Mellbyförsöken 2-25
Mellbyförsöken Försöken syftar till att ta fram effektiva brukningsmetoder för att minska förlusterna av växtnäring i olika odlingssystem. Vid Mellby kan vi studera effekter av olika odlingsåtgärder på lätt jord där djurhållning sedan lång tid har varit omfattande. Försöksplatsen har sedan starten 1983 ständigt vidareutvecklats. Antalet försök har ökat och i takt med efterfrågan på ny kunskap har försöksplaner reviderats. Mellbyförsöken utgörs av ett antal samarbetsprojekt med Hushållningssällskapet (HS) och Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) som huvudansvariga. HS ansvarar för försöksutförandet i fält och provtagningar. SLU ansvarar för utlakningsstudier, analys och utvärdering av data. Upprättande av försöksplaner och vetenskaplig utvärdering görs gemensamt. Genom en kortfattad och enkel beskrivning av försöksresultat från åren 2-25 vill vi ge en inblick i de naturlagar under vilka jordbruket lyder och visa på möjligheter att minska förluster av växtnäring, Varje jord och klimat har sina unika egenskaper vilka påverkar utlakningsnivån. Det har dock visat sig att effekter av olika odlingsåtgärder på andra lätta jordar mycket liknar de vi kan se vid Mellby. SLU, inst för Markvetenskap Gunnar Torstensson, Helena Aronsson Åsa Myrbeck, Maria Stenberg Hushållningssällskapet Halland Erik Ekre, Magnus Håkansson, Maria Henriksson, Sara Bergström Innehåll Flytgödsel och fånggrödor (A) Stallgödsel i två odlingssystem (B) Spridningsförluster sid 6 6 Ekologisk odling med (C) och utan djur (D) Jordbearbetning i två odlingssystem (E) Jordbearbetning och kväveutlakning (F) sid 9 12 1 F A D E E D A C B 2
Odlingsplatsen Försöksplatsen ligger ca 3 km från havet i en intensiv jordbruksbygd mellan Laholm och Hallandsåsen. Matjorden består av en måttligt mullhaltig och lerig, sandig grovmo. Alven är en sandig grovmo som är så gott som mulloch lerfri. Vid cirka en meters djup övergår alven i mellanlera. Jorden är stallgödslad under mycket lång tid. Fälten arrenderas av Forslunds och Elofsfälts Gård. ph: 5,7-6, Fosfor: klass V Kalium: klass II-III Teknisk beskrivning På försöksplatsen används idag 5 stycken försöksrutor (x m). Dessa är separat dränerade på ca 1 meters djup. Markvattnet leds till en mätstation där provtagning sker. Denna är flödesrelaterad och sker automatiskt. Se skiss längst bak. På Mellby finns även flera klimatstationer som mäter temperatur, nederbörd, solinstrålning och vindhastighet. Nederbörd och avrinning Kväveutlakningen från ett fält styrs av flera faktorer. Två viktiga faktorer är temperatur och nederbörd. Under odlingssäsongen tas vattnet till största delen upp av grödan, medan nederbörd under hösten, vintern och tidig vår kan rinna igenom markprofilen och därmed ta med sig växtnäringsämnen bort från fältet. Regnrika milda vintrar utan tjäle ökar risken för utlakning. Nederbörd och avrinning kan variera mycket mellan åren. mm 1 8 6 2 Fördelning av nederbörd, avrinning och temperatur under året på Mellby Nederbörd Avrinning Temperatur Jul Aug Sep Okt Nov Dec Jan Feb Mar Apr Maj Jun o C 2 16 12 8 Nederbörd och avrinning på Mellby 199-2 mm/år Årsnederbörd Avrinning 12 Nederbörd och avrinning mäts per agrohydrologiskt år; från 1 juli angivet år till 3 juni året därpå 1 8 6 2 199 91 92 93 9 95 96 97 98 99 2 1 2 3 3
Fånggrödor och flytgödsel Detta försök syftar till att studera utlakning av kväve vid årlig användning av fånggröda, tillförsel av flytgödsel vid olika tillfällen samt olika bearbetningstidpunkter. Försöket är en fortsättningen på det äldsta Mellbyförsöket som startade 198. Vi kan här följa vad fånggrödeodling och stallgödselspridning betyder för mark och grödor på lång sikt. Några led ligger fortfarande kvar enligt ursprunglig plan, medan andra modifierats allt eftersom nya frågeställningar dykt upp. Forskare:Helena Aronsson, SLU. Mer information finns i Ekohydrologi 7, SLU, Uppsala 23. Utlakning från stråsäd vid olika behandlingar utlakning kg N/ha 1 2 3 5 tidig höstbearb sen höstbearb. sen höstbearb+fg vårbearbetning+fg fg = fånggröda Försöket visar att: Insådd av fånggröda ger inte lägre skörd. Stallgödsel och fånggrödor ökar markens bördighet. Fånggröda + vårplöjning ger 6 procent mindre kväveutlakning än från ett fält som plöjs tidigt på hösten utan fånggröda. Fånggröda + vårbearbetning minskar kväveutlakningen med 23 kg/ha jämfört med en tidig höstbearbetning Sen höstplöjning minskar kväveutlakningen med ca 1 kg/ha jämfört med tidig höstplöjning (bearbetning). Fånggröda + en sen höstbearbetning minskar kväveutlakningen med 2 kg/ha jämfört med tidig höstbearbetning. En fånggröda som plöjs på våren innehåller ca 2- kg N. En fånggröda på enbart handelsgödslat fält innehåller mindre kväve än fånggröda på fält som fått stallgödsel. Plöj fånggrödan tidigt på våren. Då hinner kvävet från fånggrödan frigöras under växtsäsongen utan att lämna restkväve som riskerar att utlakas under efterföljande höst och vinter. Det går att sprida mindre mängder stallgödsel tidigt på hösten i växande fånggröda utan att kväveutlakningen ökar. Om man tillför mycket stallgödsel till ett fält med fånggröda, klarar fånggrödan inte av att ta upp allt extra kväve vilket ökar kväveutlakningen. I växtföljder med mycket vall/fånggröda blir kväveutlakningen extra stor på de fält och under de år man inte sår in en ny.
Relativ kväveskörd (%) och utlakning (kg) 2-25 16 rel tal resp kg tot-n/ha 1 12 1 8 6 N-skörd utan fånggröda N-skörd med fånggröda utlakning 2 A B C D E F G H I J K L Hdg - - 1 N 1N,5N,5N,5N,5N,5N,5N 1N 1N - - - - 1N tidig höst sep sep 1N vår sep 1N vår 2N vår sep 2N vår Stallgödsel tidpunkt Bearbetning febmars febmars febmars 2N tidig höst febmars febmars febmars - - Sen höst Sen höst A B C D E F G H I J K L 2 kg tot-n/ha 6 8 1 potatis 2 med fånggröda utan fånggröda Utlakning från potatis jämfört med övriga grödor Vid odling av potatis på mark där fånggröda odlas årligen, kan läckaget av kväve bli större än från mark utan fånggröda. Grödor i försöket 2 vårkorn 21 havre 22 potatis 23 vårkorn 2 vårraps 25 rågvete Förklaringar Hdg = handelsgödsel 1 N = 9 kg N till havre och korn och Stallgödsel: 1N = totalkväve 11 kg N till vårvete och potatis Bearbetning = led A,C, G o I stubb. + plöjning i nov. Övriga led plöjning. Fånggröda: I stråsäd och raps består fånggrödan av engelskt rajgräs, 7-8 kg/ha, vilken sås in i samband med sådd. Vid potatisodling sås råg direkt efter upptagning. 5
Stallgödselanvändning i två konventionella odlingssystem Detta försök undersöker möjligheterna att minimera utlakningen från två konventionella växtodlingssystem. Den ena från en mjölkgård och den andra en grisgård. Genom vallodling och höstsådda grödor får vi en 1% vintergrön mark. Flytgödsel sprids med släpslangsteknik före sådd och med myllningsaggreagat i växande vall. I försöket mäts även ammoniakavgång vid spridning av gödsel. I båda försöken förutsätts att djurtätheten är relativt hög, ca 1 d.e/ ha. Försöket visar att: Kväveutlakningen i vallväxtföljden är låg jämfört med växtföljden på grisgården där jorden bearbetas oftare. Sen höstspridning (nov) av flytgödsel i vall har gett liten påverkan på kväveutlakningen under efterföljande vinter. När flytgödsel har myllats till vallarna har ammoniakförlusterna minskat. Detta har ökat mängden växt- och utlakningsbart kväve i marken. Skördarna har blivit högre, men även kväveutlakningen. Spridning med släpslang i växande grödor har gett märkbara ammoniakförluster och osäkra kväveeffekter. Metoden kan innebära risk för ökad kväveutlakningen till följd av fördröjd kväveverkan. Då gödsel sprids med släpslang i stråsäd bör den kompletteras med fånggröda eller insådd vall. Störst kväveutlakning ger odling av potatis, höstspridning av flytgödsel samt tidig bearbetning inför höstsäd. Forskare: Gunnar Torstensson, avd. för vattenvårdslära, SLU.Vill du veta mer? Kväveutlakning på sandjord motåtgärder med ny odlingsteknik. Ekohydrologi 71. Avd. för vattenvårdslära, SLU. Spridningsförluster av ammoniak 6 Vid spridning av svin- resp. nötflytgödsel avgår ammoniak. Mätningar görs i både konventionella och ekologiska försök. De tre faktorer som främst påverkar ammoniak förlusternas storlek är: Nedmyllning: Även en grund nedmyllning av gödseln är mycket effektivt för att motverka ammoniakförluster jämfört med om gödseln läggs på markytan. Jordkontakt: När marken är mer eller mindre täckt med gröda eller växtrester får gödseln inte kontakt med jorden, trots att det sprids med släpslang. Marktemperatur: Lägst förluster blir det när markytan har några få plusgrader. Förlusterna ökar med stigande temperatur eller när temperaturen är under.
Mjölkgården Odlingen är helt inriktad på grovfoderproduktion. Huvudväxtföljden är treårig med grönfoder (korn+ärt) som sås in med tvåårig vall vilken skördas tre gånger per år. På ett fjärde skifte odlas majs fyra år i rad. ton ts/ha 1 12 1 8 6 2 Skördar Gröns.+ins Vall I Vall II Majs Stallgödsel spridningstidp. vår e 1:a skörd e 1:a skörd vår +nov Stallgödsel * + handelsgödsel, 9 + 38 + 123 31 + 135 63 + 9 kg N/ha = 16 = 175 = 15 Jordbearbetning e skörd tidig vår tidig vår *) ammoniumkväve grönf +ins vall I vall II majs Utlakning kg tot N/ha 1 2 3 5 6 Ammoniakavgång vid spridning av nötflytgödsel Före vårvallbrott; omedelbar nedbrukning (tallriksharv) (1 obs) Efter vårvallbrott; nedbrukad efter tim (1 obs) Före vårvallbrott; nedbrukad efter tim Vall efter 1:a skörd, myllad Vall efter 1:a skörd; släpslang Växande vall, sen höst Vall, sen höst, (frodig grönträda) % av tillförd NH-N 1 2 3 5 6 7 8 9 1 7
Grisgården Odlingen på den konventionella grisgården består av en 6-årig växtföljd med fodersäd, våroljeväxter, potatis och bevuxen träda. ton/ha 9 8 7 6 5 3 2 1 Skördar ej bortförd Korn + ins EU-träda Vårraps Höstvete +fång 3 ton Potatis Rågvete +fång Stallgödsel spridningstidpunkt Stallgödsel * + handelsgödsel kg N/ha Jordbearbetning e skörd (plöjning) *) ammoniumkväve Utlakning kg tot N/ha 1 2 3 5 6 7 8 vår sen höst - vår + tid höst vår vår 11 + 69-51 + 2 6 + 71 9 + 69 61 + 55 = 8 = 95 = 13 = 12 = 115 tidig vår tidig höst vår tidig höst sen höst korn+ins EU-träda Vårraps Höstvete +fång Potatis Rågvete +fång Ammoniakavgång vid spridning av svinflytgödsel Höstsäd, myllad vår Höstsäd, släpslang vår Vår, på bar mark, nedbrukad efter tim % av tillfört NH-N Vår, i fånggröda, nedbrukad efter tim (1 obs) Fånggröda, i september Fånggröda, sen höst 8 1 2 3 5 6 7 8 9 1
Ekologisk odling kväveomsättning & utlakningsrisker Försöket syftar till att belysa utlakningsrisker och kvävemineralisering i två odlingssystem, med och utan djurhållning. Försöket med djurhållning är anpassad till en djurtäthet som motsvarar,6 djurenheter/ha. Växtföljden som är anpassad för en växtodlingsgård tillförs ingen stallgödsel. I detta system står gröngödslingsvallen för kvävetillförseln och är en förutsättning för odling av avsalugrödorna. Försöket har sedan starten 1991, utvecklats i en strävan mot fungerande växtföljder både vad gäller utlakning, skördar och ogräs. Ekologiska lantbrukare, rådgivare och forskare diskuterar utvecklingen i en referensgrupp. Växtföljder Med djur Vall I Vall II Havre + fånggröda Grönfoder m ins. Potatis + höstråg Korn + ins Utan djur Grönträda Vårvete Havre + ins. Gröngödsling Potatis Råg + ins. nya fr o m 23 Vall I Vall II Höstraps+ fånggr. Korn + fånggr.. Åkerböna Grönfoder m ins. Grönträda Höstraps + fånggr. Havre + ins. Gröngödsling Vårvete + fånggr. Åkerböna Råg + ins. Försöket visar att: Skördar av vall och grovfoder är nästan jämförbara med intilliggande konventionella system. Medelskördar av stråsäd och potatis är ca 6% av motsvarande i konventionell odling. Mängden mineralkväve i marken samt utlakningen är något högre i systemet utan djur, till följd av bl a fler återkommande vallbrott. Utlakningen från gröngödslingsvallarna påverkas av mängden nerbrukad grönmassa. Detta material mineraliseras mycket snabbt. Stor mängd nedbrukad grönmassa kan liknas vid att sprida en rejäl giva flytgödsel. Gröngödslingsvallarna har en hög kvävekapacitet som borde kunna utnyttjas bättre. T ex genom skörd och biogasrötning där rötresterna återförs. Det är viktigt att ha kontroll på ogräsen, vilka annars kan bidra till låga skördar och därmed ökad risk för kväveutlakning. En del av utlakningen beror på att det är svårt att styra frigörandet av organiskt bundet kväve från vallar och gröngödsling. Potatisodlingen har gett betydande utlakning bl a till följd av låga skördar på grund av tidiga bladmögelangrepp. Forskare: Gunnar Torstensson, avd. för vattenvårdslära, SLU.Vill du veta mer? Ekologisk odling - utlakningsrisker och kväveomsättning. Ekohydrologi 72. Avd. för vattenvårdslära, SLU. 9
Odlingssystem med djur 1 8 Skördar Vallen består av gräs, röd- och vitklöver 21,5 ton ny växtföljd ton alt ton ts/ha 6 2 Vall I Vall II Havre+fg Grönf.+ins Potatis Korn+ins Vall I Vall II Tillförd gödsel, kg/ha (nötflyt) Totalkväve 15 5 11 95 7 7 NH-kväve 6 3 65 6 35 35 Fosfor 15 1 2 15 1 1 Kalium 25 19 25 155 12 11 11 Spridningstidp. Tidig vår Tidig vår Tidig vår Tidig vår Myllad efter 1:a skörd Jordbearbetning e skörd (plöjning) Sen höst Tidig vår Tidig vår Tidig vår Augusti före rapssåd Utlakning kg N/ha 2 6 Vall I Vall II Havre+fg Grönf.+ins Potatis Korn+ins Vall I Vall II 8 1 1 Mineralkväve i marken Mineralkväve kg/ha 1 12 1 8 6 2 Vår Uppkomst/sättning Gulm./Skörd 2 Sen höst *) ej mätt * * * * * Vall I Vall II Havre+fg Grönf.+ins Potatis Korn+ins Vall I Vall II
Odlingssystem utan djur 1 Skördar Gröngödslingen består av rajgräs, röd- och vitklöver 19,6 ton ny växtföljd ton alt ton ts/ha 8 6 2 N- fixering kg N/ha Bearbetning e skörd ej bortförd Grönträda Vårvete Havre +ins ej bortförd Gröng.vall Potatis Råg+ins Grönträda Vårvete +fång ej bortförd Åkerböna 15-2 15-2 15-2 9 Sen höst Sen höst Tidig vår Höstråg sås efter upptagn. Tidig vår Tidig vår Sept före höstsådd h-sådd Utlakning Grönträda Vårvete Havre +ins Gröng.vall Potatis Råg+ins Grönträda Vårvete+f Åkerböna kg N/ha 2 6 8 Mineralkväve kg/ha 16 1 12 1 8 6 2 Mineralkväve i marken under året Vår Uppkomst/sättning Gulm./Puts 2 Sen höst *) ej mätt * Grönträda Vårvete Havre +ins Gröng.vall Potatis Råg+ins Grönträda Vårvete+f Åkerböna * * * 11
Jordbearbetning & kväveutlakning i två odlingssystem Detta försök visar hur enskilda åtgärder i fält kan ge stor påverkan på kväveutlakningen. I försöket studeras kväveomsättningen i två olika odlingssystem. Det ena med en konventionell växtföljd och det andra med en kväveeffektiv. Den konventionella sköts enligt de generellt gällande brukningsmetoderna i området. I den kväveeffektiva växtföljden tillämpas de senaste forskningsrönen om åtgärder för att minska utlakningen av kväve. Resultat från försöket visar att skörden är nästan lika i de båda odlingssystemen. Problem med kvickrot minskade skörden ett år (23) i det kväveeffektiva systemet. relativtal 1 8 6 utlakningen av kväve är ca 15 kg mindre per hektar och år i det kväveeffektiva systemet. Konventionell Kväveeffektivt Forskare: Åsa Myrbeck, SLU. Mer information finns i Jordbearbetningsavdelningens årsrapport 2, SLU, Uppsala. 2 genomsnittlig kväveutlakning genomsnittlig skörd 99-12 Gröda A. Konventionellt B. Kväveeffektivt Våroljeväxter 1999, 25 Höstvete 2 Vårkorn med insådd 21 Gröngödsling 22 Höstvete 23 Vårkorn med fånggr. 2 Plöjning genast efter skörd. Sådd av höstvete sent i september. Stubbearbetning ca 1/9. Sen höstplöjning, ca 2/1. Sådd av korn med insådd av klöver/ gräsvall vid normal tidpunkt Plöjning samtidigt som led B. Sådd av höstvete sent i september. Stubbearbetning i början av september. Plöjning ca 2/1. Sådd av korn och insådd av engelskt rajgräs vid normal tidpunkt. Direktsådd av höstvete tidigt i september. Insådd av fånggröda i höstvetet. Vårplöjning med tiltpackare. Tidig sådd av korn med insådd av klöver/gräsvall. Plöjning 1 vecka före sådd av höstvete. Sådd i början av september. Insådd av fånggröda i höstsäden. Vårplöjning 2. Tidig sådd av korn och insådd av rajgräs.
Skördar i konventionellt och kväveeffektivt odlingssystem Ingen signifikant skördeskillnad åren -99, -, -2, - och -5 7 konventionellt Kväveeffektivt 6 5 skörd (kg/ha) 3 2 1 Vårraps 1999 Höstvete 2 Vårkorn 21 Gröngödsling 22 (ts) Höstvete 23 Vårkorn 2 Vårraps 25 Månadsvis kväveutlakning i respektive odlingssystem Utlakning kg nitratkväve/ha 9 8 7 6 5 3 2 1 Konventionell Kväveeffektivt Juli Aug Sep Okt Nov Dec Jan Feb Mars Apr Maj Juni 13
Jordbearbetning och kväveutlakning I detta försök studeras effekterna av olika tidpunkter för plöjning och jordbearbetning i vårsådda grödor. Dessutom jämförs hur inblandning respektive bortförsel av skörderester påverkar mineralkvävet i marken. Försöket visar att: Leden med sen höstplöjning, med eller utan fånggröda, har gett högst skörd. Skörden i det vårplöjda ledet har varit låg p g a problem med kvickrot, kråkfåglar och rotdödare. Mineraliseringen efter tidig höstplöjning går relativt snabbt. Mängden mineralkväve ökar med i genomsnitt 1 kg/ha under en 1-dagars period. Mineraliseringen efter en sen plöjning är betydligt lägre. Att bruka ned halmen eller föra bort den har ingen större betydelse för kväveutlakningen. Under de senaste åren har dock mineralkvävehalten i marken varit något högre i leden där halm brukats ned (se diagram). Efter en stubbearbetning ökar halten mineralkväve i marken lite långsammare än vid plöjning. Ökningen fortsätter dock under hela hösten eftersom ledet plöjs sent. Användning av fånggröda innebär låga halter av mineralkväve i marken under höst och vinter. Vårplöjning innebär också låga halter mineralkväve, men kan ge problem med kvickrot. Tidig höstplöjning ökar risken för utlakning av stora mängder kväve. Mineralkväve i marken från gulmognad till skörd vid olika bearbetningstillfällen Mineral-N kg/ha 8 7 6 5 Tidig plöjning Sen plöjning Fånggröda+sen plöjning Tidig stubbearb+sen plöjning Vårplöjning 3 1 2 Gulmognad Skörd Nov Dec Vår
Skördar ton/ha 5 Jordprofil från Mellby: Under en mullrik matjord syns tydliga skikt av olika sandfraktioner. 3 2 1-2 Tidig plöjning Sen plöjning Fånggröda + sen plöjning Tidig stubbearb + sen plöjn Vårplöjning Kväve i marken med eller utan halm Halmen inblandad 5 Halmen bortförd - Mineral-N kg/ha 3 2 1-6 Gulmognad Skörd November Dec ember Vår Växtföljd Vårraps Vårvete Vårkorn Havre Gödsling Alla grödorna har gödslats med för grödan normal handelsgödselgiva (9-11 kg N/ha) - 8 Forskare: Åsa Myrbeck, avd. för jordbearbetning. SLU. Mer information finns i: Jordbearbetningens årsrappport 2. 15
På försöksfältet finns tre mätstationer, 5 stycken separat dränerade rutor varifrån vattnet leds till varsitt vippkärl där flödet mäts och prover tas ut. Totalt är 1 km dräneringsslang nergrävt samt 5 km täta ledningar! 16 Så här hittar du till Mellbyförsöken Sväng av från motorvägen vid avfarten mot Mellbystrand. Kör väg 2 mot Laholm. Sväng höger vid vit skylt med texten Mellby industriområde. Kör till T- korsning. Sväng vänster(skyltat Hushållningssällskapet). Kör under bro och sväng höger direkt efter ett stort rött hus, skyltat Hushållningssällskapet. Håll höger när vägen svänger. Kör fram till gården och följ vägen till höger. Nu ser ni Mellbyförsöken framför er! fånggröda, vårbearbetning och myllning av stallgödsel! Läs mer Rapporterna som hänvisas till i broschyren kan beställas från SLU, tel 18-67 2 6 Denna broschyr har bekostats av svenska staten och EU Sammanställning och layout: Sara Bergström och Maria Henriksson, HS Halland