Fosfor och kväveinteraktioner samt mulluppbyggnad i svenska långliggande försök

Transkript

1 Fosfor och kväveinteraktioner samt mulluppbyggnad i svenska långliggande försök Thomas Kätterer, Holger Kirchmann, Gunnar Börjesson SLU, Inst. för Disposition Bördighet och gödsling Kväverespons i förhållande till PK nivå Kritiska P AL nivåer Skillnader i bördighet mellan platserna Mulluppbyggnad beroende på Tillfört organiskt material kort och långtidseffekter Växtföljder N gödsling

2 De svenska bördighetsförsöken 2 platser Växtföljder med djur Skåne Mellersta Norr Vårkorn Vårkorn Vårkorn Vall Vall Vall Höstvete Vall Vall Sockerb. Höstvete Grönf. Havre Vårkorn Höstvete Potatis Växtföljder utan djur Skåne Mellersta Vårkorn Vårkorn Oljev. Havre Höstvete Oljev. Sockerb. Höstvete Havre Höstvete Split-split-plot försök 2 block x 2 växtföljder x 4 PK-nivåer x 4 N-nivåer = 64 rutor Kväverespons vid olika PK gödsling Höstvete Vårkorn Oljeväxter Sockerbetor Orup Skörd (kg/ha) Ej PK PK ers. PK ers.+5/4 PK ers.+3/ Örja Skörd (kg/ha) Kvävegödsling kg/ha Kvävegödsling kg/ha Kvävegödsling kg/ha Skörd (ton/ha) Kvävegödsling kg/ha Ej PK PK ers. PK ers.+5/4 PK ers.+3/8 Avkastningen vid högsta N-givan är 22% högre i Örja jämfört med Orup Effekten av PK-gödsling på N-responsen beror på gröda (höstvete < korn < oljeväxter < sockerbetor) Särskilt i sockerbetor blir det tydligt att P är mera begränsande än N i Orup (kraftig P-effekt vid kg N och ingen eller svag skördeökning vid enbart N-gödsling) Effekten av PK-gödsling är större i den mindre bördiga jorden än i den bördiga 2

3 Effekt av växtföljd på N respons i sockerbetor vid olika PKnivåer på två platser med olika bördighet Effekten av stallgödsel är större i Orup än i Örja Stallgödsel/vall i växtföljden påverkar N-responsen mest vid låga PK-nivåer leder till en mindre brant N-respons-kurva vid höga PK-nivåer. P AL över tiden i Örja och Orup P AL Örja, vf2, högsta N nivå PK-gödsling som ersättning är inte tillräcklig för att upprätthålla P-AL-nivån 3

4 Skördar i sockerbetor vid högsta N nivå vs. P AL.2 Fjärdingslöv.2 Örja Relativ skörd Relativ skörd vf vf Orup vf vf vf vf S:a Ugglarp vf vf Bördigaste platser, ph~7 8 mg P-AL är tillräckligt Minst bördiga platser, ph~6 8 mg P-AL är tillräckligt Svåra att gödslas upp till klass V Relativ skörd Västraby P Al vf vf Ekebo P Al vf vf2 Genomsnittligt bördiga platser, ph~6,5 Svarar på P-gödsling upp till cirka 2 mg P-AL Kritiska värden för P-AL kan skilja sig mellan platserna Kritiska P AL tal är lägre för höstvete än för sockerbetor Orup höstvete Örja höstvete Relativ skörd,6,4,2,8,6,4,2,2 vf vf P-AL,8,6,4,2 Höstvete Kungsängen Förfrukt havre Förfrukt vall/oljeväxter 5 P-AL,2,8,6,4,2 vf vf P-AL Lägre variation i veteskördar efter vall/oljeväxter kan bero på P gödsling direkt till höstvete. Höstvete efter havre har inte gödslats under 2 år före sådd av höstvete. 4

5 Skördar i sockerbetor vid högsta N nivå vs. K AL PK-nivåerna är kopplade i bördighetsförsöken och kan inte analyseras separat. Förmodligen styrs skördarna mera av P än av K, eftersom höga skördar kan uppnås vid låga K- AL-tal. Gradering av bördighet efter skörd vid högsta NPK-nivå Fjärd. Örja Västraby Ekebo Ugglarp Orup Höstvete Vårkorn Oljeväxter Sockerbetor Medel Fjärd. Ekebo Örja Ugglarp Orup Västraby Höstvete Vårkorn Oljeväxter Sockerbetor Medel Gradering av bördighet efter skörd utan NPK-gödsling 5

6 Vilken plats är bördigast? Produktionspotential i genomsnitt för alla grödor högst i Fjärdingslöv Produktionspotential för höstvete och oljeväxter högst i Örja Avkastning i nollrutor för höstvete, oljeväxter och vårkorn högst i Ekebo (förmodligen pga. hög mullhalt) Kan vi förklara skillnaderna i bördighet mellan platserna? Starka korrelationer finns men kausala samband? Alven? 6

7 Markens mullbalans 2 försök Samma mängd kol tillförs vartannat år som gröngödsel, halm, stallgödsel, sågspån, hushållskompost, torv och rötslam (med eller utan N gödsel) PK tillförs i alla förslöksled Ultuna sedan 956, mellanlera,,5 % C vid start Lanna Ultuna 5 behandlingar i 4 block, 6 rutor à 4 m 2 Grödor: Mest vårstråsäd, majs sedan år 2 Lanna sedan 996, styv lera, 2 % C vid start 9 behandlingar i 4 block, 36 rutor à m 2 Grödor: Mest vårstråsäd Ultuna Ramförsök 7

8 Halm Sågspån Torv -N Halm +N Sågspån +N Torv +N Gröngödsel Stallgödsel Rötslam Öppna diamanter: Svarta diamanter: Första året efter tillförsel Andra året efter tillförsel Markkol i ramförsöket C % (-2cm) 5 Torv+ M N Torv I O 4 Rötslam Stallgödsel+ K P Stallgödsel J 3 NSågspån + N Halm+ G N L 2 Sågspån Gröngödsel H Halm F Cyanamid E C Kalksalpeter Ammoniumsulfat D B Kontroll ASvartträda Kätterer et al. (2) Agriculture, Ecosystem and Environment 4,

9 Tillförsel av organiskt material och kvävegödsling leder till högre kolförråd i marken Humifieringskvoter andelen av tillfört C.5 som stabiliseras i marken C input (Mg ha - yr - ) A B C D E F G H I J K L M N O Treatment Förändring Mean annual C i markens stock change kolförråd (Mg ha - ) y = x -.4 R 2 = Tillfört C som stabiliserats Mean annual scaled C input (Mg ha - ) Barley root tip (E. Sindhøj) Rötternas effekt på mullen är 2,3 gånger större jämfört med halm Humifieringskvoter Gröngödsel.2 Halm.5 Sågspån.25 Stallgödsel.27 Rötter.35 Rötslam.4 Torv.59 9

10 Resultat från Lanna (996 29) bekräftar betydelsen av rötter för mullbildning C tillfört (kg ha yr ) Lanna Kompost Rötslam Stallgödsel Gröngödsel Rötter Stubb Humifiering Stubb.2 Rötter.3 Gröngödsel.2 Stallgödsel.22 Rötslam.6 Kompost.47 Djup (cm) C%,, 2, 3, Svart träda Ogödslat Nitrat Ammonium Gröngödsel Rötslam Stallgödsel Rötslam+me taller Kompost Förändrign i markkol (kg ha år ) y = x 276,24 R² =, Tillfört C som har stabiliserats (kg ha år ) Gödsling med rötslam (2 ton ts vart fjärde år) i Petersborg Relativ skröd % högre skördar i Slam+N jämfört med enbart N 2 Djup (cm) C%,5, Inget slam N Inget slam +N Hög slam N Hög slam +N Störst C förråd i Slam+N Liknande C förråd i Slam N och Inget slam+n visar också på betydelsen av skörderester/rötter

11 Växtföljdseffekten på mullhalt i de skånska bördighetsförsöken Växtföljd Växtföljd 2 Vårkorn Vårkorn Vall Oljeväxter Höstvete Höstvete Sockerbetor Sockerbetor Något högre skördar i vf även vid högsta NPKnivån (6% i sockerbetor) Högre mullhalter i vf (3 kg C ha - år - i genomsnitt) Effekten ökar med stigande mullhalt Kvävegödslingens effekt på markens kolhalt (efter 5 år i bördighetsförsöken) Mera skörderester och framförallt högre rotproduktion höjer mullhalten

12 Kolfastläggning i bördighetsförsöken kg N resulterar i kg kolfastläggning i matjorden ( Bördighetsförsök) Sammanfattning N responsen beror på P nivån Ersättnings P räcker inte till för att hålla P AL på samma nivå Om man inte gödslar varje år med P, så borde P appliceras främst i sockerbetor och oljeväxter Korttidseffekter av tillfört organiskt material beror på dess nedbrytningshastighet och C/N kvot Långtidseffekter beror på dess direkta effekt på markens mullförråd och dess indirekta effekt genom stimulering av tillväxt och större mängd skörderester framförallt rötter Rötter är effektiva på att bygga mull Mullhalten påverkas av växtföljd och produktion kg C (2 kg mull) fastläggs för varje tillfört kg N Långliggande försök behövs för att kunna svara på frågor som vi inte har ställt ännu. 2

13 Tack för din uppmärksamhet Foto: M Gerentz Swedish University of Agricultural Sciences Soil Water Environment 3