N-GJØDSLINGSNORMEN OG N-BALANSE I KORN. Hugh Riley, Apelsvoll Korn 2016, Skjetten

Transkript

1 N-GJØDSLINGSNORMEN OG N-BALANSE I KORN Hugh Riley, Apelsvoll Korn 216, Skjetten

2 Noen stikkord om N-gjødsel: Avgjørende for avling - Billig men energikrevende - Miljøskadelig ved overforbruk N-gjødselmengden som gir størst økonomisk margin er oftest høyere enn N-mengden som fjernes i kornet Hva er den optimale N-gjødselmengden og hvor mye N fjernes med kornet ved ulikt avlingsnivå? Resultat fra ca. 3 forsøk i er brukt til å finne økonomiske optima, og enkle N- balanser (tilført minus fjernet) 2

3 N-gjødsel og norsk korndyrking Prosent av kornarealet og snittavling (SSB ) Bygg 52% 356 kg/daa Havre 26% 347 «Hvete/rug 24% 422 «Anbefalt N-gjødsling ved 4 kg/daa forventet avling Havre 8,5 kg N/daa Bygg 9,5 kg N/daa Hvete 1,5 kg N/daa (avlingsjustering +/- 1,6 kg N pr. 1 kg endring i forventet avling) Faktisk N-gjødselforbruk til norsk korn er ca. 11 kg N/daa N-utnyttelseseffektivitet i korn (NUE) = N i kornet/tilført N-mengde NUE ved gjødsling justert til snittavling = ca. 6% NUE ved faktisk gjødselforbruk = ca. 5% 3

4 N-tap til grøftene i åpenåker og grovfôr vekstfølger, plottet mot N-balansen (input output) (Apelsvoll systemforsøk 199-2) MERK: Ved null-balanse var tapene i middel 1,5-2, kg N/daa/år i systemet med grovfôr og 2,5-3, kg N/daa i åpenåker Er slike tap uunngåelig?? Bør tapene erstattes for å sikre jordas bærekraft?? Kilde: Korsæth & Eltun 28 4

5 Opplysninger om 1-årige feltforsøk Antall forsøk Bygg Havre Vårhvete Høsthvete Totalt Mellomleire Sandjord Siltjord Letttleire Totalt Snitt N-gjødsel Bygg Havre Vårhvete Høsthvete (kg/daa) Bondens nivå 11,1 11,2 12,9 16,5 Område testet 6,6-15,6 6,7-15,7 8,4-17,4 9,-22,4 Bernt Hoel inspiserer et forsøk Et null-n ledd ble tatt med i 97% av feltene med vårkorn, men i bare 13% av feltene med høstkorn 5

6 Midlere avlingsutslag ved økende N-mengder: Store avlingsøkninger opp til bondens normale N-nivå Moderate økninger hos alle kornslag ved høyere N-nivå OBS! Det var stor spredning mellom forsøkene i både avlingsnivået og utslagene for N-gjødsling Grain yield (Mg/ha) Winter wheat (n=54) Spring wheat (n=57) Spring oats (n=36) Spring barley (n=152) N-fertilizer (kg/ha) 6

7 Kornavling og protein% gruppert etter avlingsnivå ved bondens gjødsling Yield (Mg/ha) N-fertilizer (kg/ha) > 7. Mg/ha (n=56) Mg/ha (n=96) Mg/ha (n=14) < 4. Mg/ha (n=43) Crude protein (% of DM) N-fertilizer (kg/ha) > 7. Mg/ha (n=56) Mg/ha (n=96) Mg/ha (n=14) < 4. Mg/ha (n=43) Optimal N-gjødselnivå øker med avlingsnivået. samtidig synker protein% noe 7

8 N-balanse (venstre) og N-gjenvinning i kornet (høyre), gruppert etter avlingen ved bondens gjødselnivå 1 gjenvinning = N med gjødsel - N uten gjødsel N tilført N balance (kg applied minus kg removed) > 7. Mg/ha (n=28) Mg/ha (n=78) Mg/ha (n=99) < 4. Mg/ha (n=43) N-fertilizer (kg/ha) Recovery of fertilizer N (% of applied) N-fertilizer (kg/ha) > 7. Mg/ha (n=28) Mg/ha (n=78) Mg/ha (n=99) < 4. Mg/ha (n=43) N-overskudd avtar med avlingsnivå, og N-gjenvinning øker, tross bruk av høyere N-mengde 8

9 Beregning av økonomisk optimalt N-gjødselnivå: Regresjonslikninger ble laget, med termer for N-gjødselnivå, oppnådd avlingsnivå ved bondens gjødsling og samspillene: (Avling = a + b 1 *N b 2 *N 2 + b 3 * avlingsnivå + b 4 *avlingsnivå) Separate likninger for bygg + havre og vårhvete + høsthvete forklarte ca.9% av variasjonen i kornavling, og ca.8% av variasjonen i N-opptak i kornet Økonomisk optimale N-nivå ble beregnet for gjeldende norske målpriser for korn og gjødselkostnader pr. kg N fra ulike kilder: (Bygg 2,55 Havre kr 2,33 Mathvete 2,98 pr. kg korn) (OptiKAS kr 13 Kalksalpeter kr 22 Fullgjødsel kr 21 pr. kg N) 9

10 Beregnete jfr. målte kornavlinger.. og N-opptak i kornet Calculated grain yield (Mg/ha) Barley O ats Measured grain yield (Mg/ha) Calculated grain yield (Mg/ha) Spring wheat W inter wheat Measured grain yield (Mg/ha) Calculated N uptake in grain (kg/ha) Barley O ats Measured N uptake in grain (kg/ha) Calculated N uptake in grain (kg/ha) Spring wheat W inter wheat Measured N uptake in grain (kg/ha) 1

11 Effekten av forholdet gjødselkostnad/kornpris og forventet avlingsnivå på den optimale N-gjødselmengden: Optimalt N-gjødselnivå (kg/daa) Bygg og havre Økning =,95 kg N pr. 1 kg korn 8 kg 7 kg 6 kg 5 kg 4 kg 3 kg Optimalt N-gjødselnivå (kg/daa) Vårhvete og høsthvete Økning = 1,59 kg N pr. 1 kg korn 8 kg 7 kg 6 kg 5 kg 4 kg 3 kg N-gjødselkostnad / kornpris (kg N / kg korn) N-gjødselkostnad / kornpris (kg N / kg korn) Nåværende kostnads/prisforhold ved bruk av 75% OptiKAS + 25% kalksalpeter 11

12 N-balansen med økende N-gjødsling ved ulike forventet avlingsnivå 15 Bygg og havre (uten halmfjerning) Bygg 3 kg 15 Vår- og høsthvete (uten halmfjerning) Vårhv. 3 kg N-balanse (tilført minus fjernet) Havre 3 kg Bygg 45 kg Havre 45 kg Bygg 6 kg Havre 6 kg Bygg 75 kg Havre 75 kg N-balanse (tilført minus fjernet) Høsthv. 3 kg Vårhv. 45 kg Høsthv. 45 kg Vårhv. 6 kg Høsthv. 6 kg Vårhv. 75 kg Høsthv. 75 kg ,5 5 7,5 1 12, ,5 2 kg N-gjødsel pr. dekar -8 2,5 5 7,5 1 12, ,5 2 kg N-gjødsel pr. dekar 12

13 N-gjødselmengder (kg/ha) som gir balanse eller akseptable overskudd N-gj.mengder som gir balanse (tilført-fjernet=) Forv.avling kg/daa Bygg Havre Vårhvete Høsthvete Lav 3 2,8 3,4 5,4 3,3 Middels 45 5,1 5,7 7,7 5,4 Høy 6 7,8 8,5 1,5 8, M.høy 75 11, 11,7 14, 11,4 N-gj.mengder som gir 'akseptabelt' overskudd (2,5 kg N Forv.avling kg/daa Bygg Havrer Vårhvete Høsthvete Lav 3 6,4 6,9 8,7 6,8 Middels 45 8,8 9,4 11,2 9,1 Høy 6 11,7 12,2 14,2 12,1 M.høy 75 14,9 15,5 17,9 15,6 Spørsmål: Hvor stort er avlingstapet ved balansert gjødsling i forhold til nivået som er økonomisk optimalt? 13

14 Avlingstap (%) ved gj.nivå som gir balanse eller akseptable overskudd N-gj.mengder som gir balanse (tilført-fjernet=) Forv.avling kg/daa Bygg Havre Vårhvete Høsthvete Lav Middels Høy M.høy N-gj.mengder som gir 'akseptabelt' overskudd (2,5 kg N 1 Forv.avling kg/daa Bygg Havre Vårhvete Høsthvete Lav Middels Høy M.høy 75 2 Balansert N-gjødsling gir ca. 2% avlingstap ved det nasjonale kornavlingsnivået i Norge. Bruk av et gjødselnivå som gir 2,5 kg N-overskudd resulterer i bare relativt små avlingstap. 14

15 En indikator av Nitrogenutnyttelseseffektivitet (NUE) foreslått av EU s ekspertpanel for nitrogen i landbruk N-opptak i korn (kg/hektar) NUE indikator (EU N-ekspertpanel, 215) Svært høy NUE: Risiko for utarming av jordreserver Produksjon (min. ønskelig = 8 kg N/ha) 9% NUE N-overskudd (maks. ønskelig = 8 kg N/ha) 5% NUE N-gjødsling (kg/hektar) Svært lav NUE: Stor miljørisiko (kilde: O. Oenema, Int.Fert.Soc. Proceedings 215) 15

16 NUE ved bondens N-gjødselnivå i norske forsøk med vårkorn N-opptak i korn (kg/hektar) NUE indikator (EU N-ekspertpanel, 215) Produksjon (min. ønskelig = 8 kg N/ha) 9% NUE N-overskudd (maks. ønskelig = 8 kg N/ha) 5% NUE Mange forsøk innenfor ønsket NUE område ifølge EU-forslag Noen forsøk med risiko for utarming av jordas N-reserver, relativt få med svært lav NUE En god del forsøk med lavere enn ønskelig produksjonsnivå N-gjødsling (kg/hektar) 16

17 NUE ved økonomisk optimal N-gjødsling (forventet avling 3 9 kg/daa) Avling kg N/daa NUE % Bygg 3 1, , , , ,9 96 Havre 3 1, , , , ,7 99 H.hvete 3 1, , , , ,1 87 V.hvete 3 1, , , , ,1 94 N-opptak i korn (kg/hektar) Havre/bygg Vår-/høsthvete Produksjon (min. ønskelig = 8 kg N/ha) 9% NUE N-overskudd (maks. ønskelig = 8 kg N/ha) 5% NUE N-gjødsling (kg/hektar) 17

18 Nettapplikasjon: prøveversjon i 212 oppdatert versjon kommer i 216 Bakgrunnsdata (fra meny) Vekst? Fôrkorn? Avlingsnivå? kg/daa Kornpris kr/kg Halm er fjernet (Ja Nei) Gjødseltype (liste/evt.egen) Gjødselpris? kr/1 kg N-innhold? % P-innhold? % K-innhold? % 18

19 Eksempel på beregningsresultat: - bygg 5 kg forventet avling, OptiKAS valgt som N-kilde, halm ikke fjernet Økonomisk optimal N-gjødselmengde: N-pris ved valgt gjødseltype: 12.8 kg/daa 9.1 kr/kg N N-opptak i korn: N-opptak i halm: 8.3 kg/daa 2.4 kg/daa N-balanse (*) Langsiktig bærekraft Risiko for utvasking Nødvendig mengde Proteininnhold: 47.5 kg/daa 11.8 % Mer enn 6 Stort overforbruk Meget stor av valgt gjødseltype: Fra 5 til 6 Betydelig overforbruk Stor Tilført fosfor:. kg P/daa N-balanse: 4.5 kg/daa Fra 3 til 5 Middels overforbruk Noe Tilført kalium:. kg K/daa Fra 2 til 3 Noe overforbruk Lav Fra til 2 God balanse Liten Fra -2 til Noe underforbruk Liten Fra -3 til -2 Betydelig underskudd Liten Fra -5 til -3 Stort underskudd Liten Under -5 Sterk utarming av jorda Liten 19

20 Konklusjoner Lavere justering av N-mengden til bygg og havre i forhold til avling? (+/- 1, kg N pr. 1 kg avling, istedenfor 1,6 kg hvete som tidligere) Best N-gjødseleffektivitet i korn oppnås ved å sikre forhold som gir høyt avlingspotensiale (god jordkultur, optimalt tidspunkt for jordarbeiding og såing, tilstrekkelig kontroll av ugras og skadedyr, vanning mm) Balansert gjødsling (dvs. Tilført N N i korn = ) krever ofte bruk av økonomisk underoptimale N-mengder med følgende avlingstap, spesielt ved lave til middels avlingsnivå Avlingstapene vil være mye mindre hvis man aksepterer et visst N-overskudd, f.eks. 2,5 kg/daa ( = ca. det uunngåelige N-tap som er funnet i grøftevannet ved balansert gjødsling i feltlysimeteret på Apelsvoll) 2