10. Danske Plantevaernskonference, Nilsson, C Integrated farming systems research at Alnarp. Nordisk Jordbruksforskning. Resuméer av internationellt seminarium Integrated systems in agriculture Hamar, Norge

92 Nilsson, C Vad är integrerad produktion? Vad pågår i Europa? K. Skogs-o. Lantbr.akad. Tidskr. 134:7, 9-10 Nilsson, C.1996a. Integrerad bekämpning av skadedjur i oljeväxter - fånggrödor för rapsbaggar i vårraps. 37:e svenska växtskyddskonferensen, Nilsson, C. 1996b. IP - framtidens odlingsteknik? I: Ternrud, I. (red) Alnarp - en exposé. Festskrift utgiven i samband med återinvigningen av de nyrenoverade gårdsbyggnaderna. s Nilsson, C Försök med integrerade odlingssystem på Alnarp. Växtskyddsnotiser, 61, Nilsson, C. 2000a. Lönsamhet, uthållighet och miljövänlighet. SSJ Info nr 18 Nilsson, C. 2001b. 6 års erfarenhet av integrerad odling. Odlingssystemförsöket på Alnarp. Regional växtskyddskonferens för södra Sverige i Växjö, dec Medd. från Södra jordbruksförsöksdistriktet, Sveriges Lantbruksuniversitet nr 54, 18:1-7. Nilsson, C Hur kan vi förbättra växtföljden? Sveriges Utsädesförenings Tidskrift 113, Nilsson, C., 2004a. Trap plants to avoid insecticide application against pollen beetles in oilseed rape. Bulletin IOBC/wprs Integrated Control in Oilseed Crops, 27(10), Nilsson, C., 2004b. Uthålliga och multifunktionella växtföljder. Regional växtskyddskonferens för södra Sverige i Växjö, dec Medd. från Södra jordbruksförsöksdistriktet, Sveriges Lantbruksuniversitet nr 57, 5:1-4 Nilsson, C., 2005a.. Erfarenheter av mellangrödor i Lönnstorps odlingssystemförsök. Regional växtskyddskonferens för södra Sverige i Växjö, dec Medd. från Södra jordbruksförsöksdistriktet, Sveriges Lantbruksuniversitet nr 58, 14:1-3 Nilsson, C. 2005b. Plog och kemi har ersatt en bra växtföljd. I Blomqvist, J. (red), Framgångsrik växtodling. Väderstad AB, Nilsson, C. 2006a. Lagd tröskel ligger. Sv Frötidning, 75, Nilsson, C. 2006b. Aktuella undersökningar i höstoljeväxter. Regional växtskyddskonferens för södra Sverige i Växjö, dec Medd. från Södra jordbruksförsöksdistriktet, Sveriges Lantbruksuniversitet nr 59, 26:1-9 Nilsson, C Växtskydd i uthållig växtodling. Effekter på avkastningsnivå, energiförbrukning och miljö. Rapport Naturvårdsverket Rapporter 5921 Nilsson, C. 2010a. Farming systems, integrated crop management and winter oilseed rape production. In Williams, I H (red) Biobased-control of insect pests of oilseed rape Springer (in press) 88

93 Nilsson, C. 2010b. Impact of soil tillage on parasitoids of oilseed rape pests In Williams, I H (red) Biobased-control of insect pests of oilseed rape Springer (in press) Nilsson, C., Büchs, W., Hokkanen, H.M.T., Menzler-Hokkanen, I., Klukowski, Z., Luik, A., Ulber, B & Williams, I.H. 2006a Evaluation of farming systems to enhance biological control in oilseed rape. Proceedings of the Symposium on Integrated Pest Management in Oilseed Rape, 3-5 April 2006, Göttingen, Germany. Nilsson, C., Ulber, B., Klukowski, Z., Williams, I.H. & Ferguson. A.W. 2006b. Effects of postharvest soil tillage on the survival of key parasitoids of oilseed rape pests. Proceedings of the Symposium on Integrated Pest Management in Oilseed Rape, 3-5 April 2006, Göttingen, Germany. Nilsson, C. & Christensson, B Två växtföljdsomlopp i odlingssystemförsöket på Alnarp. Regional växtskyddskonferens för södra Sverige i Växjö, dec Medd. från Södra jordbruksförsöksdistriktet, Sveriges Lantbruksuniversitet nr 59, 7:1-4 Nilsson, C., Olsson, M. & Åkerblom, J Kvävestegar i odlingssystemförsöket på Lönnstorp under 14 år. Regional växtskyddskonferens för södra Sverige i Växjö, dec Medd. från Södra jordbruksförsöksdistriktet, Sveriges Lantbruksuniversitet nr 60, 6:1-5 Norén O Rapsolja för tekniska ändamål - framställning och användning. Medd. 429, JTI Uppsala Payne, R.W New an traditional methods for the analysis of unreplicated experiments. Crop Science 46, Odling i Balans Hemsida Rathke G-W; Diepenbrock W (2006). Energy balance of winter oilseed rape (Brassica napus L.) cropping as related to nitrogen supply and preceding crop. European Journal of Agronomy 24, Sonesson, U.1993, Energianalyser av biobränslen från höstvete, raps och Salix, Rapport 174 Inst f lantbruksteknik Steinbach, P., Garbe, V. & Amelung, D Umfaller im Winterraps 1994 in stärkem Ausmass zu beobachten. Raps, 12, Tzilivakis J; Warner D J; May M; Lewis K A; Jaggard K (2005). An assessment of the energy input and greenhouse gas emissions in sugar beet (Beta vulgaris) production in the UK. Agricultural Systems 85, Vereijken, P Designing Prototypes. Progress reports of research network on integrated and ecological arable farming systems for EU and associated countries. AB-DLO, Wageningen, 87 pp. Verijken, P. 1995a. Integrated and Ecological Arable Farming Systems. Designing and testing prototypes. Progress report 2. Concerted Action AIR 3-CT

94 Vereijken, P. 1995b. Designing and Testing Prototypes. Progress reports of research network on integrated and ecological arable farming systems for EU and associated countries. AB- DLO, Wageningen, 90 pp. Vereijken, P Testing and Improving Prototypes. Progress reports of research network on integrated and ecological arable farming systems for EU and associated countries. AB- DLO, Wageningen, 69 pp. Vereijken, P Manual for prototyping integrated and ecological arable farming systems (I/EAFS) in interaction with pilot farms. AB-DLO, Wageningen, 53 pp. Westman, K.E Investering i spannmålstorkning och lagring på gårdsnivå. SLU, Department of Economics Theses No 452 Williams I.H Biobased-control of insect pests of oilseed rape Springer (in press) Williams, I.H., Warner, D.J. & Ferguson, A.W. (2006): The within-field spatio-temporal distributions of target pests and their key predators in UK. - Final report of EU-Projekt MASTER, Rothamsted 90

95 Bilaga 1. Multifunktionella växtföljder är en förutsättning för en uthållig odling. Växtföljden är en av grundstenarna i en integrerad produktion. Det som görs fel i en växtföljd kan inte eller bara delvis åtgärdas med insatser av andra produktionsmedel som handelsgödsel och bekämpningsmedel. I detta avseende kan man säga att plogen och de kemiska bekämpningsmedlen i en del situationer utgör en dyr ersättning för en bra växtföljd. En totalanalys av hela växtodlingsplanen med olika alternativa scenarier kan ge kunskaper om detta. En ekonomisk och biologisk analys av olika växtföljder är därför en svår men grundläggande förutsättning för en långsiktigt framgångsrik produktion. Växtföljdens uppbyggnad bestämmer behovet av handelsgödsel och bekämpningsmedel, påverkar produktionsnivån, lönsamhet, arbetsfördelning och odlingens miljöpåverkan, t o m fastighetsvärdet. Den fyller alltså många funktioner, den är multifunktionell. En välbyggd multifunktionell växtföljd är också uthållig. Växtföljdens längd Växtföljden bör gärna vara minst 4 grödor. Längre växtföljder är dock att föredra, gärna 5 eller 6 åriga. För vissa grödor är växtföljder längre än 4 år nödvändiga, främst p g a risken för en uppförökning av växtföljdsskadegörare (tab. 1). Tabell 1. Egenskaper hos olika grödor (Vereijken 1995a & 1995b) Gröda Bot. grupp År mellan samma slags grödor Potatis Po 4-5 Sockerbetor B 4-5 Färskpotatis Po 3-4 Vårraps, vrybs Kb 4-6 Åkerböna 1) Ä 4-5 Ärt 1) Ä 6-7 Höstraps, hrybs Kb 4-6 Höstvete 3) Gr 2-3 Höstkorn Gr 2-3 Vårkorn Gr 2-3 Havre Gr 3 Råg, rågvete Gr 2-3 Rödklöver 2) Ä 6 Klöver/gräs 2) Ä/Gr 3 Lucern 2) Ä 4-6 1) om foderbaljväxter ej odlas 2) som 2-årig vall, exkl etablering, avstånd från vallbrott till nästa tvåårsperiod 3) ogräskonkurrensen bättre (2) i kombination med mellangröda 91

96 Val av gröda Valet av grödor bestäms av många faktorer som bl a är relaterade till gårdens produktionsförutsättningar, jordarter osv. Den viktigaste förutsättningen är dock vilket ekonomiskt bidrag de olika grödorna ger till gårdens ekonomi. Växtföljdskonstruktionen börjar därför med att välja ut de grödor som är möjliga att odla på gården och sedan rangordna dessa efter förväntat täckningsbidrag (se Bertilsson, G. 2004). Grödorna indelas efter sin botaniska tillhörighet i gräsarter (Gr), ärtväxter (Ä), korsblomstriga (Kb), potatisväxter (Po) betväxter (B), flockblomstriga (F), korgblomstriga (Ko), Lökväxter (Lö), Majs (M), Linväxter (Li) osv. Växtföljden bör inte innehålla mer än 50% av en enskild botanisk grupp. En fyrårig växtföljd kan alltså endast ha 2 stråsädesgrödor. Fleråriga vallar räknas i detta avseende som 1 år i växtföljden, dvs 3 års vall i en 6 årig växtföljd räknas som 25% vall. Känslighet för växtföljdsskadegörare Känsligheten för växtskadegörare växlar stark mellan olika grödslag. Som regel är gräsarter betydligt mindre känsliga än andra grödor. Tabell 1 anger hur ofta en gröda högst kan återkomma i växtföljden. Tabellen är hämtad från ett EU-projekt runt integrerade odlingssystem, där Nederländerna stod för mycket av idéerna. Siffrorna 3-4 anger att grödan under gynnsamma förhållanden (inga tidigare problem, vanligen inga problem inom området, jorden har testats på förekomst av viktigaste växtföljdsskadegörarna osv) får återkomma med högst 3-4 års mellanrum. Andra faktorer som kan övervägas Markstruktur Rotdjup och rotvolym har stor betydelse för markstrukturen. Fleråriga vallar, speciellt med rödklöver eller lucernvaller har en mycket god strukturförbättrande verkan, liksom kors- och flockblomstriga växter. Konkurrensförmåga mot ogräs Olika grödor har olika konkurrenskraft mot ogräs. Mönstret kan förskjutas genom sortspecifika skillnader, t ex mer kortstråiga sorter. Vintertäckning och mellangrödor Grödornas förmåga att täcka marken under vintern har betydelse för om det mineraliserade kvävet från marken kan fångas upp, för naturliga fienders övervintringsförmåga, för risken för erosionsskador och därmed fosfor- och bekämpningsmedelstransport till vattendrag samt för ogräskonkurrensen. Före en vårsådd gröda kan det finnas behov av att använda en mellangröda, möjligen med undantag för efter sockerbetor (skördas sent och tömmer ofta markprofilen på kväve) Valet av mellangröda kan diskuteras. Det är fördelaktigt med mellangrödor som fryser bort under vintern och därmed inte kräver bekämpningsmedel. Detta gör att både jordbearbetning och upprensning av fleråriga ogräs kan ske vid lämpliga tidpunkter i växtföljden. Används senap måste man beakta risken för uppförökning av klumprotsjuka om det finns andra korsblomstriga arter i växtföljden. Rätt sorter av senap och oljerättika verkar nematodsanernade i en växtföljd med sockerbetor. Kvävebehov och kvävemineralisering Vissa grödor som höstvete och höstraps har ett mycket stort kvävebehov. Det är en fördel om man kan lägga grödor med skörderester som frigör mycket kväve, t ex ärt, före en sådan kvävebehövande gröda 92

97 Skördetidpunkt, anläggningstidpunkt och arbetsbehov Växtföljden måste anpassas så att den är praktiskt genomförbar med de begränsningar i tid och resurser som föreligger. Svårighet att bekämpa spillsäd och överliggare i grödan Förekomsten av spillsäd och överliggare i efterföljande gröda och i vilken utsträckning detta medför stora behov av kemisk ogräsbekämpning bör beaktas, t ex rajgräs från mellangröda (efter höstvete) i sockerbetor eller raps i andra grödor än stråsäd. Grödornas rumsliga placering Grödor med gemensamma skadegörare, d v s samma art eller närbesläktade arter, skall så långt detta är möjligt inte placeras i direkt anslutning till dessa grödors års- eller fjolårsfält, för att undvika övervandring av skadegörare. Detta är mycket svårt, men man kan åtminstone försöka planera för de grödor där en övervandring av skadegörare är vanlig. Växtföljden på Lönnstorp. Växtföljden i odlingssystemförsöket på Lönnstorp kan utgöra ett exempel. Vi ville ha höstvete, helst brödvete och sockerbetor som de ekonomiskt mest högavkastande grödorna. En sockerbetsgröda behöver ofta odlas med ett intervall av 4-5 år. Finns det höstraps i växtföljden så bör det högre talet väljas, kanske t o m 6 år. Vi valde 6 år, eftersom andra bladgrödor, t ex ärt kräver åtminstone ett 6-årsintervall för att långsiktigt inte drabbas av rotröta. En 6-årig växtföljd ger utrymme för 3 år stråsäd. Två höstvetegrödor ger en bra ekonomisk avkastning, speciellt om åtminstone en av dem kan föregås av en kvävesamlande gröda. Vi valde därför höstvete-ärt (till mogen skörd)-höstvete. Efter den andra höstvetegrödan är det naturligt att lägga en sockerbetsgröda. För att hålla marken bevuxen efter skörden och samtidigt fånga en del kväve och ge skydd åt naturliga fiender har vi sått in en mellangröda. Oljerättika har valts för att minska risken för uppförokning av klumprotsjuka. Sockerbetorna tas normalt upp så sent att endast en vårgröda kan följa. Det är lämpligt att utnyttja den sista stråsädesgrödan som kan tas med och så vårkorn. I ett mildare klimat bör man kunna överväga att så höstkorn efter en rel. tidig upptagning av sockerbetor. Detta ger en förfrukt som ger optimal möjlighet att etablera höstraps. Vintertäckande gröda efter sockerbetor är svårt att etablera och troligtvis utan större biologisk betydelse. Vårkorn skördas tidigt och ger plats för sådd av höstraps som sedan kan följas av höstvete som väl kan nyttja den stora kvävemängd som kommer att frigöras när rapshalmen omsätts. Under det första växtföljdsomloppet valdes rågvete istället för höstvete före ärt, främst därför att denna gröda gav lite andra utmaningar. Den har en stor halmmängd, ett lite annorlunda bekämpningsbehov och är potentiellt mycket intressant för odling av fodersäd. En växtföljd är inte bara en fördelning av grödorna i tiden utan också i rummet. För att minimera övervandringen av växtskadegörare från års- och fjolårsfält bör grödor med samma skadegörare placeras så långt som möjligt från varandra. Höstvete bör dessutom placeras skild från rågvete, eftersom dessa grödor delvis har samma sjukdomar. Höstraps får gärna placeras intill fjolårets höstraps. I denna gröda migrerar nämligen skadedjuren iväg från fältet, medan de naturliga fienderna blir kvar i marken till nästa år (Nilsson 1985) Växtföljden blir då: Höstvete (Mellangröda) Ärt Höstvete (Mellangröda) Sockerbetor Korn Höstraps. 93

98 Bilaga 2 Startkaraktärisering av försöksfältet Provtagning Jordprover togs med dåvarande Supras jordprovtagningsmaskin (borrdiameter 50 mm) med 5 stick som delades upp i två eller fyra nivåer och blandades till ett generalprov. Proverna förvarades vid 5 o C i avvaktan på undersökning. Provtagningsplatser, 52 st (fig. 1): A. 16 platser. Alla markkemiska egenskaper uppdelat i fyra nivåer, samt fröbank och frilevande nematoder i särskilda prover från de båda översta nivåerna B. 12 platser. Alla markkemiska egenskaper uppdelat i fyra nivåer. Cystnematoder och markmesofauna i särskilda prover från de båda översta nivåerna Övriga punkter, 24 platser: Alla markkemiska egenskaper på de två översta nivåerna. Provtagningsnivåer: Matjord, 0-20 cm Plogsula, cm Övre alv, cm Nedre alv, cm Markkartering (fig. 6-8, 10-17) Markkemiska analyser gjordes av dåvarande AnaLysen i Kristianstad. Följande faktorer analyserades: Jordart P Al Cu Hcl T värde Sand + grovmo K Al Bor (vissa prov) S värde Lerhalt Mg Al Totalt C Basmättnadsgrad Lerhalt <0,001 Ca Al Organiskt C Volymvikt Mullhalt P HCl Totalt N ph K HCl Markkarteringen gjordes om Även 2008 togs prover, men då för att i första hand bestämma mullhalt och ph i facitförsöken. På köpet kom också viktigare näringsämnen m m, men alltså bara 2 x 6 provplatser. Markfysikaliska egenskaper (fig.3 och 4) Prover togs inom de olika mätrutorna, dvs 2 x 6 provplatser. Provtagningscylindrar erhölls från inst f markvetenskap på Ultuna, som också utförde analyserna. Cylinderprover tog på 4 nivåer, 5-15, och cm djup, på varje mätruta (motsvarande provplatserna B) med 2 parallella prover. Proverna analyserades med avseende på vattenavförande tryck i fyra steg inkl vissningsgräns, samt torr skrymdensitet, porositet och aggregatfördelning. Markmesofauna Proverna extraherades med Tullgrenapparater, men utbytet var magert. Det enda mer frekventa djuren var markkvalster, men med mycket stor variation. Resultaten har inte vidare beaktats. 94

99 Nematoder Endast enstaka tomma cystor hittades Fröbank (fig. 9) Proven tvättades genom 5 mm såll ner på 0,125 mm såll. Rötter och andra växtrester på översållet togs bort och spolades av. Översållet genomletades på större ogräsfrön som överfördes till undersållet. Resterna kastades. Lerfraktionen spolades bort ur undersållet. Återstoden överfördes till stora flata sålådor med 5 cm steriliserad såjord. Lagret av provjord var högst 5 mm. Utläggningen av jorden gjordes i god belysning så att ljusgroende frön väcktes. Sålådorna vattnades, placerades i plastpåsar och förvarades i kylrum vid 5 o C i tre veckor. Lådorna överfördes därefter till en växthuskammare med en temperatur som under natten var och under dagen ca 25 o C. Dagslängd 14 timmar. Tillsatsljus användes. Lådorna vattnades om nödvändigt 2 ggr per dag eller så mycket som behövdes för att säkra en god groning. Avläsning av art och antal gjordes 1-2 ggr /vecka under 2 månader. Så snart en säker identifikation hade skett avlägsnades plantan. Ogräskartering (fig. 2) Ogräsräkning gjordes på osprutade rutor som täckts med presenning under sprutningen. Blindskördar Blindskördar har behandlats under Statistik. Skörderutorna är markerade i fig. 2. Satellitbilder Bilder i IR från LANDSAT erhölls från Remote Sense laboratoriet vid Lunds Universitets Naturgeografiska institution. Ostörda bilder valdes ut för 8 november 1985, 24 september 1986 och 9 juni1988. Fältet är mest enhetligt behandlat på bilden från november 1985 (fig. 5), då nästan hela fältet är plöjt. 95

100 96 Figur 1. Provtagningsplatser för startkaraktärisering och placering av facitförsök.

101 97 Figur 2. Blindskörderutor, ogräsräkningspunkter, områden med mycket ogräs och torkkänsliga områden. Startkaraktärisering 1992

102 Figur 3. Vattenavförande tryck, konventionellt (v) integrerat (h), fält I uppe, fält II i mitten och fält III nere 98

103 Figur 4. Vattenavförande tryck, konventionellt (v) integrerat (h), fält IV uppe, fält V i mitten och fält VI nere 99

104 Figur 5. IR fotograferad satellitbild tagen den 8 november 1985 av LANDSAT. 100

105 Figur 6. Sandhalt, % Figur 7. Lerhalt, % Figur 8. ph Figur 9. Ogräsfröbank Jordprover tagna

106 Figur 10. Mullhalt, % 1993 Figur 11. Mullhalt, % 1998 Figur 12. Mullhalt, % 2008 Figur 13. Totalt kol 1993 Mullhaltsbilden 2008 är baserad på endast ett fåtal prover. 102

107 Figur 14. P al 1993 Figur 15. P Al 1998 Figur 16.K Al 1993 Figur 17. Mg Al