Jordas vanninnhold - virkning på bæreevne, pakking og laglighet for jordarbeiding. Trond Børresen Institutt for plante- og miljøvitenskap

Transkript

1 Jordas vanninnhold - virkning på bæreevne, pakking og laglighet for jordarbeiding Trond Børresen Institutt for plante- og miljøvitenskap

2 Institutt for plante- og miljøvitenskap Vanninnholdet i jorda ved kjøring er en meget viktig faktor for bæreevne, jordpakking og såbedskvalitet Jorda som vei og vekstmedium 10

3 Institutt for plante- og miljøvitenskap KLIMAENDRING - Hva sier prognosene? Sted Vinter Vår Sommer Høst Sør og Østlandet Midt og Nord Norge Varmere/ våtere Varmere/ tørrere Varmere Litt varmere Varmere/ tørrere Litt varmere/ litt våtere Varmere/litt våtere Varmere/litt våtere 8

4 Relativt areal som belastes under et hjul Hjul Tørr jord Våt jord

5 Institutt for plante- og miljøvitenskap Trykkfordeling under samme dekkstørrelse med likt lufttrykk, men ulikt vanninnhold i jorda 5 TØRR FUKTIG VÅT

6 Institutt for plante- og miljøvitenskap Virkning av pakking på jorda som et elastisk system Før pakking Under pakking Etter pakking 6

7 Virkning på jordas poresystem av jordpakking under på våt og fuktig jord

8 Institutt for plante- og miljøvitenskap JORDPAKKING VIRKNING PÅ JORDA JORDPAKKING Økt jordfasthet Redusert luftvolum Nedsatt drenering 8 Økt trekkraftbehov Redusert rotvekst Økt N-tap til atmosfæren Redusert næringsopptak Seinere opptørking Økt erosjon

9 Institutt for plante- og miljøvitenskap Oksygenmangel fører til tap av nitrogen til atmosfæren JORDOVERFLATA N-tap som gass 9

10 Institutt for plante- og miljøvitenskap Behov for oksygen ved frigjøring av nitrogen fra organisk materiale 10 Disse to stegene kan foregå uten oksygen og derfor også i meget våt jord Ved mangel av oksygen stopper prosessen her og dette kan gi N-mangel på våt jord

11 Hjuldimensjon - skader på jord eller planter?

12 Konvensjonell traktor sporvidde 3 m

13 Kjøring i eng, Skottland, relative avlinger som middel over 4 år (Douglas 1992) Mekaniseringssystem 1-slått Totalt Virkningsgrad nitrogen Normal kjøring og hjulutstyr Store dekk og lavt lufttrykk Stor hjulavstand og smale dekk 100% 100% 64% 128% 115% 81% 139% 116% 86%

14 Institutt for plante- og miljøvitenskap God jordstruktur betyr at en har et poresystem med små og store porer 14 Store porer Små porer

15 Poresystemet i cm dybde på upakket og pakket jord i Skåne 14 år etter pakking Digitized pictures created from Computer Aided Tomography (CT-scans) by Dorthe Wildenschild. Trond Børresen

16 Binding av vann i jord 16

17 Laglighet (konsistens) i ulike jordarter ved ulikt vanninnhold (etter Njøs) Stiv leire FAST PLASTISK Middels stiv leire FLYTENDE Silt Sand SMULD- RENDE 17

18 Ideelt såbed 18

19 Akkumulert avlingsforskjell Institutt for plante- og miljøvitenskap Akkumulert avlingstap i korn (Mg/ha) ved jordpakking med traktor (2400 kg) (Marti, 1984) Normal 1 gang / fuktig 4 ganger / fuktig 1 gang / våt 4 ganger / våt

20 Kjøring i eng, (Ullring 1993) Virkning av sluring, tørre forhold, Løken i Valdres Liten virkning på jordstrukturen Liten virkning av vekt på utstyret Avlingsnedgang ved 20% sluring Traktor kg: -5% Traktor kg: -11%

21 Virkning av kjøring på ulike grasarter Minst Valdres, Sluring Ullring, 1993 Østlandet, Lite sluring Mosland 1985 Trøndelag Lite sluring Celius, 1989 Østlandet, Lite sluring Aase, 1977 Hundegras Bladfaks Timotei Engsvingel Bladfaks Engsvingel Engsvingel Rødsvingel Engrapp Hundegras Hundegras Timotei Timotei Bladfaks Engrapp Mest Engsvingel Strandrør

22 Økt anleggsflate, (Tuvesson 1993) Tvillinghjul / lavprofildekk Redusert marktrykk Redusert nedsynking Redusert sluring Økt anleggsflate - flere planter skades Sluring -viktigste faktor 30% sluring reduserte avlingene med 30-50% 2. slått: mindre virkning Neste år: bare virkning av sterkeste behandling Redusert marktrykk (lufttrykk) Fra 300 til 150 kpa: positivt Fra 150 til 50 kpa: negativt

23 Kjøreskader i eng (Håkansson 1990) Traktor + Tilhenger: kg Normale fuktighetsforhold, Liten nedsynking, Lite sluring Endringer i: Pakkingsgrad Avlingstap Uten kjøring: 90,3% 0 Normal kjøring: +2,6% -6% Dobbel kjørig: +2,6% -9% Økt antall høstinger ga forsterka negativ effekt på avlinger Ingen forsterking av pakkingsbehandlinger over år Vanninnholdet I overflata: stor betydning I undergrunnen: mindre betydning Mange høstinger og kaldt vær ga forsterket negativ effekt

24 Spredning av husdyrgjødsel og jordpakking

25 Jordpakking og husdyrgjødsel (Myhr et al., 1990) Virkningen av pakking med traktor, vekt 3800 kg, 2 overfarter, hjul i hjul på infiltrasjon (mm/time) (gjennomsnitt av 6 forsøk og to år) INFILTRASJON (MM/TIME) MÅLT ETTER GJØDSELSPREDING 3-5 DAGER DAGER PAKKING HUSDYR- KUNST- HUSDYR- KUNST- GJØDSEL GJØDSEL GJØDSEL GJØDSEL UTEN MED

26 Avling av grastørrstoff (Mg/ha), middel over 8 år, 7 forsøk, Østlandet (Myhr & Njøs, 1983) 2 høstinger 3 høstinger Ingen 11 9,8 1/2 normal Normal Tvilling /2 normal 97 91

27 Varigheten og avlingseffekten av jordpakking på ei sand- eller siltjord 1 år 2-15% 10 år 0,2-1% Mer enn 10 år 0,1-0,5% Eller varig?

28 Trenger vi belastningsgrenser? Anbefalt trykkbegrensning i Sverige (Danfors 1974) For å unngå skader i undergrunnsjorda Marktrykk: 50 kpa (0,50 kg/cm 2 ) Akselbelastning: 5 7 tonn Anbefalt trykkbegrensning i Sovjet Unionen (Rusanov 1994) Våronnsarbeid Marktrykk (lufttrykk i dekk): < 95 kpa (0,95 kg/cm 2 ) Vertikalt trykk i 50 cm dybde: < 25 kpa (0,25 kg/cm 2 ) reglen i Danmark ved våronnsarbeid Vertikalt trykk i 50 cm dybde: < 50 kpa (0,50 kg/cm 2 )

29 Jordarbeiding i et varmere og våtere klima Kan tung utstyr også ødelegge selve grøftene?

30 Institutt for plante- og miljøvitenskap De negative konsekvensene på avling og miljø av jordpakking vil øke som følge av antatt endring i klima. Ta forholdsregler ikke stol på myter om jordpakking Myte 1: Frost og tele løser det meste av pakkingsproblemet 30 Myte 2: Resten kan vi gjøre med dyp jordarbeiding