Utvärdering av prognosmetoder för bevattning i potatis

Utvärdering av prognosmetoder för bevattning i potatis Ekelöf J. Samarbetsprojekt mellan Sveriges Lantbruksuniversitet, Partnerskap Alnarp och Hushållningssällskapet i Kristianstad SLU Alnarp Område Jordbruk odlingssystem, teknik och produktkvalitet Aktiviteten är delfinansierad med EU-medel via Landsbygdsavdelningen på Länsstyrelsen i skåne

INDEX Inledning...3 Bakgrund...3 Beskrivning av redskapen...3 TDR, TDT och FDR baserade mätinstrument... 3 Fieldscout 300... 4 Aquaflex-slang... 4 Easy Ag-spjut... 4 Delta-T-spjut... 4 Tensiometern... 4 Watermarksensorn... 5 Bevattningsprognosen... 5 Material och metod...5 Försöksupplägg...5 Placering av mätinstrumenten...7 Sättning...7 Gödslingsstrategi...7 Växtskyddsåtgärder...7 Mätningar under säsongen...7 Resultat och diskussion...7 Utvärdering av redskapen...8 Fieldscout 300... 8 Aquaflex-slangen... 8 EasyAg-spjutet... 8 Delta-T-spjutet... 8 Tensiometern... 8 Tips vid installation av tensiometrar... 9 Watermark sensorn... 10 Bevattningsprognosen... 10 Skörderesultat... 12 Skörderesultat från första provgrävningen... 12 Antal knölar vid första provgrävningen... 12 Skörderesultat från andra provgrävningen... 12 Antal knölar vid andra provgrävningen... 13 Slutskörd... 13 Storleksfördelning vid slutskörd... 13 Markfuktsmätningar... 14 Appendix... 16 Regn under odlingssäsongen 2008... 16 Litteraturförteckning... 16 2

Inledning Andra odlingssäsongen för bevattningsprojektet utvärdering av prognosmetoder för bevattning i potatis är nu avslutad och resultaten ser spännande ut. Året 2008 har präglats av varierande väderförhållande med torrt väder under första delen av odlingssäsongen och blött under andra delen. Stora skillnader uppmättes tidigt i försöket men skördeskillnaderna minskade något mot slutet av säsongen. Fältförsöket som var utlagt på Helgegården i Skepparslöv i Kristianstad har under odlingssäsongen 2008 visats vid flertal tillfällen. Bland annat har försöket visats på FK-dagarna och på Hushållningssällskapets potatisdag En het Potatis. Totalt sett har omkring 600 personer besökt försöket under året. Resultatförmedlingen kommer att ske genom denna rapport som publiceras i Landskap Trädgård och Jordbruks tidsskriftsserie på SLU Alnarp. En artikel kommer även att skrivas under våren 2009 i stärkelseodlarnas tidning Concept och ett faktablad kommer att produceras till Partnerskap Alnarp. Försökresultaten kommer även att presenteras i muntlig form under Tillväxtträdgårds konferens den 20-21 janurai 2009. Bakgrund Vatten är en av de faktorer som påverkar växter allra mest. Att tillgodose en grödas behov är därför mycket viktigt för att uppnå en hög skörd med god kvalitet. Att vattna helt perfekt kan dock vara väldigt svårt, vilket beror på flera faktorer. För det första kan det vara svårt att veta vilken som är den optimala markfukten för den gröda som odlas och för den jordart som används. För det andra kan det vara svårt att uppnå den önskade markfuktsnivån, beroende på att bevattningskapacitet eller tillgången till bevattningsvatten är otillräcklig. Även i den bästa av världar där man vet behovet, och har möjlighet att tillgodose detta, kan det vara svårt med bevattning. Detta beroende på osäkerheten som finns i väderprognoserna. Besluten; skall det vattnas eller inte? när och hur mycket? kan därför många gånger vara svåra att ta. I vår omvärld finns det idag många tekniska hjälpmedel som kan stödja oss i dessa beslut. I detta projekt utvärderas sju olika redskap som idag knappt används i Sverige men som skulle kunna vara behjälpliga för beslutsfattning i samband med bevattning (Tabell 1). Dessa redskap utvärderas bland annat utifrån användarvänlighet, pris och exakthet. Då vattenfrågan i framtiden kommer att få allt större betydelse är det viktigt att vi lär oss att utnyttja de resurser vi har på bästa möjliga sätt. Det är detta projekt syftar till att frambringa kunskap ikring. Tabell 1. Lista över de redskap som utvärderas. 1. Fieldscout (TDR baserat) 2. Aquaflex (TDT baserat) 3. EasyAg-spjutet(FDR baserat) 4. Delta T-Spjut (FDR baserat) 5. Tensiometer-teknik (av märket Imetos och Addcon)* 6. Watermarksensor (gipsblock) 7. Dansk bevattningsprognosmodell * I ansökan är denna metod omnämnd som Irrometer. Beskrivning av redskapen TDR, TDT och FDR baserade mätinstrument TDR står för Time Domain Reflectometry och mäter, som hörs på namnet, den tid det tar för en elektromagnetisk puls att passera fram och tillbaka längs en eller flera i jorden installerade transmissionsledningar. Själva tekniken bygger på sambandet som finns mellan jordens dielektricitetsegenskaper och dess volumetriska vatteninnehåll. Tiden det tar för pulsen att passera fram och tillbaka avgör hur mycket vatten jorden innehåller. 3

En snarlik variant av TDR mätaren är TDT (Time domain transmissometry) som i stället för att mäta tiden det tar för en impuls att gå fram och tillbaka mäter tiden det tar att färdas från den ena änden av transmissionsledningen till den andra. FDR står för Frequency Domain Reflectometry och är en mätmetod som påminner om den ovan beskrivna TDR tekniken. Det som skiljer FDR tekniken från en TDR är i stora drag en oscillator som skapar en frekvens (150Mhz) på impulsen som skickas ut i jorden. Impulsen tas emot av en annan elektrod som läser av frekvensen, som varierar beroende på markfuktsnivån som på så vis kan bestämmas. Det finns flera typer av TDR, TDT och FDR mätare varav fyra finns representerade i detta försök. Skillnaden mellan instrumenten är huvudsakligen utformningen (se figur 1). Figur 1. Visar de fyra olika mätinstrumenten som baseras på TDR, TDT och FDR teknik. Fieldscout 300 Mätare nr. 1 är en som är en portabel TDR mätare och kan mäta markfukten ner till 20 cm. Aquaflex-slang Mätare nr. 2 kopplas till en väderstation och mäter ett genomsnittsvärde för den tre meter långa mätslangen. Aquaflex-slangen använder sig av TDT-teknik. Easy Ag-spjut Mätare nr. 3 baseras på FDR-teknik och kan mäta markfukten på fyra djup ner till 50 cm. Mätaren kan också kopplas till en väderstation. Delta-T-spjut Bild nummer 4 visar en portabel variant av EasyAg-spjutet med en lite robustare konstruktion. Innan spjutet kan användas behöver speciella plaströr installeras i marken där markfukten skall mätas. Dessa sitter sedan permanent under säsongen. Handdator som spjutet läses av med är programmerad med en speciell mjukvara som gör det möjligt att beräkna hur många mm som fattas i rotzonen. Tensiometern Tensiometrar användes för första gången år 1922 för att mäta markfukt (Gardner et. al). Sedan dess har instrumenten utvecklats, men principen för 4 Figur 2. Tensiometer

hur de fungerar är fortfarande densamma. Tensiometern består av ett keramiskt material som är sammanfogat till ett vakuumrör fyllt med vatten (figur 2). Röret och den keramiska koppen installeras i marken och efterhand som jorden torkar upp dras vattnen ut ur vakuumröret genom den keramiska koppen så att ett vakuum bildas i röret. Detta vakuum kan sedan mätas och man får ett mått på markens fuktighetsgrad. Den stora fördelen med tensiometern är att den reagerar snabbt på små förändringar i markfukten samt att den mäter ett faktiskt fysiskt undertryck, jämförbart med vad växten känner av. De nackdelar som ofta beskrivs med tensiometern är att den endast kan mäta ner till ett undertryck på 70-80 KPa, därefter kollapsar vakuumet i röret och man är tvungen att installera om den. Tensiometern finns beskriven på många andra ställen så den kommer inte att beskrivas mer i detalj i denna rapport (Mckim m fl. 1980; Nilsson 2005 ) Watermarksensorn Watermarksensorn kan sägas vara en vidareutveckling av de traditionella gipsblocken som används under många år för att mäta markfukt. Dessa mäter motståndet mellan två ledningar som ligger inkapslade i ett gipsliknande material. Ju blötare jorden är desto mindre resistans blir det mellan ledningarna. Den stora skillnaden mellan Watermarksensorn och de traditionella gipsblocken är förutom konstruktionen att de ger med hjälp av en funktion ett värde motsvarande ett undertryck jämförbart med en tensiometer. Watermark sensorerna kan även kopplas till väderstationer för automatisk loggning. Figur 3. Watermarksensor Bevattningsprognosen I försöket utvärderas även den danska bevattingsprognosmodellen som Lantmännen tillhandahåller. Modellen är internetbaserad och relativt lättanvänd; det enda man behöver lägga in i programmet är gröda, sätt-tidpunkt, jordart, och rotdjup. Programmet gör sedan utifrån SMHI:s väder en bevattningsprognos och beräknar vattenbudgeten i markprofilen. Det finns även möjlighet att registrera lokala väderdata. Material och metod Försöksupplägg Figur 4. Bevattningspronos Försöket bestod av fyra bevattningsled (1) obevattnat led, (2) markfukten hölls mellan intervallet 10-30 KPa, (3) markfukten hölls mellan 40-70 KPa och (4) bevattningen styrdes efter den danska bevattningsprognosmodellen. Försöket lades upp som ett randomiserat blockförsök med fyra repetitioner (Figur 5). 5

Sprutspår Block 1 Block 2 2 1 4 3 2 1 3 4 Radmellandrum 9m 3 2 1 4 3 2 4 1 Block 3 Block 4 Sprutspår Skyddsrader Skörderader Varje mellanrum är en potatisrad Figur 5. Skiss över försöksfältet. Bevattning Ett droppbevattningssystem lades ut i samband med uppkomst den 28 maj. Tre stamledningar lades ut i radmellanrummet mellan block 1 & 2 och 3 & 4 (se figur 5). Varje enskild stamledning användes för att bevattna ett bevattningsled. Droppslangar fästes till stamledningarna och drogs ut till respektive bevattningsled (se figur 6). Bevattningen styrdes med hjälp av tensiometrar som var kopplade till väderstationer. Dessa kommunicerade sedan med magnetventilerna som startade och stoppade bevattningen inom de gränsvärden som tidigare beskrivits. Bevattningsprognosen vattnades manuellt via SMS när modellen indikerade att det var dags. Samtliga mätutrustningar som utvärderas i försöket användes som referensvärden i förhållande till tensiometrarna vid bevattningen. Block 1 Magn etventiler och s tyrsystem 2 1 4 3 2 1 Block 3 Figur 6. Skiss över bevattningsledningarna 2 3 4 6

Placering av mätinstrumenten På grund av begränsningar i projektbudgeten fanns det inte möjlighet att ha fyra repetitioner av alla mätutrustningar. Totalt användes ett tretiotal tensiometrar, 9 watermarksensorer, en aquaflexslang, ett EasyAg-spjutetspjut, en Fieldscout och ett TDR-spjut med 7 mätrör. De mätare som det endast fanns en av installerades i bevattningsprognosen då den förväntades variera mest i markfukt. Sättning Försöket sattes den 5 maj med stärkelsesorten Kuras med ett radavstånd på 75 cm. Utsädet som var betat med prestige var av storleksfraktionen 30-45 mm och sattes med ett sättavstånd på 20 cm. Innan sättning hade fältet höstplöjts och harvats djupt tre gånger på våren. Gödslingsstrategi Två veckor efter sättning radmyllades 700 kg Promagma 11-5-18 + mikro. Gödselaggregatet var även utrustat med formplåtar som kupade upp drillarna ytterliggare. Den 17 juni bredspreds 250 kg per ha N27 och 200 kg per ha Kalimagnesia. Vidare så lades 250 kg per ha N27 den 15 juli. Totalt gödslades fältet med 212 Kg N, 35 Kg P, 176 Kg K, 12 Kg Mg, och 36 Kg S per ha. Växtskyddsåtgärder Hela försöket behandlades på samma sätt. Nedan följer en tabell över vilka växtskyddsåtgärder som utförts under odlingssäsongen. Tabell 2. Åtgärdslista. Behandling Preparat Dos Datum Ogräs Sencor + olja 0,4 + 0,5 l/ha 05-20 Titus 30 g/ha + 0,3 l/ha 06-14 Insekter Sumi-Alpha 0,5 l/ha 06-14 Biscaya 0,3 l/ha 07-14 Sumi-Alpha 0,5 l/ha 09-03 Svamp Shirlan 0,3 l/ha 06-20 Shirlan 0,4 l/ha 06-30; 07-22; 07-30; 08-07; 09-15 Epok 0,5 l/ha 07-07; 07-14 Rannman 0,2 l/ha 08-15; 08-25; 09-03 Amistar 0,5 l/ha 09-03 Mätningar under säsongen Två provgrävningar gjordes under säsongen (20 och 60 dagar efter uppkomst) för att uppskatta tillväxt och knölsättning. Vid båda skördetillfällena skördades 10 plantor från varje försöksruta och vikt och knölantal registrerades. Den 14 oktober gjordes även en slutskörd, då 2 rader á 9 m skördades och som sedan storlekssorterades och vägdes. De marksensorer som var kopplade till väderstationerna (tensiometrarna, watermarksensorerna, EasyAg-spjutet och Aquaflex-slangen) lästes varje timme per automatik. Markfukten mättes även med de manuella mätinstrumenten (TDR-spjutet och Fieldscouten), dock inte lika ofta som de som var kopplade till väderstationerna. Resultat och diskussion Resultaten är uppdelade i tre sektioner. Den första delen hanterar resultaten från utvärderingen av redskapen och den andra delen tar upp effekterna av bevattningsleden. Sist presenteras markfuktsnivåerna i respektive bevattningsled. 7

Utvärdering av redskapen Fieldscout 300 Mätare nr. 1, den portabla TDR-mätaren (se figur 1) är en relativt billig markfuktsmätare som kan vara ett praktiskt hjälpmedel vid bevattning. Den kan enkelt tas med i bilen och kan ge en ungefärlig bild av vattenståndet i jorden. Mätaren är dock lite begränsad gällande mätdjup och exakthet då den endast mäter ner till 20 cm och varierar kraftigt beroende på jordstruktur, ledningstal och jordart. Även om det medföljer information om riktvärden för olika jordarter kan det vara svårt att helt och hållet styra bevattningen efter denna typ av mätare. Men för den ovana odlaren kan den ge ett visst stöd i beslutsfattandet. Vid användandet av Fieldscout 300 bör man vara medveten om dess begränsningar och vara beredd på att göra många mätningar för att få en tydligare bild av markfuktsnivån. Den är dock utrustad med en mjukvara som gör det möjligt att se medelvärdet av flera mätningar vilket ger den ett plus. Aquaflex-slangen Mätare nr. 2, fungerar väl och kan urskilja markfuktsvariationer tydligt. Dess svaghet ligger i att den endast är placerad på ett ställe på fältet. Den sträcker sig visserligen över tre meter men ligger på ett konstant djup. Det är därför svårt att få en klar uppfattning om hur markfukten varierar på olika djup, något som i projektet har visat sig vara viktigt. Med tanke på att en väderstation behövs för att överföra informationen blir kostnaden relativt hög i relation till den information utrustningen ger. Aquaflex-slangen kan därför inte rekommenderas till potatisodling. EasyAg-spjutet Mätare nr. 3, har i andra studier visat sig fungera väl gällande exakthet och användarvänlighet (Cepuder och Nolz 2007). I denna studie har detta mätinstrumentet inte fungerat tillfredsställande. Detta har dels berott på att mjukvaran för databehandlingen inte varit helt uppdaterad men också att spjutet är relativt svårinstallerat. Detta trots att en installationsmanual medföljer. Våra erfarenheter från detta försök är installationen av mätaren bör ske på samma sätt som för tensiometern som beskrivs nedan. Någon klar rekommendation om mätaren är köpvärd eller inte kan ej ges för tillfället, men studierna fortsätter under 2009. Delta-T-spjutet Mätare nr. 4, är en bra portabel markfuktsmätare som ger ett robust intryck i jämförelse med EasyAg-spjutet. Instrumentet är användarvänlig och ger stabila och korrekta mätvärden. Nackdelen med denna mätare är att den kräver manuell avmätning och att den är dyr. Den är också begränsad på grund av att man, som tidigare nämnts, är tvungen att installera speciella plaströr i jorden innan mätning kan ske. Installationen av dessa rör sker på samma sett som för EasyAg-spjutet. Då även denna sensor är känslig för hur man installerar den rekommenderas en speciell installationsutrustning. Generellt för alla TDR, TDT och FDR mätare är att det kan vara svårt att översätta mätvärdena till faktiskt bevattningsbehov. Tillverkarna tillhandahåller dock grova riktvärden för var man bör ligga men några exakta värden som gäller för den sorts potatis man odlar eller den jordart man har finns i dagsläget inte. Tensiometern Mätare nr. 5, I detta försök användes tensiometrar av två olika märken, Imetos och Adcons. Resultaten visar att sensorerna ger likvärdiga mätvärden och reagerar snabbt på förändringar i markfukt. Mätarna är dock mycket känsliga för hur man installerar dem och stora skillnader (50 %) kan finnas på små avstånd (10 cm) i jorden. Det är därför viktigt att inte förlita sig på en mätare i fält utan gärna ha minst tre eller flera på samma djup. 8

Stora skillnader fanns gällande användarvänligheten mellan märkena. Adcons sensorer var betydligt enklare att hantera än Imetos som krävde mer underhåll och ofta tappade undertrycket. Problem uppstod även med att Imetos tensiometrar plösligt slutade att rapportera för att sedan sätta igång igen efter några dagar. Troligen kan problemet härledas till att fukt tränger in i kablarna eller kretskortet vid själva mäthuvudet. Tips vid installation av tensiometrar Många olika installationsknep har testats under försöksperioden för att få mätarna att fungera bättre. För att få sensorerna att fungera så bra som möjligt är det viktigt att se till att vakuumröret är helt tätt. Om inte mätaren är ny kan det därför vara klokt att, när mätaren är torr, täta den med silikon, gärna något limbaserat, då vanlig silikon tenderar att släppa efter en tid i fält. Gällande Imetos tensiometrar är det inte ovanligt att keramik-koppen lossnar eller blir otät. Det mest effektiva sättet att täta är i detta fall med tvåkomponentslim. När mätarna är helt täta bör man fylla dem med vatten samt ställa dem i ett vattenbad i någon dag innan installationen så att keramik-koppen blir helt genomfuktad. Om detta görs behöver man inte installera om mätarna lika ofta. När keramik-koppen är genomfuktad bör mätaren tömmas på luft och sedan tätas. När det gäller Adcons sensorer är detta lätt, då man endast öppnar och stänger det övre locket. Men när det gäller Imetos tensiometrar är dessa mer struliga. För att få dessa att fungera riktigt bra behöver man efter det att man tömt dem på luft täta med silikon igen. Därefter bör mätarna stå kvar i vattnet medan silikonet härdar, och först därefter är mätarna klara för installation i jorden. Som alltid när man arbetar med tensiometrar är det viktigt att vara noggrann vid installationen. Det som är viktigt att tänka på är att keramik-koppen får bra kontakt med jorden och att inga luftfickor bildas kring koppen. Viktigt är också att man ser till att vatten inte rinner längs med röret ner till keramik-koppen. Ett smidigt sätt att installera mätarna på är att med en jordborr eller dyl. göra ett hål i marken som är lite större diameter (0,5-1 cm) och lite djupare (2-4 cm) än tensiometern. Hålet skall man försöka göra utan att göra för stor åverkan på jordens struktur. Därefter häller man på ca 2 dl vatten och lite lös jord och rör om kraftigt ända ner i botten med en smal pinne så att en lervälling bildas. Sedan trycker man ner tensiometern i hålet så att lervällingen jäser upp längs sidorna på röret. Därefter kan man rucka försiktigt på röret för att försäkra sig om att keramik-koppen bottnar i hålet och att inga luftbubblor finns kvar. Man bör dock vara försiktigt med att röra för mycket på röret. I detta försök installerades tensiometrarna på tre olika djup 15, 30 och 45 cm mätt från toppen av kupan. Detta är att rekommendera då man kan hålla koll på hur markprofilen torkar ur. Bevattningen bör huvudsakligen styras efter tensiometern på 30 cm djup. Generellt gäller att man bör tillföra vatten när sensorn börjar närma sig 30 KPa. I vissa fall, exempelvis under knölinitieringen, rekommenderas det att vatten tillförs redan vid 20 KPa. Samma sak gäller för torrperioder under första halvan av odlingssäsongen. Mot slutet av säsongen (mognadsperioden) är det mindre känsligt och man kan därför låta jorden torka ur mer. Man bör dock tänka på att olika sorter har olika behov och rekommendationerna skiljer sig därför en del. Det är också stor skillnad på matpotatis och stärkelsepotatis då kvalitetskraven inte är desamma. På grund av det höga arbetsbehovet kan inte tensiometern rekommenderas för praktisk odling om inte särskilt intresse finns hos odlaren. Detta trots att tensiometern är den mest exakta mätaren i försöket. Om latbrukaren ändå väljer att använda denna mätmetod rekommenderas Adcons variant av tensiometern, då den är mer driftssäker. Ett krav vid användandet av tensiometrar är dock att man har tillräcklig bevattningskapacitet så man klarar av att hålla markfukten under 70 KPa (gränsen för vad tensiometern klarar). På en sandjord under soliga förhållanden innebär det att vatten måste tillföras ungefär var 5:e dag. 9

Watermarksensorn Mätare nr. 6, är den mätare som har fungerat bäst i försöket. Den är relativt lätt att installera och har fungerat väl under hela säsongen. Det faktum att mätaren presenterar markfuktsvärdena i KPa gör att de lättare kan tolkas. En annan fördel med mätaren är att den klarar undertryck ner till 200 KPa och att den aldrig kollapsar på samma vis som tensiometern. Man bör dock vara medveten om att den visar något lägre värden än tensiometern (10-20 KPa) och att den inte reagerar lika snabbt på markfuktsvariationer. Mätarna kan läsas av manuellt eller kopplas in i väderstationer för automatisk avläsning. I detta försök kopplades sensorerna in till en Imetos väderstation som kan kommunicera med Internet via GSM och GPRS. Man kan således få information till mobiltelefonen om markfukten börjar närma sig den kritiska gränsen. Med en tillsatsmodul (ICA-box) kan även bevattningen startas automatiskt, vilket är speciellt användbart om man har droppbevattningssystem. Dessa mätare används i stor utsträckning i praktisk odling utomlands och kan rekommenderas för potatisodling i Sverige. Priset på mätarna är fortfarande ganska högt men kommer med stor sannolikhet falla på grund av ökad konkurrens i branschen. Bevattningsprognosen Redskap nr. 7, har fungerat väl under säsongen. Det var endast vid några få tillfällen som prognosen brast då första bevattningen exempelvis kom något sent i jämförelse med det optimala ledet (10-30 KPa), vilket också avspeglade sig i skördenivån vid första provgrävningen (figur 7). En bit in i juli visade även bevattningsprognosen på ett något högre bevattningsbehov än vad markfuktsmätarna visade. I övrigt gav prognosen rimliga rekommendationer och gav i slutändan lika hög skörd som de två andra bevattnade leden. Det bör också tilläggas att bevattningen inte styrdes helt och hållet efter de rekommendationer som prognosen gav. Detta på grund av att man ville jämföra marksensorernas värde med prognosen vid olika markfuktsnivåer. Bevattningsprognosen kan därför rekommenderas för odling av potatis i Sverige då den en ger ett bra stöd i beslutsfattandet och den är lättanvänd. Dessutom är kostnaden låg i förhållande till de övriga mätinstrumenten. Dess svagheter ligger i att man måste ha tillgång till Internet och att man är beroende av att tjänsten fungerar. Under sommaren 2008 låg hemsidan nere under några kritiska dagar vilket orsakade vissa problem. Prognosen är även mycket känslig för vilket rotdjup, jordart och vattenhållande förmåga man lägger in. Mer exakt information kring dessa pararmetrar skulle förbättra prognosen betydligt. 10

Tabell 3. Jämförelse mellan sju metoder för bestämning av bevattningstidpunkt Kategori Metod Fieldscout 300 Aquaflex EasyAg-Spjut Delta-T-spjutet Tensiometer Watermark Bevattnings Prognos Användarvänlighet Hög Mellan Låg Mellan Låg Hög Hög Tidsåtgång/mätning 5 min Data loggas, avläsning 5 min Nödvändig indata Jordart Placerade i fält, kräver installation och programvara. Jordart. Data loggas, avläsning 5 min Jordart ~10 min Data loggas, avläsning 5 min Manuell mätning i Placerade i fält, fält kräver installation och programvara Data loggas, avläsning 5 min Placerade i fält, kräver installation. 10-15 min Gröda, mognadsgrad, rotdjup, jordart, bevattning, (nederbörd) Exakthet Låg Mellan Mellan Hög Hög Mellan Beroende av indata Pris 7000-9000 kr Ca 7000 kr* 6000-8000 kr* 15.000-20 000 kr/st 6.000 kr/3 st* Ca 3000 kr/3st* 990 kr 300 kr/rör Mätmetodik TDR (Direkt TDT (Direkt FDR (Direkt FDR (Direkt Undertryck (Direkt Resistans omvandlat Modell mätning)) mätning) mätning) mätning) mätning) till undertryck (Direkt mätning) Betyg (1-5) 3 2-3 3 4 4 * Kostnad tillkommer för ev. klimatstation, addit-stationer, solpaneler, etc. Totalt mellan 20-30.000 kr 11

Skörderesultat Skörderesultat från första provgrävningen Samtliga Skörderesultat bevattningsled skiljde sig åt signifikant förutom bevattningsprognosen som var likvärdig med både 10-30 KPa och 30-70 KPa (figur 7). Skördeskillnaden mellan det obevattnade ledet och ledet som vattnades mellan 10-30 KPa var drygt 50 %. Skörderesultat från första provgrävningen Antal knölar vid första provgrävningen Bevattningsleden som vattnades mest, dvs. 10-30 KPa och bevattningsprognosen gav signifikant fler knölar än både det obevattnade Antal knölar vid första ledet provgrävningen och bevattningsledet som vattnades mellan 30-70 KPa (figur 8). I övrigt skiljde sig inte några behandlingar åt signifikant. Skörderesultat från andra provgrävningen Inga signifikanta skillnader i skörd fanns mellan bevattningsleden vid andra Skörderesultat provgrävningen från andra provgrävningen (figur 9). Dock låg bevattningsleden som vattnas mellan 30-70 och 10-30 KPa mycket nära signifikansnivån (p=0,0501 resp. 0,0701) i jämförelse med det obevattnade ledet. Figur 7. Skörd vid första provgrävningen Figur 8. Antal knölar per planta vid första provgrävningen. Antal knölar vid andra provgrävningen Inga signifikanta skillnader i knölantal fanns mellan bevattningsleden vid andra provgrävningen (figur 10). Tendensen var dock den samma som vid första provgrävningen att knölantalet ökade i takt med ökad bevattningsintensitet. Figur 9. Skörd vid andra provgrävningen. 12

Slutskörd Bevattningsledet 10-30 KPa resutlerade i signifikant högre skörd jämfört med det obevattnade ledet. I Antal knölar vid andra provgrävningen genomsnitt gav ledet 10-30 KPa ca 5 ton högre skörd än det obevattnade. I övrigt fanns det inga signifikanta skillnader i skörd mellan bevattningsleden (figur 11). Stärkeslehalten var mellan 24-26 % och men skiljde sig inte åt mellan leden. Diagrammet över total stärkelseskörd var därför snarlik figur 11 och har därför valts att inte visas. Den totala stärkelseskörden var mellan 14-16 ton per ha. Andra delen av odlingssäsongens regnande är sannolikt förklaringen till de minskade skördeeffekterna av bevattningen som rådde från första till Slutskörd sista provgrävningen. Det obevattnade ledet var grönare längre in på hösten och hämtade då igen en del av den tidigare tappade tillväxten. Denna effekt är väldigt sortberoende och resultatet hade säkert sett annorlunda ut om någon annan sort än Kuras använts. Figur 10. Antal knölar per planta vid andra provgrävningen. Storleksfördelning vid slutskörd De olika bevattningsleden gav stora skillnader i storleksfördelningen. Generellt så resulterade en högre bevattningsintensitet i fler knölar i fraktionen 42-55 och 55-65. En hög bevattningsintensitet resulterade också i färre antal överstora knölar (> 65mm). Bevattningsledet 10-30 KPa gav i genomsnitt 14,5 ton högre skörd av den hos matpotatis säljbara storleksfraktionen Storleksfördelning vid 42-65 slutskörd mm än det obevattnade ledet i. De välvattnade leden hade betydligt mindre skorv och hade slätare skal, vilket är av största betydelse vid odling av matpotatis. Figur 11. Skördenivå vid slutskörd. Figur 12. Storleksfördelning vid slutskörd. 13

Markfuktsmätningar I bevattningsled 1 (obevattnat led) installerades watermarksensorer för att klara eventuella torrperioder. Dessa mätare klarar undertryck ner till 200 KPa och lämpar sig därför bra till praktisk odling. Som diagrammet till höger visar (figur 13) var första delen Markfuktsmätningar av odlingssäsongen mycket torr medan andra delen präglades av betydligt blötare förhållanden. Figur 13. Markfuktsvariationer i bevattningsled 1 under säsongen. För alla de övriga bevattningsleden användes tensiometrar för att styra bevattningen. Detta för att tensiometrar anses som det mest korrekta mätinstrumentet bland de som testas. Figur 14 visar markfuktsvariationerna i bevattningsled 2 (10-30 KPa). För att klara att hålla markfukten inom det planerade intervallet tillfördes vatten varannan dag under de varmaste perioderna. Under varma väderförhållanden, när man har en välväxt gröda, är det extra viktigt att vara beredd med bevattningen. Marken torkar extremt fort vilket är lätt att missa om man bara gräver i de övre 20 centimetrarna. Som figur 15 visar torkar jorden ofta upp underifrån en bit in i säsongen. Det är därför viktigt att hålla koll på markfukten på djupet i odlingen, vilket kan vara svårt utan markfuktssensorer. Figur 14. Markfuktsvariationer i bevattningsled 2 under säsongen. 14

En svårighet med att styra bevattningen efter marksensorer är att veta vilken marksensor man bör rätta sig efter. Man ser ofta i litteraturen att man bör styra bevattningen efter sensorn på 30 cm djup, men mest rimligt borde vara att använda sig av samtliga tre i beslutsfattandet. Då den största delen av potatisens rötter finns i de övre 30 centimetrarna av markprofilen kan man misstänka att de två övre sensorerna är av störst betydelse. Det saknas dock litteratur kring vad uttorkning på djupet vid olika utvecklingsstadier har för betydelse för slutskörden, speciellt gällande stärkelsepotatis. De övriga markfuktsmätarna TDR, TDT och FDR återspeglade markfuktsvariationerna som tensiometrarna visade. Då utvecklingskurvorna är snarlika de sm redan presenterats kommer inga grafer att presenteras från dessa mätare. Figur 15. Markfuktsvariationer i bevattningsled 3 under säsongen. Figur 16 visar hur markfukten har varierat i ledet som styrts utifrån bevattningsprognosen. Mätvärdena kommer från Imetos tensiometrar som inte fungerat optimalt. Samtliga av de tre tensiometrarna var installerade på samma djup (30 cm) men som figuren till höger visar är mätvärdena långt ifrån de samma. Detta visar vikten av att ha flera mätare att förlita sig på. Samt hur viktigt det är att vara noggrann vid installationen. Figur 16. Markfuktsvariationer i bevattningsled 4 under säsongen. (Imetos tensiometrar) 15

Appendix Regn under odlingssäsongen 2008 Figur 17. Regn under odlingssäsongen 2008. Totalt sett regnade det 297 mm mellan mitten av maj och mitten av oktober. Litteraturförteckning Cepuder, P. and R. Nolz (2007). "Irrigation management by means of soil moisture sensor technologies." Journal of Water and Land Development 11(-1): 79-90. Nilsson A. 2005. Olika metoder och tekniska hjälpmedel för att bestämma bevattningstidpunkt. Examensarbete inom lantmästarprogrammet 2005:51. Teixeira, C.F.A., Moraes, S.O., & M.A. Simonete. 2005. Performance of a tensiometer, TDR and neutron probe for determining soil water and soil hydraulic conductivity. Rev. Bras. Cienc. Solo. Vol. 29 no. 2. Van der Ploeg, M.J., Gooren, H.P.A, Hoogendam, C.W., Bakker, G., Huiskes C., Rooij de, G.H., Koopal, L.K. & Kruidhof, H. 2005. Osmotic tensiometers: Performance under laboratory conditions. Geophysical Research Abstracts, Vol. 7, 03183, 2005. Leib, B.G, Jabro, J.D. & G.R. Matthews, G.R. 2003. Field evaluation and performance comparison of soil moisture sensors. In. Soil Science. 168(6):396-408. 16

Shock, C. Akin, A., Unlenen, L., Feibert, E., Nelson, K. & A. Tschida. A comparison of soil water potential and soil water content sensor. Oregon state university. 2002 Ghinassi, G., Giacomin, A. & E. Polil. 2001. Irrigation Management at field level. University of Florence. Department of Agriculture and Forestry Engineering. Irmak, S. & D.Z. Haman. 2001. Performance of the watermark. In. Applied Engineering in Agriculture. Vol. 15(5): 483-490. Yoder, R.E., Johnson, D.L., Wilkerson, J.B. & D.C. Yoder. 1998. Soilwater sensors performance. In. ASABE. Vol. 14(2):121-133. Rowe, R.C. 1993. Potato Health Management. The American Phytopathological Society, Minnesota, USA. 178 ff. Linnér, H. 1984. Markfuktighetens inflytande på evapotranspiratione, tillväxt,näringsupptagning, avkastning, och kvalitet hos potatis (Solanum Tuberosum L.). rapport 142. Institutionen för markvetenskap, Uppsala. McKim H. L., J. E. Walsh och D. N. Arion. 1980. Rewiev over teqniques for measuring soil moisture in situ. U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Hanover, New Hampshire. Special Report 80-31. 17