Mikromineral i gras etter overflatekalking av eng

Transkript

1 138 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 Mikromineral i gras etter overflatekalking av eng GUSTAV FYSTRO Planteforsk Løken forskingsstasjon ANNE KJERSTI BAKKEN Planteforsk Kvithamar forskingssenter Samandrag Overflatekalking av eng påverka opptaket og innhaldet av fem av i alt seks undersøkte mikromineral i hausta gras andre og tredje året etter at 125, 25 og 5 kg CaO-ekvivalentar vart tilført per daa. Det vart utslag for kalking sjølv på felt kor ph auka i berre dei øvste 2,5 cm av jorda. I gjennomsnitt gjekk innhaldet av Mn, Co, Zn og Cu i graset ned med høvesvis 4, 3, 2 og 1% etter kalking. Innhaldet av Fe var ikkje eintydig påverka, medan innhaldet av Mo auka med omtrent 4%. Utslaget for kalking hadde sterk samanheng med jordeigenskapar utan at desse kunne identifiserast i denne undersøkinga. Det var samtidig lite påverka av kalkmengde. Med tanke på behovet hos drøvtyggjarar, var det på nokre felt, uavhengig av behandling, lite Co og Zn i plantane. Forholdet mellom Cu-innhaldet og Mo-innhaldet var i mange prøvar heller ikkje optimalt i høve til behovet. Avhengig av utgangspunktet, vil kalking både kunne forverre og betre mikromineralstatus i grovfôret. Abstract Surface liming of leys affected the uptake and content of five out of six trace elements in harvested herbage the second and third year after application of 125, 25 and 5 g CaOequivalents per m 2. The response was significant even on soils where the liming caused increases in ph only in the uppermost 2.5 cm. The average content of Mn decreased by

2 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): % and of Mo increased by 4% in response to liming, whereas the content of Co, Zn and Cu decreased by 3, 2 and 1%. The response was much more dependent on soil/site than on the amount of granulated dolomite that was applied. The content of Fe in the harvested plants did also vary between sites, but was not consistantly affected by liming. With respect to the demands of ruminant animals, the content of Co and Zn in the herbage was alarmingly low at some sites, even when no lime was applied. The ratio between the content of Cu and the content of Mo was also too low or high in some instances. Dependent on the initial conditions, liming might both improve and worsen the trace element status of harvested herbage. Grønnkunnskap 23 Bakgrunn Kalk blir oftast blanda inn i jorda under jordarbeiding. Til etablert eng kan det vera ein strategi å la kalken ligge på overflata. Tidlegare forsøk, vesentleg i nedbørrike strok på Vestlandet, har vist at dette kan ha ein gunstig verknad på avling over tid. Samtidig veit ein at kalk som ikkje blir blanda inn, vil ha relativt liten verknad nedover i jordprofilet. Gras har imidlertid ein stor del av røtene nær overflata, og det er muleg at endringar i ph også i dei øvre sjikta i jorda vil kunne påverke tilgangen på og opptaket av ulike næringsstoff i slike fôrvekstar. For å sjå om slike samanhengar finst, har Planteforsk i samarbeid med Landbrukets forsøksringar gjennomført ein serie med feltforsøk på i alt 28 lokalitetar spreidd på ulik jord i ulike landsdelar. I denne artikkelen vil vi vise korleis innhaldet av mikromineral i hausta grasavling varierte med kalking på fem av felta. Undersøkte mikromineral Jern (Fe) Løyseleg jern finst i jorda som Fe 3+, Fe(OH) 2+, Fe(OH) 2+ og Fe 2+. Tilgangen på jern til plantane er i stor grad bestemt av korleis den kjemiske likevekta til FeIII hydroksida er innstilt: Fe OH - = Fe(OH) 3 (s). Denne likevekta er forskjøve til høgre under høg ph, og sur jord innheld derfor relativt meir løyseleg Fe enn det basisk jord gjer. Med stort vassoverskott, lite oksygen og dermed reduserande forhold, blir bunde Fe III redusert til Fe 2+ av anaerobe bakteriar: Fe(OH) 3 + e - + 3H + = Fe H 2 O.

3 14 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 Både sopp, bakteriar og plantar syntetiserer organiske forbindelsar som dannar kompleks (kjelat) med Fe i jorda. Slike held treverdig jern i løysing over eit vidt ph-område og er såleis viktig for jernhushaldet hos plantane. I plantar og dyr har jern viktige funksjonar i elektrontransportkjeder, syntesevegar og gasstransport. Konsentrasjonen av jern i plantetørrstoffet varierer normalt frå 5 til 25 ppm. Det kan vere fare for jernmangel hos drøvtyggjarar dersom innhaldet i fôret er under 5-6 ppm på tørrstoffbasis. Forgiftningar hos sau kan oppstå dersom innhaldet er over 6 ppm. Sink (Zn) Sink finst i jordvæska som toverdig ion eller i løyselege uorganiske eller organiske kompleks. Som kation flest, er det reversibelt, men likevel sterkt bunde på kationbyttesete på leirmineral og organisk materiale. Det er lite løyseleg og plantetilgjengeleg i jord med høg ph, mellom anna fordi det blir sterkt bunde til karbonat. Mykje av sinken i jorda finst vidare i mineralet franklinitt (ZnFe 2 O 4 ) som lettare løyser ut sink ved låg ph. Zn inngår i ein del basiske mineral og biotitt. Både i plantar og dyr inngår sink i mange enzym så som dehydrogenasar, fosfatasar og DNA- og RNA-polymerasar. Ein reknar med mangel i plantevev dersom blada innheld mindre enn 1 ppm. Vanleg innhald er mellom 2 og 1 ppm. Det er risiko for mangel hos drøvtyggjarar dersom fôret (totalrasjonen) innheld under 2 ppm. Mangan (Mn) I jordvæska er mangan løyst og plantetilgjengeleg som Mn 2+. Dette ionet kan også vere adsorbert til kationbytteseta på leir og humus, men er såpass laust bunde at det lett kan vaskast ut. Mn 2+ kan ved god oksygentilgang og høg ph oksiderast og bli utilgjengeleg for plantar som MnO 2 (pyrolusitt). Under reduserande forhold og låg ph blir imidlertid danning av den toverdige forma favorisert. Ulike typar bakteriar er viktige både for oksidasjon og reduksjon av mangan. Aerobe bakteriar som trivst ved høg ph og i jord med mykje organisk materiale, står for oksidasjon, medan anaerobe som lever godt ved lågare ph, står for reduksjon. Plantetørrstoff inneheld normalt 3-2 ppm Mn. Elementet finst i få enzym, men aktiverer/deaktiverer fleire, og det har ein unik og viktig rolle i lysreaksjonen i fotosyntesen. Det er fare for mangel når vevet inneheld under 1 ppm. Manganforgiftning kan også oppstå hos plantar. Hos drøvtyggjarar kan det vere fare for mangel dersom innhaldet i totalrasjonen er 1-2 ppm eller lågare.

4 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Koppar (Cu) I jorda finst koppar i toverdig form, hovudsakleg bunde i krystallgitter i mineral, men også bunde i og til organisk materiale. Konsentrasjonen av den løyselege forma Cu 2+ i jordvæska går ned med stigande ph, medan konsentrasjonen av organiske Cu-kompleks i den same væska er mindre påverka av ph. Samanlikna med andre toverdige kation, er koppar sterkt bunde til organisk materiale. Derfrå blir det i liten grad vaska nedover i jordprofilet, og er heller ikkje lett tilgjengeleg for plantane. Innhald av koppar i plantar ligg oftast mellom 5 og 2 ppm på tørrstoffbasis. Einfrøblada artar er jamnt over meir kjenslevare for mangel enn tofrøblada. Stoffet inngår i ei rad enzym som katalyserer elektronoverføringar. Grønnkunnskap 23 Drøvtyggjarane kan bli sjuke både av for lite og for mykje koppar i fôret. Kva som er for lite og mykje, avheng igjen av innhaldet av molybden og svovel. Kopparmangel er vanlegast hos storfe, medan forgiftning som gjerne har samanheng med eit høgt Cu:Mo-forhold i fôret, er vanlegare hos sau, spesielt i innlandsstrok. Kobolt (Co) Innhaldet av kobolt er lågt i jord danna frå sure bergartar med jernrike silikat, sandstein og kalkstein. Innhaldet i jorda aukar gjerne med leirinnhaldet. Det er lite kobolt løyst i jordvæska. Når stoffet er løyst ut frå mineralgitterstrukturar, finst det enten i utbyttbar form på kolloidar, i organiske kompleks eller relativt sterkt bunde til jern- og manganoksid. Ved dårleg oksygentilgang blir jern og mangan redusert, kobolt frigjort og gjerne vaska nedover i jordprofilet eller tatt opp av plantar og bakteriar. I dårleg drenert jord kan altså tilgangen på kobolt vere noko betre enn i godt drenert jord. Bakteriane som fikserer nitrogen i symbiose med belgvekstar, er absolutt avhengige av tilgang på kobolt. Metallet inngår i koenzymet kobalamin (vitamin B 12 ). Det er ikkje kjent at høgare plantar må ha tilgang på kobolt. Stoffet blir likevel tatt opp, og konsentrasjonen på tørrstoffbasis varierer normalt mellom,5 og,3 ppm. Vitamin B 12, og dermed kobolt, er livsviktig for drøvtyggjarar og blir syntetisert av mikroorganismar i vomma. Behovet hos dyret reknar ein blir dekt dersom innhaldet av stoffet i fôret er over,1 ppm på tørrstoffbasis. Comangel er vanlegast hos sau, spesielt lam, på beite og er påvist frå Rogaland til Troms.

5 142 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 Molybden (Mo) Innhaldet av molybden er høgt i jord danna frå magmatiske/granittiske bergartar og lågt i sur og sterkt forvitra jord. Stoffet kan finnast i løyst form som molybdat (MoO 4 2- ), bunde til Al-, Mn- og Fe-oksid, utfelt som sulfid og molybdat og i organiske kompleks. Adsorpsjonen til leirmineral er relativt sterk og aukar med avtakande ph. Ved høg ph byttar OH - ut molybdat på bindingsseta, og samtidig er det færre positivt ladde bindingssete sete ved høg i høve til låg ph. Under reduserande forhold kan utfelling som sulfid setje ned mengda molybden som er plantetilgjengeleg. I planten inngår molybden i enzymet som katalyserer reduksjonen av nitrat. Det inngår også i enzymet som katalyserer reduksjonen av nitrogen til ammonium i nitrogenfikserande symbiosar. Belgvekstar innheld meir molybden enn gras, høvesvis,3-1,6 og,15-,5 ppm på tørrstoffbasis. Drøvtyggjarane treng også molybden. Direkte mangel hos dyra er imidlertid sjeldan. Kopparforgiftning som resultat av eit lågt molybdeninnhald i fôret, eventuelt kopparmangel som resultat av for høgt Mo-innhald er vanlegare. Tilrådd forhold mellom Cu og Mo i fôret er 6-1. Materiale og metodar Frå ein forsøksserie med i alt 28 felt, vart fem felt valde ut til å inngå i ei undersøking på opptak og innhald av mikromineral i plantane. Utvalet av felt vart gjort ut frå at dei skulle innehalde lite kløver og ugras og ha liten variasjonskoeffisient for haustedata og ph. Geografisk plassering og jord- og nedbørsforhold for dei utvalde felta er presenterte i Tabellane 1 og 2. Alle fem vart etablerte i Felta var lagde ut som blokkforsøk med to gjentak. Kalking med granulert dolomitt (kalkverdi 1år/5år lik 54/54) vart gjennomført som forsøksbehandling på våren ved oppstart (År 1) og for eitt forsøksledd på våren to år seinare (År 3) etter slik forsøksplan: 1 Ukalka kg CaO-ekv. per daa i År 1 og År kg CaO-ekv. per daa i År kg CaO-ekv. per daa År 1

6 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Forsøksserien hadde i tillegg med tre behandlingar som ikkje er med i denne presentasjonen. Felta vart gjødsla moderat, og i regelen med 1 kg N på våren og 5 kg N etter første slått med Fullgjødsel På våren ved oppstart vart ph i jord målt (jord:vatn = 1:2,5) på kvart felt i ein samleprøve frå kvart av sjikta -2,5 cm, 2,5 cm, 5-1 cm og 1-2 cm. Kvar haust i tre år (År 1, År 2 og År 3) vart ph i regelen målt på kvar forsøksrute i sjikta -2,5 cm, 2,5 cm, 5-1 cm, og i tillegg i sjiktet 1-2 cm i År 2. Plantetilgjengeleg Co og Mo vart bestemt ved Jordforsk Lab i jordprøver tekne ut på hausten År 3 på ukalka ruter. Øvrige analysar refererte i Tabell 2, er utført ved Kjemisk Analyselaboratorium Holt i jordprøver tekne ut ved oppstart av forsøka. Grønnkunnskap 23 Tørrstoffavling er registrert rutevis på to slåttar kvart år. Mikromineral i hausta gras er analysert leddvis (År 2 og År 3) for kvart felt (rutevis for Hitrafeltet), der Fe, Mn og Zn er analysert med ICP ved Kjemisk analyselaboratorium Holt, og Cu, Co og Mo er analysert med ICP-SMS ved SGAB Analytica, Sverige. Grasprøvane vart kverna i mølle der slitedelar var bytta ut med spesialdelar til bruk på materiale for seinare analyse av mikromineral. Tabell 1 Vertar, plassering, jordart, dreneringsstatus og årleg normalnedbør for fem felt i forsøksserien Overflatekalking til eng. Feltvertar Kommune Jordart Drenering Normalnedbør 1 ), mm Planteforsk Løken Ø. Slidre Lettleire Moderat god 6 Trysil-Engerdal fr. Engerdal Siltig mellomsand God 55 Aust-Agder fr. Grimstad Mineralbl. org. jord Moderat god 125 Sunnfjord fr. Askvoll Mineralbl. org. jord Moderat god 2 Y. Sør-Trøndelag f.r. Hitra Siltig mellomsand God ) Meteorologiske målingar i distriktet kombinert med lokal kjennskap.

7 144 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 Tabell 2 Eigenskapar knytta til to sjikt av jorda på fem felt i forsøksserien Overflatekalking til eng. Ø.Slidre Engerdal Grimstad Askvoll Hitra Parameter Eining cm 5-2 cm cm 5-2 cm cm5-2 cm cm 5-2 cm cm5-2 cm Volumvekt kg/l,96 1,2 1,6 1,17,74,73,61,71,91,96 Glødetap % 8,5 7,8 5,9 5,4 27,5 25,2 28,7 27,4 13,4 11,7 Fråsikt 1) % 35,2 25, 2,9 1,8 11,5 Sand 2) % 47,8 66,5 85,6 24, 69,8 Silt 2) % 42,3 28,7 12,3 64,8 21,2 Leir 2) % 1,1 4,9 2,2 11,2 9, P-AL 3) mg/1g 6,7 5,4 2,9 2,5 3,7 6,3 29,5 25, 32,8 32, K-AL 3) mg/1g 6,4 5,1 2,1 18,6 6,8 6,4 24,4 16,9 13,6 7,4 3) K-HNO 3 mg/1g 24,5 23,2 37,2 33, 9,1 7,2 99,8 79,1 47,4 38,3 Mg-AL 3) mg/1g 5,8 5,7 1,6 8,8 23,7 27,9 13,9 11,8 11,6 9,5 Ca-AL 3) mg/1g ,4 6, Pl.tilgj. Mo 4) mg/kg,15,18,16,13,5,6,13,13,12,17 Pl.tilgj. Co 4) mg/kg,4,23,5,3,5,5,21,23,14,12 1 ) Vekt-% mineralmateriale > 2 mm av prøva. 2 ) Vekt-% av sand (2-,6 mm), silt (,6-,2 mm) og leir (<.2 mm) av mineralmateriale < 2 mm. 3 ) Prøveuttak ved oppstart (År 1) 4 ) Plantetilgjengeleg Mo og Co i jord på ukalka ruter År 3 Resultat og diskusjon Utslaget av kalking på ph og på opptak og innhald av mineral i graset varierte mykje mellom forsøksfelt. Resultat for enkeltfelt for seg blir derfor presentert innleiingsvis. Sjå Figur 1 for opplysningar om ph i jord, og Tabell 3 og Figur 3 for innhald og opptak av mikromineral i hausta gras. Resultat for enkeltfelt Øystre Slidre Feltet i Øystre Slidre kommune låg på lettleire med eit glødetap på 8% og var moderat godt drenert. Ved oppstart var ph i jorda 5,2 i dei øvre 5 cm og 5,7 i sjikta under. Verknaden av kalking på ph målt om hausten etter kvar av dei tre påfølgjande vekstsesongane, var relativt stabil. 25 kg CaO-ekv./daa granulert dolomitt hadde heva ph med nær 1,2 ph-einingar i det øvste 2,5 cm sjiktet, og nær,5 ph-einingar i sjiktet 2,5 cm, samanlikna med ukalka ruter. I djupare sjikt var ph-utslaga små og usikre. Små kalkmengder heva ph i toppsjiktet relativt sett meir per CaO-ekv. enn det større kalkmengder gjorde, og mellom ruter tilført 25 og 5 kg CaO-ekv. per daa vart det ikkje funne sikre ph-utslag.

8 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Avlingsnivået på feltet var i middel for alle behandlingar 82, 116 og 93 kg ts/daa dei tre første åra etter kalking. Ein målt auke på om lag 6 kg ts/daa i tredje vekstsesong på kalka samanlikna med ukalka ruter var ikkje sikker, elles vart det målt svært like avlingar i dei ulike forsøksledda. Konsentrasjonen av Zn i tørt gras var ofte under 2 ppm, og berre i tredje vekstsesong var det ein klar nedgang etter kalking, tilsvarande 2%. Vanlege verdiar for Mn-innhaldet i ts var frå 6 til over 3 ppm, og ofte med ein reduksjon på 6-7% etter kalking. Også for Co-innhaldet var ein reduksjon på 6-7% etter kalking vanleg, der verdiar frå,2 til.15 ppm er målt. Cu-konsentrasjonen låg jamt på 5 ppm, med ein svak reduksjon etter kalking. Innhaldet av Mo låg mellom,2-.7 ppm, fleire gonger med 5-1% auke etter kalking, medan innhaldet av Fe låg mellom 35 og 51 ppm, tilsynelatande upåverka av kalkingsbehandling. Generelt var utslaga for innhald av mikromineral i graset tydelege frå ukalka til minste mengde kalk, og mindre tydeleg mellom dei ulike kalkmengdene. Grønnkunnskap 23 Engerdal Feltet i Engerdal kommune låg på siltig mellomsand med god drenering og eit glødetap på 5,5%. Ved oppstart var ph i jorda på 5,2 i dei øvre 5 cm og 5,5 i sjikta under. Etter to vekstsesongar var det berre ph-utslag for kalking i sjiktet -2,5 cm, der 25 kg CaO-ekv./daa granulert dolomitt gav ei heving på nær,7 ph-einingar i høve til ukalka ruter. Tilsvarande tal etter 5 kg CaOekv./daa var 1,1 ph-einingar høgare enn ukalka. Etter tre vekstsesongar hadde verknaden av kalkinga på ph avteke noko i overflatesjiktet og auka litt i djupare sjikt. Avlingsnivået på feltet var i middel for alle behandlingar 97, 19 og 119 kg ts/daa dei tre første åra etter kalking. Avlingsauke etter kalking var sikker i andre og særleg tredje vekstsesong, da meir enn 1 kg ts/daa meiravling vart registrert. Kalking med 25 kg CaO-ekv./daa gav høgast avling i andre vekstsesong, medan ruter med ulike kalkmengder hadde relativt like tsavlingar i tredje året. Konsentrasjonen av Zn i tørt gras låg i området 2-4 ppm, oftast med 1-2% reduksjon etter kalking. Innhaldet av Mn var på 1-29 ppm, og gjekk fleire gonger ned med meir enn 6% etter kalking, mest i tredje vekstsesong. Co-innhaldet vart fleire gonger målt med meir enn 5% reduksjon etter kalking, og var dessutan relativt lågt med,1-,6 ppm. Innhaldet av plantetilgjengeleg Co i jorda var også lågt. Cu-konsentrasjonar på rundt 4 ppm var vanlege, og det var lågare i kalka enn i ukalka ruter. Innhald av Mo låg mellom,4 og 1,8 ppm, med ein litt uklar trend til høgare verdiar etter 1 Kvithamar

9 146 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 kalking. Fe-innhaldet låg oftast mellom 3 og 4 ppm, der jamt litt lågare målte verdiar etter kalking kan henge saman med litt større avling og fortynning av dette elementet. Dei største utslaga på mikromineral i hausta gras var også for dette feltet mellom ukalka og minste mengde kalk, og mindre for aukande kalkmengder. Grimstad Feltet i Grimstad kommune låg på mineralblanda organisk jord som var moderat godt drenert og hadde eit glødetap på 26%. Mineralfraksjonen i jorda var vesentleg sand. Ved anlegg var ph i jorda på feltet nær 4,8. Det er målt ph-utslag for kalking i sjiktet -2,5 cm alle år, der 25 kg CaO-ekv./daa granulert dolomitt har gjeve ei heving på nær 1,2 ph-einingar samanlikna med ukalka ruter etter andre og tredje vekstsesong. I sjiktet 2,5 cm vart ph målt høgare etter to, men ikkje etter tre vekstsesongar. I djupare sjikt var ph ikkje påverka av kalking. Avlingsnivået på feltet var i middel for alle behandlingar 11, 122 og 15 kg ts/daa dei tre første åra etter kalking. Både avlingar og innhaldet av mikromineral i graset var lite påverka av kalking. Vanleg innhald av dei ulike minerala i tørt gras var 2-3 ppm Zn, 5-1 ppm Mn, 1-2 ppm Cu (lågt),,2-,3 ppm Co (lågt, også lågt i jorda). For Mo låg innhaldet på,15-,5 ppm, og var ofte 2% høgare etter kalking. Innhaldet av Fe vart målt til jamt 3 ppm, og gjerne 1-2% høgare på kalka enn ukalka ruter. Askvoll Feltet i Askvoll kommune vart lagt på mineralblanda organisk jord med glødetap på 28%. Jorda var moderat godt drenert og hadde i utgangspunktet ein ph nær 4,8. Sterkast ph-utslag vart målt etter to vekstsesongar, der 25 kg CaO-ekv./daa granulert dolomitt gav ei heving på nær 1,6 ph-einingar i sjiktet -2,5 cm i høve til ukalka ruter, og tilsvarande ei heving på 1,1 pheiningar i sjiktet 2,5 cm,,4 ph-einingar i sjiktet 5-1 cm og,2 ph-einingar i sjiktet 1-2 cm. Utslaga var mindre tydeleg etter tre vekstsesongar. Særleg etter første og tredje vekstsesong vart det for dette feltet målt sterkare phutslag for aukande kalkmengd samanlikna med dei andre felta. Avlingsnivået på feltet var i middel for alle behandlingar 86, 16 og 94 kg ts/daa dei tre første åra etter kalking. Sjølv om ukalka ruter jamt over hadde lågare avlingar enn kalka ruter, var det ikkje sikre utslag innafor kvar enkelt slått eller vekstsesong. Tørt gras inneheldt 2-4 ppm Zn, 4-8 ppm Cu og,3-,15 ppm Co, og

10 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): innhaldet av alle tre elementa vart ofte redusert 2-4% etter kalking. Verdiar for Mn-innhaldet var frå 5 til 29 ppm, og reduksjonen som følgje av kalking var gjerne på over 6%. Innhaldet av Mo låg mellom,3 og 1, ppm, og auka i varierande grad etter kalking. Variasjonen i innhald av Fe på frå 35 til 95 ppm hadde ingen samanheng med korvidt eller kor mykje det vart kalka. Også her var utslaga på mikromineral i hausta gras generelt sterkast mellom ukalka ruter og ruter tilført minste mengde kalk, og svakare mellom ruter tilført ulike kalkmengder. Hitra Feltet på Hitra låg på siltig mellomsand med eit glødetap på 12%, var godt drenert og hadde i utgangspunktet ein ph på 6,2. Etter kalking med 25 kg CaO-ekv./daa granulert dolomitt auka ph med nær,5 ph-einingar i heile sjiktet -1 cm, og ein verknad vart også registrert i sjiktet 1-2 cm. Forskjellen i ph mellom kalka og ukalka ruter var størst etter to og tre vekstsesongar. Berre i det djupaste sjiktet vart det målt vesentleg sterkare phheving i ruter tilført 5 kg CaO-ekv. per daa enn i ruter tilført 25 kg CaOekv. per daa. Grønnkunnskap 23 Avlingsnivået på feltet var i middel for alle behandlingar 19 og 1 kg ts/daa i andre og tredje året etter kalking. Det var ingen klare avlingsutslag av kalking. Tørt gras hadde konsentrasjonar på 1-2 ppm Zn (lågt), 3 ppm Cu og,3-,9 ppm Co, oftast med ein mindre reduksjon etter kalking for desse minerala. Mn-innhaldet låg på 3-6 ppm, og kalking reduserte gjerne innhaldet med 2-4%. Innhaldet av Fe varierte mykje, frå 3 til 12 ppm, og det kunne sjå ut som at det vart noko lågare etter kalking. Innhaldet av Mo låg mellom,6 og 1,4 ppm, og var fleire gonger 2% høgare i kalka enn i ukalka ruter. ph i jord Endring av ph i jord etter kalking på overflata av eng vil bli nærare gjort greie for i seinare publisering av heile forsøkserien. Generelt var ph sterkt påverka i overflata (Figur 1), men lite påverka i sjikta under 5 cm. Dette galdt under varierande forhold. Hitra-feltet var eit unntak i så måte, der kalkverknaden var tydeleg også i djupare sjikt. Samla har minste mengde kalk gjeve relativt større utslag på ph per tilført CaO-ekv. enn større mengder. Samla for dei fem felta vart det etter andre vekstsesong målt ei phheving i sjiktet -2,5 cm på,9-1,4 ph-einingar etter kalking i høve til ukalka jord, og tilsvarande,3-,7 ph-einingar i sjiktet 2,5 cm (høgast ph for

11 148 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 største kalkmengde). Tilsvarande tal etter tredje vekstsesong var 1,-1,3 pheiningar for sjiktet -2,5 cm og,4-,6 ph-einingar i sjiktet 2,5 cm. I sjiktet 5-1 cm vart det begge år målt ei heving etter kalking på,2-,3 ph-einingar, men skilnaden mellom kalka og ukalka ruter var statistisk sikker berre etter tredje vekstsesong Avling For dei fem felta analysert samla og slått for slått, var det berre for første slått i tredje vekstsesong vi fann sikre utslag for kalking. Største mengde kalk gav størst avling, og denne var 61 kg ts/daa høgare enn dei lågaste avlingane, som vart målt på ukalka ruter (Figur 2). Avlingsutslag bør tolkast for eit større materiale, og vil i seinare publikasjonar bli drøfta for heile forsøksserien. Generelt, og som ein førebels konklusjon for heile serien på 28 utlagde felt, gjeld at det ikkje er sikre utslag i kalkingsåret på avling, men i dei to påfølgjande vekstsesongane.

12 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Jorddjup, cm År 1 År ph År kg CaO-ekv./daa 25 kg CaO-ekv./daa 5 kg CaO-ekv./daa Grønnkunnskap 23 Jorddjup, cm Engerdal Jorddjup, cm Grimstad kg CaO-ekv./daa 25 kg CaO-ekv./daa 5 kg CaO-ekv./daa -2-2 Jorddjup, cm Askvoll Jorddjup, cm Hitra kg CaO-ekv./daa 25 kg CaO-ekv./daa kg CaO-ekv./daa Figur 1 ph i jord på hausten i tre forsøksår etter vårkalking med granulert dolomitt (, 25 og 5 kg CaO-ekv./daa) på fem ulike forsøksfelt i serien Overflatekalking til eng.

13 15 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 Tabell 3 Konsentrasjon i tørrstoffet, ppm, av ulike mikromineral i hausta avling andre og tredje år etter overflatekalking (, 125, 25 og 5 kg CaO-ekv./daa granulert dolomitt) av eng på våren for fem ulike felt i serien Overflatekalking til eng. År 2, 1.slått År 2, 2.slått År 3, 1.slått År 3, 2.slått Øystre Slidre: Zn Fe Mn Cu 6,6 4,1 4,2 4,6 6, 6,5 5,9 5,8 5,5 4,8 4,8 6,1 5,7 5,4 Co,14,49,42,46,154,68,61,6,7,31,24,76,33,23 Mo,16,2,25,19,29,55,55,39,2,3,26,52,7,54 Engerdal: Zn Fe Mn Cu 5,5 4,5 4,7 5, 5,4 4,3 4,9 3,8 4, 3,5 3,7 5,5 4,5 4,8 Co,17,2,21,13,38,21,19,15,62,26,19,63,23,3 Mo,37,5,57,52 1,41 1,64 1,82 1,33,43,44,43,85,93,82 Grimstad: Zn Fe Mn Cu 1,2 1, 1, 1, 1,1 1,,9 1, 1,1 1,2 2,1 1,4 1,4 1,.8 Co,23,2,21,23,28,25,25,25,24,25,24,33,33,49 Mo,16,15,19,2,2,25,26,25,14,18,17,31,48,5 Askvoll: Zn Fe Mn Cu 4,9 4,3 4,4 4,2 6,8 6,7 5,6 6,3 7,1 5,4 5,3 7,9 5,8 6,3 Co,51,58,31,41,77,86,63,64,83,56,53,147,15,18 Mo,42,55,57,57,86 1,1 1,5,93,59,68,67,59,84,99 Hitra: Zn Fe Mn Cu 3,6 3,9 3,4 4,5 5,3 4,8 5, 5,1 3,7 2,9 3,4 3,9 3,7 3,9 Co,47,46,49,3,94,76,79,5,46,35,49,72,72,75 Mo,66,65,66,85,87,98 1,42 1,37,62,79,73,87 1,25 1,35

14 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Hausta avling, kg ts/daa Grønnkunnskap År 1 År 2 År 3 1. slått 2. slått Figur 2 Hausta tørrstoffavling, kg/daa, i ulike år og slåttar etter ulik tilført kalkmengde, CaO-ekv./daa, som middel for fem felt i serien Overflatekalking til eng.

15 152 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 Relativt opptak, % Relativt opptak, % Relativt opptak, % Øystre Sildre slått 2. slått 1. slått 2. slått År 2 År 3 Grimstad slått 2. slått 1. slått 2. slått År 2 År 3 Hitra slått 2. slått 1. slått 2. slått År 2 År 3 Relativt opptak, % Relativt opptak, % Relativt opptak, % Engerdal 1. slått 2. slått 1. slått 2. slått År 2 År 3 Askvoll 1. slått 2. slått 1. slått 2. slått År 2 År 3 Middel for alle felt slått 2. slått 1. slått 2. slått År 2 År 3 Mo Fe Zn Cu Mn Co Figur 3 Relativt totalopptak av mikromineral etter kalking med 25 kg CaO-ekv./daa i høve til ukalka ruter (= 1) for enkeltfelt, og som middel for fem felt i forsøksserien Overflatekalking til eng. Innhald og opptak av ulike mikromineral i plantane Når ein i det etterfølgjande refererer til resultat frå statistiske testar, gjeld desse for analysar gjort på eit datasett som omfatta fem felt, fire haustingar og berre behandlingane, 25 og 5 kg CaO-ekv. per daa. Analysen var gjentatte målingars variansanalyse (repeated measures ANOVA) på mineralinnhald som responsvariabel, og med felt og kalkingsledd som klassevariablar. Dei fire haustingane på kvart av ledda på kvart av felta var sett på som gjentatte målingar på same objektet. Jern I denne forsøksserien vart det i snitt over felt og behandlingar målt eit Feinnhald på 49 ppm, med variasjon i enkeltmålingar frå 3 til 119 ppm. Sjølv

16 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): om det er godt dokumentert at aukande ph fører til sterk reduksjon i dei løyselege uorganiske formene av Fe, vart det ikkje målt generell nedgang i planteopptaket av Fe etter kalking. Det vart likevel som oftast målt 1-2% lågare Fe-opptak etter kalking på Hitra-feltet med høg ph i jorda, mens det for mineralblanda organisk jord i Grimstad vart målt jamt 1-2% høgare Feinnhald etter kalking. Ei viktig forklaring på små og usikre utslag for kalking, kan ligge i kompleksdanninga av Fe og organiske komponentar. Plantane er i stand til å ta opp Fe bunde i desse kjelata, og dette opptaket er mindre påverka av ph. Dei løyselege kjelata fungerer som transportørar av Fe frå bindingsplassar til røter. Ei anna forklaring på det manglande eller lite konsistente utslaget av kalking på Fe-opptak, kan ligge i antagonistiske verknader frå ei rekke andre mineral. Det vart i desse granskingane påvist redusert tilgjenge etter kalking av både Mn, Zn, Co og Cu, og dermed kunne planteopptaket av Fe i høve til desse minerala bli fremja på kalka i høve til ukalka ruter. Forklaringa på tendensen til auka Fe-opptak etter kalking på Grimstad-feltet er uviss. Men det er sett fram teoriar om at fosfatfellinga av Fe kan bli mindre etter kalking av sur organisk jord, slik at plantetilgjengeleg Fe kan auke opp til moderate ph-nivå. På alle felt vart det generelt målt låge verdiar av Fe i graset, og svært ofte lågare enn det som er ønskeleg i totalrasjonen til drøvtyggjarar. Grasveksten, og dermed hausta avlingsmengde, var neppe avgrensa av tilgangen på og/eller opptaket av Fe, men dette kan likevel ikkje heilt utelukkast. Viktig her er at Fe er lite mobilt i planten, og unge blad kan få kritisk låge Fe-konsentrasjonar sjølv om eldre blad innheld rikeleg med Fe. I Noreg har det vore få rapportar om for dårleg Fe-forsyning til plantar dyrka på mineraljord, men oftare på torvjord. I dette materialet var det statistisk sikre skilnader på innhald og opptak av Fe i plantane mellom felt. Men det såg ikkje ut som den feltvise variasjonen var knytta til variasjon i glødetap i jorda (frå 6% i Engerdal til 28% i Askvoll). Felta på Austlandet og Grimstad hadde i middel litt lågare Fe-konsentrasjonar i plantane enn det felta på Askvoll og Hitra hadde. Grønnkunnskap 23 Sink I denne forsøksserien vart det i snitt over felt og behandlingar målt eit Zninnhald på 23 ppm, med variasjon i enkeltmålingar frå 9 til 42 ppm. Znkonsentrasjonane gjekk statistisk sikkert ned etter kalking, og mest i tredje vekstsesong med nær 2%. Mellom ruter tilført aukande kalkmengder var det samla ikkje forskjellar. Felta i Øystre Slidre og på Hitra hadde generelt lågare verdiar av Zn enn det som er ynskjeleg i totalrasjonen til drøvtyggjarar. Særleg på Hitra, med i utgangspunktet ein høg ph, var det også Znnivå som kan gje mangel hos plantar. Verken Zn-nivå på ukalka ruter eller

17 154 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 utslaget for kalking syntest å ha samanheng med det målte glødetapet i jorda på felta. Til forskjell frå dei andre undersøkte mikrominerala, var det generelt små, men likevel statistiske sikre og feltavhengige, variasjonar mellom slåttar og år for konsentrasjonane av Zn i hausta gras. Mangan I desse forsøka vart det i snitt over felt og behandlingar målt eit Mn-innhald på 12 ppm, og med variasjon i enkeltmålingar frå 26 til 34 ppm. Av dei undersøkte mikrominerala var det Mn-konsentrasjonane som gjekk sterkast ned etter kalking, i snitt over felt med om lag 4%. Sterkast nedgang vart funnen frå ukalka til minste mengde tilført kalk, men det var også ein avtakande og statistisk sikker trend med aukande kalkmengder. Sjølv om kalkverknaden på Mn-opptaket var sterk, og med ein feltvis variasjon i generelt Mn-opptak, vart det ikkje funne verdiar som indikerer mangel- eller forgiftningssituasjonar for dette elementet. Høgare konsentrasjon av Mn i andre slått samanlikna med første slått tyder på ei fortynning med utviklingssteg og større avling. Heller ikkje for Mn såg det ut som at glødetapet i jorda var bestemmande for generelt Mn-opptak og relative utslag for kalking. Koppar I desse forsøka vart det i snitt over felt og behandlingar målt eit Cu-innhald på 4,2 ppm, og med variasjon mellom enkeltmålingar frå,9 til 7,9 ppm. Av dei undersøkte mikrominerala var det berre Fe-konsentrasjonane som var mindre påverka av kalking. Cu-konsentrasjonen var omlag 1% lågare på kalka enn på ukalka ruter, og mellom kalka ruter var det samla over felt verken sikre skilnader i konsentrasjonar eller opptak av Cu. Det svake utslaget for kalking på innhaldet av dette elementet kan ha med den viktige kompleksdanninga Cu har til organisk materiale. Likevel såg det ikkje ut som det var samanheng mellom glødetap på felta på den eine sida og korleis Cu-opptak vart påverka av kalking på den andre. Generelt, og spesielt i Grimstad-feltet, var Cu-innhaldet i denne forsøkserien lågt. Også for Cu var det ein trend til ei fortynning med plantanes utviklingssteg og større avling. Det viktige Cu:Mo-forholdet vart klart påverka av kalking, der Cu-innhaldet gjekk ned og Mo-innhaldet gjrkk opp. For feltet i Øystre Slidre låg Cu:Mo mellom 12 og 42 på ukalka ruter, som er i området for potensiell Cuforgiftning hjå drøvtyggjarar. Kalking senka forholdet noko, men det var framleis høgt. I andre enden finn vi felta i Grimstad og på Hitra, der ukalka ruter låg jamt med Cu:Mo-verdiar på 5 til 8, medan kalka ruter vart målt med verdiar rundt 3 fleire gonger. Desse felta kan særleg etter kalking gje gras der Cu-tilgangen blir i snauaste laget.

18 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Kobolt I desse forsøka vart det i snitt over felt og behandlingar målt eit Co-innhald på,5 ppm, med variasjon mellom enkeltmålingar frå,1 til,15 ppm. Nest etter Mn gjekk Co-konsentrasjonane mest tydeleg ned etter kalking, i snitt med om lag 3%. Den einaste statistiske sikre nedgangen vart funnen frå ukalka ruter til ruter med minste mengde kalktilførsel. Nivå som kan forårsake mangel hjå dyr, vart registrert på alle felt, og det sjølv utan kalking. Ein klar og sikker trend til fortynning av Co med plantanes utviklingssteg og større avling vart observert. Grønnkunnskap 23 Molybden I desse forsøka vart det i snitt over felt og behandlingar målt eit Mo-innhald på,6 ppm, og med variasjon i enkeltmålingar frå,1 til 1,8 ppm. Den statistiske analysen viste at mykje av variasjonen i innhald har samanheng med eigenskapar som er knytta direkte til felt. Ulik dei andre undersøkte elementa gjekk Mo-konsentrasjonane statistisk sikkert opp etter kalking, i snitt med om lag 4%. Sterkast auke vart funnen frå ukalka ruter til ruter med minste mengde kalktilførsel, og det var ikkje klare trendar for innhaldet ved stigande kalkmengder. Ein klar og sikker trend til fortynning av Mo med plantenes utviklingssteg og stigande avling vart målt. Konklusjon Kalking på jordoverflata i etablert eng påverkar generelt opptaket av mikromineral i hausta materiale, sjølv der kalkverknaden målt som endring i ph, er påviseleg berre i eit tynt overflatesjikt. I dette prosjektet er ikkje plantane si rotutvikling undersøkt. Ein veit derfor ikkje i kva grad det effektive rotvolumet til ei kvar tid var påverka av kalkinga på dei ulike felta. Kombinasjonar av ulik rotutvikling og kalkverknad nedover i jordprofilet må trekkast fram som ei sannsynleg forklaring på at opptaket av mikromineral hadde ulik kalkrespons på ulike felt. Gras har normalt kraftig rotutvikling nær overflata, men dette kan påverkast av fleire jordfysiske forhold, til dømes vasstilgang over tid og av ulike næringsforhold. Minste prøvde kalkmengde har jamt over verka sterkast per CaO-ekv., og meir unntaksvis var det forskjellar i innhald av mikromineral i hausta gras mellom ruter tilført ulike kalkmengder. Sterkast nedgang i mineralinnhald etter kalking vart målt for Mn, dernest etter

19 156 G. Fystro & A. K. Bakken / Grønn kunnskap7(3): Grønnkunnskap 23 tur Co, Zn og Cu. For Mo vart det målt relativt sterk auke i opptaket av mikromineral etter kalking, og for Fe var det tendensar til auke på eitt felt på mineralblanda organisk jord og til nedgang på eit anna felt med høg ph i jorda. Konsentrasjonane av Zn og Co i graset på enkeltfelt var så låge at det kunne vera fare for mangelsituasjonar dersom dette var einaste fôret til drøvtyggjarar. Nivå for Zn vart i enkelte prøvar målt til å ligge i kritisk område for optimal grasvekst. Både situasjonar med potensiell mangel og forgiftning hos dyr vart observert for Cu, fordi forholdet Cu:Mo var ugunstig. Undersøkinga viste at kalking både kan betre og forverre aktuell status for mikromineral i gras som skal brukast til grovfôr. Kjennskap til spesielle problem med mikromineral i ulike distrikt og under ulike forhold ser ut til å vera viktig. Finansiering av prosjektet Prosjektet er finansiert av eigensinnsats i Landbrukets forsøksringar, Franzefoss Bruk AS, Jordbruksavtalepartane, Norges forskningsråd og Planteforsk. Litteratur Mengel, K. & Kirkby, E.A. 21. Principles of Plant Nutrition, 5th ed. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. ISBN Mortvedt, J.J., Cox, F.R., Schuman, L.M. & Welch, R.M Micronutrients in Agriculture. Soil Science Society of America Book Series, No.4. 2nd ed. Soil Science Society of America Inc. Madison, Wisconsin, USA. ISBN Underwood, E.J. & Suttle, N.F The Mineral Nutrition of Livestock, 3rd edition. CABI Publishing Wallingford, Oxon, UK. ISBN Whitehead, D.C. 2. Nutrient Elements in Grassland: Soil Plant Animal Relationships. CABI Publishing Wallingford, Oxon, UK. ISBN: