Svenske erfaringer med minimeret jordbearbejdning Johan Arvidsson, Sveriges Lantbruksuniversitet, Uppsala
Några fakta om svenskt lantbruk Total areal: 45 miljoner ha Åkermark: 2.8 millioner ha Viktigaste grödor: Höstvete (vintervhede) Vårkorn (vårbyg) Havre Oljeväxter (oliefrö raps) Sockerbetor (Skåne) Främst unga, sedimentära leror Moränjordar i söder (Skåne)
Södra Sverige för 11 000 år sedan
Bearbetningssystem grundtyper Vändande bearbetning Icke-vändande bearbetning Direktsådd Vändskiveplog (ca 20 cm) Plöjningsfri odling 5+ cm 75 % 23 % 1-2 %
Frågor Hur förändras marken? Vad händer på olika jordar? Hur går det till olika grödor? Bearbetningsdjup? Direktsådd? Varje år eller plöja ibland?
Finns ett flertal långliggande försök med plöjningsfri odling i Sverige Ex. R2-4007, Vipängen, Ultuna Jordart: styv lera. Startades 1974 Har följande led: Plöjning Tallrik (5-10 cm), plöjning vart fjärde år Kult. (15-20 cm), plöjning vart fjärde år Tallrik (5-10 cm), aldrig plöjning Kultivator (15-20 cm), aldrig plöjning
Vad utmärker mark som ej plöjs? Stor mängd skörderester på ytan Högre mullhalt i ytan Stabila aggregat Förtätat matjordsskikt Etablering? Kan minska rottillväxt Bättre vattentransport vid torka Kontinuerliga porer
Infiltration Ultuna 7-12 cm
Rotstudier Ultuna
Rotlängd Ultuna 2010 10-20 cm
Vad händer med avkastningen om vi slutar plöja?
Skörd i ett långliggande försök med plöjningsfri odling på Ultuna Jordart: styv lera. Startades 1974 Genomsnitt för 34 försöksår Skörd (relativtal) Plöjning 100 Tallrik (5-10 cm) 104
Relativskörd plöjningsfritt som funktion av lerhalt (plöjning=100).resultat från 833 försöksår 1983-2011
Relativ skörd (plöjning=100) för olika grödor i plöjningsfri odling 1983-2011 Antal försök Rel. skörd Alla 897 98 Höstvete 292 97 Vårvete 45 102 Korn 258 100 Havre 127 98 Höstoljeväxter 50 96 Våroljeväxter 70 99 Ärter 16 90 Sockerbetor 25 95 Potatis 14 96
Bearbetningsdjup i plöjningsfri odling
Trender i plöjningsfri odling Kombination av redskap Kraftigare, stelare pinnar Ökat bearbetningsdjup Mera arbete i varje överfart Högre körhastighet Högt dragkraftsbehov, stora traktorer!
Dieselförbrukning för grundbearbetning Diesel, l/ha A=Plöjning 21 B=Kultivator till 10 cm, 2 ggr 13 C=Kultivator till 15 cm, 2 ggr 21 D=Kultivator till 20 cm, 2 ggr 37 E=Tallriksredskap 2 ggr 11
Skörd i långliggande försök med plöjningsfri odling R2-4007, Vipängen, Ultuna Plöjning 100 Tallrik (5-10 cm), aldrig plöjning 104 Kultivator (15-20 cm), aldrig plöjning 103
Relativ skörd för olika bearbetningsdjup 2006-2011 (plöjning=100) Försöksår 55 93 Kultivator 15-20 cm 99 98 Kultivator 5-10 cm 99 99 Tallrik 5-10 cm disc-press 97
Direktsådd något för Norden?
Tillämpning av direktsådd i världen (miljoner ha)
Omfattning av Conservation Agriculture (direktsådd) i världen (tot 105 milj.ha) Canada 13 USA 27 Europa 1 Asien 3 Afrika 0,4 Brasilien 26 Argentina 20 Australien 12
14 Juni 2009
Största problem vid direktsådd i Sverige 1. Etablering (framförallt vårsäd) 2. Ogräs
Relativ skörd (plöjning=100) för olika grödor i plöjningsfri odling och direktsådd 1983-2011 Plöjningsfri odling Försök Rel. skörd Direktsådd Försök Rel. skörd Alla 897 98 225 91 Höstvete 292 97 124 94 Vårvete 45 102 10 81 Korn 258 100 44 89 Havre 127 98 20 94 Höstoljeväxter 50 96 9 90 Våroljeväxter 70 99 10 80 Ärter 16 90 4 61 Sockerbetor 25 95 3 81 Potatis 14 96 1 96
Betydelse av förfrukt
Relativ skörd (plöjning=100) för höstvete i plöjningsfri odling och direktsådd med olika förfrukter (foregående afgröde) Plöjningsfri odling Antal Rel. skörd Direktsådd Antal Rel. skörd Förfrukt: Höstvete 84 94 6 86 Vårvete 6 99 2 63 Korn 40 96 23 87 Havre 24 96 22 95 Oljeväxter 98 100 52 96 Ärter 23 100 12 95
Trender i långliggande försök Aldrig plöjning eller plöjning ibland?
Skördetrend i långliggande försök R2-4007 på Ultuna B=plöjning ibland, C=aldrig plöjning
Skördetrend i sammanlagt 11 försök med plöjningsfri odling
Relativ skörd i försök med kontinuerlig plöjningsfri odling, och med plöjning vissa år 7 platser, sammanlagt 116 försöksår Plöjt varje år 100 Plöjt vissa år 102 Aldrig plöjt 99
Slutsatser Plöjt - plöjningsfritt ungefär samma avkastning från 15 % ler. Störst problem dåliga växtföljder Bäst med spannmål, sämst i ärter, potatis och sockerbetor Ingen högre skörd för djupare bearbetning. Bearbetningsdjup främst beroende på halmmängd. Högre skörd med kultivator än enbart tallrik (disc-press) Direktsådd sämre etablering och skörd, speciellt vårgrödor Ingen skördehöjning med tiden Växla mellan plöjt och plöjningsfritt fungerar!
Fasta körspår CTF?
Svenska försök med CTF Två försök startade 2010, skörd 2011 och 2012 Ett på Ultuna. ett på Alnarp Grund plöjningsfri odling, med och utan CTF Djup plöjningsfri odling, med och utan CTF Direktsådd, med och utan CTF
Resultat från Ultuna och Lönnstorp. 4 skördar 2011-2012 Slumpmässig körning 100 CTF, opackat 94 CTF, spår 102
Relativ skörd i serie R2-4017, ett försök på styv lera på Lanna i Västergötland, 1993-2009 Konv., halm kvar, ingen stubb 100 Direktsådd, halm kvar 84 Direktsådd, halm bort, 84 Ytlig bearbetning, halm kvar 94 Ytlig bearbetning, halm bort 100
Mask med grävmetoden
Mask med formalinmetoden
Stor daggmask på Ultuna 12 10 Maskar/m 2 8 6 4 2 Plöjd varje år Plöjd vissa år Aldrig plöjd 0 0-10cm 10-20cm
Reducerad bearbetning miljöeffekter Bearbetningssystemet kommer bl.a. att påverka Avkastning Energiåtgång Kolinlagring Markens framtida kvalité Bekämpningmedelsanvändning Utlakning av kväve, fosfor och bekämpningsmedel Foto: Visa Nuutinen MTT
Kan reducerad bearbetning lösa klimatfrågan? Ökad kolinlagring av direktsådd i olika delar av Nordamerika Nordvästra 0,27 Nordöstra -0,07 Centrala 0,48 Sydvästra 0,30 Sydöstra 0,42 Ton C/ha år Källa Soil Tillage Res., Vol. 83, 2005
Inledande svenska försök Hypotes: Reducerad bearbetning minskar mineralisering av kol, och ökar därmed mängden organiskt material i marken Mätningar i 5 svenska försök med konventionell och reducerad bearbetning, främst olika plöjningsdjup, 15-20 år efter försökens start. Sammanlagda mängden organiskt material bestämdes för olika skikt till ca 30 cm djup
Resultat Mängd organiskt bundet kol (Mg/ha) Djup bearbetning 84.7 Reducerad bearbetning 82.7 Soil & Tillage Res., Etana m.fl. (1999)
Effekt av plöjningsfri odling på pesticidtransport Mätningar på minilysimetrar från två långliggande försök på Ultuna Hypotes: ökat läckage i reducerade system pga kontinuerliga makroporer
Koncentration av isoproturon i dräneringsvatten på Ultuna R2-4007 (styv lera) och Säby (lättlera) Källa: Larsbo m.fl. Soil Tillage Res., in press
Koncentration av fosfor i dräneringsvatten 0,2 Totalfosfor 0,16 0,12 0,08 0,04 0 Plöjning Direktsådd
Markens kvalité på lång sikt Risken för alvpackning?
Sammanfattning (svenska förhållanden) Minskad bearbetning Avkastning (0) Energiåtgång + Markens framtida kvalité + Bekämpningmedelsanvändning - Kolinlagring (0) Kväveutlakning + Fosforutlakning (+) Bekämpningsmedelsutlakning (-) Ekonomi? +=positiv effekt -=negativ effekt
Vart är vi på väg? Styrs framförallt av Politiska beslut Konsumenternas preferenser Ekonomiska förutsättningar Forskningen? Bearbetningsintensitet Direktsådd GM-grödor? Plöjningsfri odling Ekologiskt jordbruk
Fördelar och nackdelar med mark som ej plöjts Fördelar Minskad avdunstning, skorpbildning och igenslamning. God ledningsförmåga i packad jord under torra förhållanden Hög biologisk aktivitet (ex. daggmaskar) Ökad genomsläpplighet i gamla plogsulan Nackdelar Långsam upptorkning, lägre marktemperatur, växtpatogener i halm, såtekniska problem Ev. låg genomsläpplighet i packad jord Försämrad rotutveckling i matjorden Ökad ogräsförekomst
Relativskörd i försök med plöjningsfri odling 1986-2011 (plöjning=100) Gröda Försöksår Rel. skörd Vårvete 44 102 Korn 242 99 Höstvete 284 97 Vårraps 63 99 Havre 94 98 Höstraps 47 96 Sockerbetor 23 95 Potatis 11 95 Ärter 15 90
Skörderesultat höstvete med olika förfrukter (foregående afgröde), 1986-2008 Förfrukt Skördeår Plöjningsfritt (plöjt=100) Samtliga 225 97 Korn 24 97 Höstvete 84 95 Vårvete 3 93 Havre 20 96 Oljeväxter 60 101 Ärter 17 98 Andra grödor 17 97
Skörderesultat direktsådd, olika grödor, 1983-2009 Gröda Rel, skörd Skördeår (plöjning= 100) Korn 88 44 Höstvete 95 127 Vårvete 81 10 Havre 91 22 Oljeväxter 88 16 Ärter 64 5
Skörderesultat direktsådd höstvete efter olika förfrukter, 1983-2009 Förfrukt Rel, skörd Skördeår Standard- (plöjning= 100) avvikelse Alla 95 127 15 Höstvete 86 6 18 Korn 91 22 22 Havre 96 17 17 Oljeväxter 97 58 8 Ärter 101 16 16
Något om markfysikaliska skillnader plöjt-plöjningsfritt -direktsådd
Exempel från en serie: R2-4140, Ultuna, lättlera, startat 2006 Plöjning Grund plöjning Kultivator grunt (5-10 cm) Kultivator djupt (15-20 cm) Carrier (tallrik) 5 cm Direktsådd
Mätning Ultuna 2010
Skördetrend i långliggande försök R2-4008 på Lönnstorp B=plöjning ibland, C=aldrig plöjning (jordart:lättlera)