Långsiktiga effekter av organiska gödselmedel

Relevanta dokument
Fosfor och kväveinteraktioner samt mulluppbyggnad i svenska långliggande försök

Växtföljdens roll långsiktigt - för skördenivå, utsläpp av växthusgaser och kolinlagring i åkermark. Thomas Kätterer

Hur påverkas marken av växtföljd, tillförsel av organiskt material och jordbearbetning. - förfruktseffekter - mullhalt - struktur - växthusgaser

Växtföljdens roll långsiktigt - för skördenivå, utsläpp av växthusgaser och kolinlagring i åkermark. Thomas Kätterer

Vad betyder slam för markens bördighet? Gunnar Börjesson & Thomas Kätterer, SLU

Mull/kol balanser och hur de påverkas av odlingsåtgärder. Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet

Nationell forskning om kolinlagring i mark. Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet

Odlingssystemets effekt på mullförråd och kolinlagring i jordbruksmark. Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet

Jordbruksmarken som kolkälla eller kolsänka vad är potentialen för ökad kolinlagring? Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet

Mikronäringsämnen i svenska grödor - Vilka mängder tas upp och vilka faktorer påverkar upptaget?

Jordbrukets potential att öka kolinlagring i marken. Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet

- Vilka mängder tas upp och vilka faktorer påverkar upptaget? Karin Hamnér Inst. för mark och miljö, SLU

Praktiska råd för optimering av fosforgödsling för gröda och växtföljd. Johan Malgeryd Jordbruksverket, Linköping

Vallens klimatpåverkan. Pernilla Tidåker, JTI

Kolinlagring i jordbruksmark. Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet, Uppsala

Framtidens växtodling i sydöstra Sverige

Utlakning efter spridning av

Institutionen för mark och miljö

Effekt av gödslingsstrategier och markfaktorer

Sammanfattning. Inledning

Institutionen för markvetenskap Avdelningen för växtnäringslära

i drift, på Hvilan och på Petersborg. Något senare, 1959, startades serien L3-0000

Institutionen för mark och miljö

Växtföljdens långsiktiga effekter på skörd och kolinlagring. Thomas Kätterer Inst. för mark och miljö

Mull och kol och liv i marken. FramtidsOdling

Mullhaltsutveckling, miljö och produktionsmöjligheter. Göte Bertilsson Greengard AB.

Varmt väder gynnar kväveupptaget, men snart behövs mer markfuktighet

Slamspridning på åkermark

Varmt väder gör att plantorna utvecklas snabbt

Slamspridning på åkermark

kadmium i avloppsslam

Odlingssystemets effekt på mullförråd och kolinlagring i jordbruksmark. Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet

Jordbearbetning till våroljeväxter Johan Arvidsson, SLU

Slamspridning på åkermark

Kolinlagring i jordbruksmark. Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet, Uppsala

Kvävebalanser på mjölkgårdar

Slamspridning på Åkermark

Underlag till modul 12 B Bördighet och växtföljd. Hans Nilsson Länsstyrelsen Skåne

Slamspridning på åkermark

Mikronäringsämnen i spannmålsgrödor

Jordbrukets klimatpåverkan och det ekologiska jordbrukets utmaningar

Innehåll

Gödsling, stallgödsel och organiska restprodukter

Markpackning (12A) Namn Adress Postadress. Datum för besök: Sammanfattning. Produktion och jordartsfördelning. Markstrukturens goda cirkel

Varmt väder har satt fart på kväveupptaget

SJV, Skövde, 17 jan Vall i växtföljden påverkan på markstruktur Jens Blomquist, Agraria Ord & Jord

Kväveupptag i nollrutor i höstvete, Östergötland och Örebro vecka

Flaggbladstadiet är passerat och det är dags ta beslut om kompletteringsgödsling

Varmt väder och högt upptag senaste veckan

Slamtillförsel på åkermark

Tre typgårdar i VERA. Typgård växtodling

Klimatsmart utfodring Kol i mark och vegetation sänka eller utsläpp?

Effektiv och resurssmart fosforgödsling vad visar försöksresultaten. Ingemar Gruvaeus, Yara. P-seminarium

Bibliografiska uppgifter för Odlingssystemets ekologi - gröngödsling som mångfunktionellt redskap i grönsaksodling - mobil gröngödsling

Lunds universitet, SLU, Hushållningssällskapet Skåne

Hållbar intensifiering. MER skörd och MINDRE miljöpåverkan

Räkna med vallen i växtföljden

Svenske erfaringer med minimeret jordbearbejdning. Johan Arvidsson, Sveriges Lantbruksuniversitet, Uppsala

Fortsatt ökning av kväveupptaget

VERA-grundkurs Del 3 Gödslingsplan och utlakning

Gynna markstrukturen för bra odlingsförutsättningar i vått och torrt!

Att sätta värde på kvalitet

Potatisodling och dess påverkan på klimatet

Mångfunktionell vall på åker och marginalmark hur mycket biomassa, biogas och biogödsel blir det?

P OCH K I MARK OCH VÄXTER - HÅLLER DAGENS GÖDSLINGS- STRATEGIER?

Tre typgårdar i VERA. Typgård växtodling

Vidmakthåller dagens växtodling acceptabel mullhalt?

R8-74B PM För sådd, skötsel och skörd av långtidsförsök med monokultur

Lustgas från mark jordbrukets stora utmaning. Hur fungerar det och vad kan vi göra?

Biogödsel, marken och skörden -baserad på kommande rapport från Avfall Sverige

Klimatsmart utfodring Kol i mark och vegetation sänka eller utsläpp?

Fortsatt varmt och torrt ger snabb utveckling men lägre upptag

Varmt väder ger snabb utveckling

Eftereffekter av ammoniumfixering, M3-2263

Stallgödseldag i Nässjö 11 nov 2008

VARFÖR LÅGA PROTEINHALTER 2008 OCH 2009? Proteinhalter i sortförsök i Skåne (serie L7-101) 2008 och Sex försök per år.

Syra till gödsel sparar kväve

Kväveeffektiv jordbearbetning resultat av 10 års forskning, Uddevallakonferensen, januari 2015 Åsa Myrbeck

Klimatkollen växtodlingsgård 20A

Dags att ta beslut om kompletteringsgödsling

Praktisk användning av biogödsel

De skånska odlingssystemförsöken

Jorderosion, fosforupptag och mykorrhizasvampar som kolsänka. Håkan Wallander, Professor i Markbiologi, Biologiska Institutionen, Lunds Universitet

Varmare väder gör att kväveupptaget ökar

Växtföljdens roll långsiktigt - för skördenivå, utsläpp av växthusgaser och kolinlagring i åkermark.

Hur beter sig ett bekämpningsmedel i marken? Nick Jarvis Institution för Mark och Miljö, SLU

Kvävedynamik vid organisk gödsling

Klimatsmart utfodring Kol - sänka/källa i foderodlingen? Christel Cederberg, SIK Greppa Norrköping 17/1 2011

Kväve-efterverkan i höstvete efter höstraps. Lena Engström Institutionen för Mark och Miljö Sveriges Lantbruksuniversitet, Skara

Finns det miljögifter i sockerbetor odlad på slamgödslad mark?

Metoder för minskat fosforläckage och ökat växtnäringsutnyttjande vid användning av flytgödsel

Biogasproduktion från vall på marginalmark

Resultatrapport. Distribution Koldioxid,

Ganska högt kväveupptag efter regnen

Energihushållning i växtodling

De viktigaste åtgärderna inom jordbruket och deras effekt. Barbro Ulén, SLU

Kväveupptag i nollrutor i höstvete, Uppland/Västmanland, vecka 25, 2014

Kvalitetsbrödsäd. IV: 1) ogödslat 2) 60 kg/ha i nötflytgödsel DC 30

Justera kvävegivan utifrån förväntad skörd och markens mineralisering

Fortsatt varmt väder ger snabb utveckling men lågt kväveupptag

Transkript:

Långsiktiga effekter av organiska gödselmedel Thomas Kätterer Inst. för Disposition Mullens betydelse för bördigheten Nedbrytning och humifiering av organiskt material Mullbalansens beroende av växtföljder, stallgödsel, skörderesthantering och N gödsling Baserad främst på resultat från långliggande fältförsök Kol är huvudbyggstenen i all organisk material H O other N C C% ökar i regel under nedbrytning i marken, från ca. 4% i växtrester till ca. 6% i väl humifierat material. Organiskt material i marken (mull) har en genomsnittlig kolhalt på drygt 5%. Mullen är den enskilt viktigaste bördighetsfaktorn som påverkar markstruktur vattenhållandeförmåga kemiska och biologiska egenskaper Växttillgänglig vatten (mm; 25cm) Mullen påverkar många markegenskaper 9 8 7 6 5 4 3 2 Växttillgänglig vatten > svenska markprofiler 4% ler; 3% sand 2% ler; 3% sand 2 3 4 5 Kolhalt %,9 2 3 4 Kolhalt % En fördubbling av mullhalten ökar mängden växttillgänglig vatten med ca. % i många jordar minskar volymvikten med ca. % effekten är störst i grövre jordar Volymvikt (g/cm 3 ),5,4,3,2,, Volymvikt/porositet Ultuna

foto: Erik Sindhoj Kolhalten i marken styrs av fotosyntes, organsika gödselmedel och nedbrytning Mängd och kvalitet av det tillförda organiska materialet kan påverkas Nedbrytningen är svårare att påverka. Den styrs främst av temperatur vattenhalt markegenskaper fotosyntes CO 2 nedbrytning Nedbrytningsprocessen Tid Dag 3 mån Växt- eller djurrester Lättnedbrytbara föreningar är borta MB CO 2 år Svårnedbrytbara för. kvar MB H CO 2 2 år Svårn. för. M H CO 2 6 år H CO 2 3 år CO 2 MB= mikrobiell biomassa; H=humus Nedbrytning och humusbildning Kvarvarande massa (%) 2 8 6 4 2 Nedbrytning av olika jorförättringsmedel (Kolenbrander, 974) 2 4 6 8 År 7 Torv Torv 2 Torv 3 Sågspån Halm 4 C kvar (%) Nedbrytning av halm och stallgödsel under 37 år i fält i Österike Halm Kvar i marken Halm % % Efter 5 år 2 3 Efter år 2 2 Efter 37 år 5 9 Tatzber et al., SSSAJ 73:744-75

Stabilisering av organsikt material Svårnedbrytbar (kortare tidsperspektiv) Kemiskt stabiliserat x Fe Ca Bläää, va äckligt! Det känns som klister! Jag får inte bort det! Nedbrytningshastighet Nedbrytningens beroende av vattenhalt och temperatur i marken Nedbrytningshastighet re_temp.2.8.6.4.2-2 3 4 Marktemperatur ( o C) From: Anke Herrmann Fysiskt oåtkomligt Jag kommer inte åt! Det finns mat därinne! 9 Nedbrytningshastigheten fördubblas när temperaturen höjs med o C Nedbrytningen gynnas av lagom vattenhalt (ca. 6% vattenfyllda porer) För hög vattenhalt leder till syrebrist Princip: Effekt av tillfört organiskt material på mullhalten 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 Lanna Ultuna Ultuna sedan 956, mellanlera,,5 % C vid start 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 Organiskt material måste tillföras hela tiden för att upprätthålla mullhalten 9 behandlingar i 4 block, 36 rutor à m 2 Grödor: Mest vårstråsäd

Ultuna Ramförsök Markkol i ramförsöket C % (-2cm) 5 Torv+ M N Torv I O 4 Rötslam + K P J 3 NSågspån + N Halm+ G N L 2 Sågspån H Halm F Cyanamid E C Kalksalpeter Ammoniumsulfat D B 95 96 97 98 99 2 2 22Kontroll ASvartträda Kätterer et al. (2) Agriculture, Ecosystem and Environment 4, 84-92 Trender i skörd, Ultuna Ramförsök Tillförsel av organiskt material och kvävegödsling leder till högre kolförråd i marken 8 6 Med kvävefattigt org. material +N 8 6 Med kväverikt org. material N Relativ skörd 4 2 8 Enbart N Halm +N Sågspån +N Torv +N Relativ skörd 4 2 8 Enbart N N N Rötslam N 6 95 97 99 2 6 95 97 99 2 Långtidseffekter av tillfört organiskt material beror på dess direkta effekt på markens mullförråd och dess indirekta effekt genom stimulering av tillväxt och större mängd skörderester framförallt rötter Bättre markstruktur

Hur stor andel av tillfört material stabiliseras i marken? Tillfört C input org. (Mg mat. ha - (ton/ha) yr - ) 4 3 2 Tillförd mängd C av olika kvalitet A B C D E F G H I J K L M N O Treatment Barley root tip (E. Sindhøj) Humifieringskvoter.2 Halm.5 Sågspån.25.27 Rötter.35 Rötslam.4 Torv.59 Rötter bidrar 2,3 gånger så mycket till mullbildning än motsvarande mängd halm Djup (cm) C tillfört (kg ha yr ) 2 3 4 5 6 35 3 25 2 5 5 Resultat från Lanna (996 29) bekräftar betydelsen av rötter för mullbildning Lanna C% imarken,, 2, 3, Kompost Rötslam Rötter Stubb Svart träda Ogödslat Nitrat Ammonium Rötslam Rötslam+me taller Kompost Humifiering Stubb.2 Rötter.3.2.22 Rötslam.6 Kompost.47 Gödsling med rötslam (2 ton ts vart fjärde år) 982 2 i Petersborg (Skåne) höjer mullhalten (Market Garden, Woburn) Relativ skröd 2 8 6 4 2 6% högre skördar i Slam+N jämfört med enbart N Slam är inte en effektiv kvävekälla Djup (cm) C%,5,5 2 3 4 5 6 7 Inget slam N Inget slam +N Hög slam N Hög slam +N Högst C förråd i Slam+N Lägst: utan slam utan N Liknande C förråd i Slam N och Inget slam+n visar också på betydelsen av skörderester främst rötter 25% av tillförd stallgödsel har stabiliserats i en engelsk lättlera under en 2-års period Figuren från Johnston et al., 989

ns effekt på mullen avtar med tiden Hoosfield Continuous Barely, Rothamsted Braodbalk Höstvete, Rothamsted Även här: Påtaglig effekt av stallgödsel som avtar med tiden 35 ton stg per år sedan 852 35 ton stg per år 852-87 Enbart mineralgödsel 35 ton stg. sedan 844 35 ton stg. Sedan 885 och N-gödsling sedan 968 NPK sedan 852 Ogödslad Ett jämvikt ställer in sig efter kanske 5 år. Ingen ökning av mullen trots stora mängder stallgödsel. Johnston et al., 29 Johnston et al., 29 De svenska bördighetsförsöken Växtföljden (stallgödsel) påverkar mullhalten i 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 Försöksupplägg 2 block x 2 växtföljder x 4 PK-nivåer x 4 N-nivåer = 64 rutor Växtföljder utan djur Skåne Mellersta Vårkorn Vårkorn Oljev. Havre Höstvete Oljev. Sockerb. Höstvete Havre Höstvete Växtföljd Växtföljd 2 Vårkorn Vårkorn Vall Oljeväxter Höstvete Höstvete Sockerbetor Sockerbetor Halm och blast förs bort; 2 ton stallg/vf efter höstvete Halm och blast lämnas Årlig Kolinlagring (kg C/ha) Högre mullhalter i vf (3 kg C per ha och år i genomsnitt) Inlagringen beror på stallgödsel (2% av tillförd C) och skörderester/rötter Vf-effekten minskar med ökande N-givor eftersom skillnaderna i skörd minskar 2 8 6 4 2 8 6 4 2 2 3 4 Kvävenivå Skörderester/ rötter

Effekt av växtföljd (stallgödsel) på N respons i sockerbetor vid olika PK nivåer på två platser med olika bördighet P AL över tiden i Örja och Orup P Al (mg P g jord) Orup, vf2, högsta N nivå 2 5 5 94 96 98 2 22 utan PK ersättnings PK dubbel ers. trippel ers. Örja, vf2, högsta N nivå 2 5 5 95 96 97 98 99 2 2 22 Ersättningsgödsling med P är inte tillräcklig för att upprätthålla en rimlig P-AL-nivå Orup Örja Effekten av stallgödsel är större i Orup än i Örja (2 ton; 3 kg P) i växtföljden påverkar N-responsen mest vid låga PK-nivåer Något högre skördar i vf även vid högsta PK-nivå (6% i sockerbetor) leder till en mindre brant N-respons-kurva vid höga PK-nivåer. Relativ skörd,2,8,6,4 vf vf2,2 5 5 2 25 P-AL Sockerbetsskördar, högsta N-giva Relativ skörd,2,8,6,4,2 5 5 2 25 P-AL Kvävegödslingens effekt på markens kolhalt (efter 5 år i bördighetsförsöken) Kolfastläggning i bördighetsförsöken Mera skörderester/rötter höjer mullhalten kg N resulterar i kg kolfastläggning i matjorden ( Bördighetsförsök)

Fleråriga växter satsar mera på rotsystemet och leder därför till mera positiva kolbalanser än ettåriga växter Kolkoncentration (%; -2 cm) 6 5 4 3 3 långliggande fältförsök i Norrland 5 år vall /6 år 3 år vall /6 år 2 år vall /6 år år vall /6 år Organiska gödselmedel ökar mullhalt och bördighet Finns det några nackdelar? 2 955 96 965 97 975 98 985 99 Foto: L Andersson Data från Ericson & Mattsson, 2 Swedish University of Agricultural Sciences Soil Water Environment Organiska gödselmedel höjer risken för utlakning på kort och på lång sikt Lustgastoppar under ett par veckor efter gödsling Plöjning och gödsling Harvning och sådd Flytgödsel 3 gånger så hög mullhalt 3 gånger så höga mängder mineralkväve under vintern - större risk för utlakning (Data från Hoosfield, Powlson et al, 989) Swedish University of Agricultural Sciences Soil Water Environment Högre N-giva -> högre N 2 O-flöden N 2 O-toppar efter gröngödsling Möller & Stinner. Europ. J. Agronomy 3 (29) 6

Lustgas Temp Vatten Exempel: Lustgasutsläpp i vete efter spridning av stallgödsel Höga utsläpp i försöksled med stallgödsel Toppar sammanfaller med högt vattenhalt och höga temperaturer Zhai et al. 2; Agr. Sci. China (): 748-757 Sammanfattning Långtidseffekter av tillfört organiskt material beror på dess direkta effekt på markens mullförråd och dess indirekta effekt genom stimulering av tillväxt och större mängd skörderester framförallt rötter Mullen är den enskilt viktigaste bördighetsfaktorn Rötter och stallgödsel byggar mull Mullhalten påverkas av växtföljd och produktionsnivå kg C (2 kg mull) fastläggs i marken för varje tillfört kg N N responsen beror på P nivån Ersättnings P räcker inte till för att hålla P AL på samma nivå Risk för ökad utlakning vid högt mullhalter Risk för ökad lustgasavgång efter organiskt gödsling Långliggande försök behövs för att kunna besvara frågor som vi inte har ställt ännu. Tack för din uppmärksamhet! Swedish University of Agricultural Sciences Soil Water Environment