Strukturtillståndet i marken efter ekologisk vall och spannmål på olika jordarter.

Strukturtillståndet i marken efter ekologisk vall och spannmål på olika jordarter. Undersökningen är finansierad med hjälp av KULM-medel inom det svenska miljöprogrammet för jordbruk och bekostas gemensamt av Svenska Staten och EU Av: Jörgen Karlsson, Lovanggruppen 2005-10-07

Bakgrund Lovanggruppen fick möjlighet att utföra profilstudier under hösten 2005 inom KULM 3, Övriga Projekt i Östergötlands län. Profilstudierna utfördes på två ekologiska gårdar i Östergötland. Vi ville undersöka vallens förmåga att förbättra strukturen i jämförelse med spannmål på olika jordarter. Mätningarna utfördes på tre platser där jordarten utgjordes av enkelkornstruktur, lättlera och styv lera. Vallens ålder varierade mellan 2-4 år och på angränsande fält hade det varit spannmål i 2-7 år. Det är viktigt att jordarten är i stort sett densamma för provplatserna efter vall och spannmål för att minimera de strukturella skillnader som detta innebär. Vilka parametrar har vi tittat på och varför. En god och stabil markstruktur är grunden för en väl fungerande odlingsjord. I en jord med bra struktur kan rötterna utvecklas fritt på djupet och upptaget av växtnäring och vatten fungera bra liksom luftutbytet i marken. Detta lägger sedan grunden för en hög skördenivå utifrån markens grundförutsättningar. En strukturskadad jord har sämre vattengenomsläpplighet och dräneringsegenskaper, sämre förutsättningar för rotutveckling och större bearbetnings- och dragkraftsbehov. Markstrukturtestet består av ett antal enkla fälttester som mäter vissa parametrar och som i sin tur ger oss en bild över markens strukturtillstånd. Nedan redovisas vilka parametrar vi tittar på i fälttestet. Aggregatstrukturen, aggregat uppstår endast på lerhaltiga jordar och idealet är när jorden faller sönder i så kallad sockerbitsstruktur som Exempel på bra och dålig struktur. Aggregaten vi ofta får efter tex vall. Stora massiva aggregat till vänster visar på dålig struktur med raka (kokig) med raka brottytor är negativt (ofta brottkanter. Motsatsen kan ses till höger där strukturen är betydligt bättre. packad jord). Täta skikt, ofta har rötterna svårt att ta sig fram och infiltrationen brukar vara lägre. Det räcker med att jorden har ett tätt skikt för att hela profilen skall påverkas. Ofta kan man även se onedbrutna växtrester vid förtätade skikt pga av att den biologiska aktiviteten är nedsatt. Rötter, en bra struktur ger goda förutsättningar för att rötter skall kunna växa ned på djupet och i sin tur förbättra strukturen genom uttorkning. Ju större och finare rotsystemet är desto mer kan växten prestera. Rötter som är missformade eller starkt förgrenade visar på dålig markstruktur. Antalet maskar, rötter och porer ger oss en uppfattning om markens strukturtillstånd. Porer, ett väl utvecklat porsystem gynnar rotutvecklingen och möjliggör snabba rörelser av vatten och luft i profilen. Packning av jorden medför ofta att de stora porerna förstörs och därmed även möjligheten för rötterna att växa fram. Daggmaskar, frekvensen maskar är ett bra mått på den biologiska aktiviteten i marken och indirekt på markstrukturen. Några av de positiva effekterna som maskarna bidrar med är skapande av makroporer och finfördelning av det

organiska materialet. De för materialet djupare ned i marken och banar väg för växters rötter etc. Under torra höstar, som var fallet i år 2005, kan det vara svårt att få ett bra mått på antalet maskar då dessa ofta går på djupet och blir svåra att hitta., markens vattenledande förmåga är ett bra mått på markens strukturtillstånd och dränerbarhet. Ju bättre struktur, desto jämnare fördelar sig vattnet i profilen och fuktar jorden. smätningarna utförs med rör som trycks ned i marken för att sedan fyllas med vatten. Vid torra förhållanden låter man vattnet först infiltrera en gång för att sedan fylla röret ännu än gång. Detta för att infiltrationen skall jämföras under vattenmättade förhållanden (dock svårt att uppnå i fält). Mätningen är enkel och man tittar bara på hur många centimeter som vattnet sjunker under en viss tid. Sedan räknas det om till. Frågor som besvaras under fälttestet. Fråga Rött Gult Grönt Hur ser strukturen ut i profilen? Har jorden täta skikt? Utvecklas växternas rötter bra? Kokigt, stora massiva aggregat med raka brottytor. Tydligt täta skikt, tex plogsula, rötter böjer av Dålig rottillväxt, gulbruna eller svampiga rötter. Kokigt, mindre aggregat med ojämna brottytor. Något kompakta skikt, hämmar dock inte rottillväxten. Få finrötter men de flesta friska. Större aggregat som lätt faller sönder i mindre stabila, sockerbitsstruktur Inga täta skikt varken i matjord eller alv. Går lätt att gräva. Friska frodiga rötter i hela profilen. Antal daggmaskar 20X20 cm Antalet makro-och mikroporer per dm 2 Vattengenomsläpplig heten i profilen. 0-5 st 5-20 st >20 st <1,5mm 0-20 st 0-2 st <1,5mm 20-50 st 2-10 st <1,5mm 50< st 10< st <0,02 0,02-0,07 > 0,07 Testerna utförs på fyra nivåer i marken, matjord, plogsula, övre alv och nedre alv. Om resultatet av testerna övervägande hamnar i kolumnerna rött och gult är strukturtillståndet i marken dåligt och man bör överväga att sätta in åtgärder för att den skall förbättras. Resultat och diskussion. Nedan redovisas resultatet från profilstudierna för varje provplats i tabeller. I vissa fall var det svårt att utföra mätningarna pga yttre omständigheter såsom kraftig sprickbildning och utförd jordbearbetning. Resultatdelen är uppdelad efter jordart och börjar med jord med enkelkornstruktur följt av lättlera och styv lera. Efter respektive jordart följer en diskussion kring resultatet och skillnaderna mellan grödornas inverkan på markstrukturen. Resultat på jord med enkelkornstruktur. Profilstudie efter 4-årig vall Jordart: Enkelkornstruktur Matjord 26 Svart Enkelkorn, mycket sten Mycket rötter både fina och grova Torrt Svårt att se 0,79

Körsula Grå Svag körsula knappt märkbar, enkelkorn Endel rötter både fina och grova Övre Alv Orange Enkelkorn Få finrötter men lusernens rötter går på djupet Nedre Alv Orange Sanden går över till grus Rötter från lusernen Svårt att se 0,95 Svårt att se 1,15 Profilstudie efter 2 år spannmål Jordart: Enkelkornstruktur Matjord 25 Mörk Enkelkorn, var - - Svårt att se Plöjd plöjd vid tillfället Körsula 7 Grå Märkte en viss Få rötter enstaka Svårt att se 0,46 förhårdnad, bildades block vid brytning finrötter Övre Alv Orange Enkelkorn Enstaka finrötter Svårt att se 0,95 Nedre Alv Orange Enkelkorn Inga Vid grävning i vallen märktes det att det endast var lusernrötterna som orkade att gå ned i alven. Det beror på att det mekaniska motståndet är högt i enkelkornjordar på grund av den låga sprickbildningen. Tittar vi på en spannmålsgröda är det sällan som rötterna går ner mer än 40-50 cm på denna typ av jord. Vallens strukturuppbyggande förmåga baseras i hög grad på uttorkning av profilen. Detta bidrar till sprickbildning som rötterna kan utnyttja för att växa på djupet. Andra positiva effekter som vallen bidrar med är att marken får vila under några år samt att mikroorganismer och maskar gynnas. Utifrån profilerna kan vi se att den strukturuppbyggande effekten från vallen är betydligt lägre vid jämförelse med styvare jordarter. Den tydligaste skillnaden uppstod i körsulan som knappt kunde skönjas efter vallen medan en viss förhårdning kunde märkas efter spannmålen. en i körsulan var halverad i spannmålsledet i jämförelse med motsvarande nivå i valledet. Tyvärr var det torrt vid grävningen vilket medförde att maskarna var svåra att hitta. Resultat lättlera Körsula 8 Ljus brun Övre Alv Profilstudie efter 2-årig vall Jordart: lättlera Matjord 25 Ljus brun Väldigt torrt. Faller sönder i Mycket rötter både grova och 13st 1,08 Gråvit sockerbitsstruktur Svag körsula. Större aggregat som faller sönder vid mediokert tryck Mindre aggregat som lätt smulas sönder. Kraftig sprickbildning Nedre Alv Vit Vit mjölig stuktur. Smulas sönder lätt. fina Grova rötter som banar väg. Finrötter i sprickor Endel rötter både grova och fina Enstaka finrötter 5 st väldigt torrt 3 3,79 troligen sprickor. 10 0,64 3-4

Körsula 10 Ljus brun Övre Alv Profilstudie efter 4 år spannmål Jordart: lättlera Matjord 23 Ljus brun Stora aggregat som är svåra att bryta sönder Mycket rötter dock endast 5-8 st 10 3,1 Gråvit Kraftiga och hårda aggregat med raka brottytor. Kompakt Även här kompakt men faller sönder vi moderat tryck Nedre Alv Vit Mjölig struktur. Dock mer kompakt än efter vallen finrötter Enstaka finrötter i sprickor 1 Svårt att mäta pga sprickor Endel finrötter 4 0,07 Enstaka finrötter i porer Tittar vi på resultaten från profilbeskrivningen ser vi att vallens strukturuppbyggande förmåga kommer mer till sin rätt på lättleran än på jordar med enkelkornstruktur. På bilderna här nedan kan man se hur strukturen skiljer sig åt mellan spannmål och vall. Vallen har gjort nytta trots att den bara legat i två år. Det är främst i plogsulan och i övre alven som man kan se skillnader till vallens fördel. Aggregaten är större efter spannmål och betydligt mer kompakta och svåra att få sönder. Efter spannmålen fanns det dock stora sprickor som hade bildats i den torra väderleken och då främst i körsulan. Sprickorna uppstår när strukturen är dålig och de blir ofta väldigt kraftiga mellan de kompakta aggregaten. Vattnet rinner snabbt genom sprickorna och jorden däremellan har svårt att suga upp vattnet. Rötterna har ofta svårt att ta sig genom denna typ av sprickbildning då den blir så koncentrerad samtidigt som aggregaten är för hårda för rötterna att tränga igenom. Exempel på aggregatstrukturen på olika djup efter spannmål. Exempel på aggregatstrukturen på olika djup efter vall. 1

Andelen makroporer är högre efter vallen på alla nivåer i profilen. Makroporerna utgörs främst av maskgångar men även av gamla rotkanaler som har fått vara ostörda då vallen inte har plöjts på några år. en var oftast bättre i vallprofilen jämfört med spannmålsprofiler. I matjorden var dock infiltrationen bättre efter spannmålen än efter vallen. Detta är en tendens som vi ofta ser då man har ganska intensiva körningar på vallen och matjordslagret har inte genomgått någon luckring som i spannmålen. Resultat styv lera. Profilstudie efter 3-årig vall Jordart: Styv lera Jord -färg Matjord 25 Mörk Mycket bra struktur, faller lätt sönder. Mycket rötter både fina och 10 st. Väldigt 20 2,28 Körsula 5 Mörk Övre Alv Nedre Alv Ljus Ljus Sockerbitstruktur. Knappt skönjbar. Större aggregat, har inte samma tendens att falla sönder som i matjorden. Kraftig sprickbildning Större aggregat med varvig struktur. Faller sönder. Som övre alven. grova. Endel rötter både fina och grova. Mycket finrötter. De grova minskar. Rötterna minskar med djupet torrt. Maskarna var av större karaktär. 5 4,46 10 3,33 Profilstudie efter >6 år spannmål Jordart: Styv lera Matjord 25 Svart Mullrik matjord. Bra aggregatstruktur som lätt faller sönder Mycket finrötter. 7-8 st endast små maskar 10 1,27 Körsula 10 Grå Kan märk en förhårdnad dock inte tydlig. Svårare att bryta sönder aggregaten. Övre Alv Nedre Alv Ljus Ljus Kompakt och svårt att bryta sönder aggregaten. Varvig lera. Kompakt och svårt att bryta sönder aggregaten. Varvig lera. Endel finrötter endast i stora sprickor. Endel finrötter mellan aggregaten. 0 2 0,33 5 1,54 2

Det var en ren fröjd att gräva i den styva leran efter vallen. Stukturen här var genomgående mycket bra och uppe i matjorden krävdes det endast ett spadtramp för att föra ner spaden till skaftet. Det är endast i vallar med mycket bra struktur som man har möjlighet att göra detta. Nu skall det ju tilläggas att strukturen efter spannmålen även den var förvånansvärt bra utifrån de förutsättningar den haft med ensidig spannmålsodling i många år. Liksom tidigare profiler var det fuktigare efter spannmålen än efter vallen. På bilderna här nedan ges Klöverns pålrot är mycket positiv för strukturen. exempel på hur aggregatstrukturen såg ut i de olika profilerna. Strukturella skillnader kunde märkas hela vägen men de var tydligast i körsula och övre alv där vallens helande förmåga märktes tydligt. Aggregaten föll sönder lättare efter vallen och denna effekt höll i sig ända ned till nedre alven. Matjorden går inte riktigt att jämföra då den var betydligt mullrikare på fältet med spannmål än efter vall. Alven var lite speciell då den bestod av varvig lera. Exempel på aggregatstrukturen på olika djup efter spannmål. Exempel på aggregatstrukturen på olika djup efter vall. Liksom tidigare var andelen makroporer betydligt högre efter vallen än efter spannmålen. Till skillnad från provtagningarna på lättleran var infiltrationen genomgående mycket bättre i vallen än efter spannmålen. en var till och med högre i matjorden i vallen vilket är ovanligt. Slutsatser Profilstudierna bekräftade vad vi redan misstänkte. Vallens strukturuppbyggande förmåga avtar på lättare jordar. Tendensen är tydlig och den positiva effekten från vallen är betydligt mindre på enkelkornjorden än på den styva leran. Stabiliteten hos strukturen är även lägre på

lättjorden vilket gör att de positiva effekterna som vallen ger i form av ökad mullhalt och djupare rotsystem inte varar lika länge på lättjorden som på leran. Vi kanske kan förvänta oss att effekterna varar 1-2 år efter vallen på lättjorden. Effekten av vallen på den styvare jorden märks av i flertalet år efteråt. Lättare jordar är inte lika känsliga för markpackning som styvare jordar är men i gengäld är det mycket svårare att reparera packningsskador som sker på lättare jordar. Jörgen Karlsson, Lovanggruppen