Varighet av kvitkløver etter N-tilgang og slåttefrekvens

Transkript

1 52 H. Bonesmo og A. K. Bakken. / Grønn kunnskap 9 (3): Varighet av kvitkløver etter N-tilgang og slåttefrekvens Helge Bonesmo og Anne Kjersti Bakken / helge.bonesmo@planteforsk.no Planteforsk Kvithamar forskingssenter Bakgrunn Et eventuelt mål om en bestemt andel av kvitkløver i grasmark kan være vanskelig å nå. Ofte vil vi kunne se at kvitkløvermengden endres kraftig på kort tid og at det er romlig variasjon (kløverflekker) i enga eller beitet. Voksemåten til kvitkløverplantene kan i seg sjølv være ei forklaring på dette. Kvitkløver er ei klonal plante, og i registreringer på Sæter og på Kvithamar var gjennomsnittlig rekkevidde for enkeltplanter over 30 cm (sum av lengste og nest lengste stolon) (Bonesmo & Bakken 2005). Fra et kløverfrø kan det altså bli ei plante som okkuperer et stort areal, men allerede i andre året etter såing vil de store kvitkløverplantene fragmenteres til betydelig mindre planter (Bonesmo & Bakken 2005). I tillegg til disse morfologiske endringene som skjer ved aldring, vil kvitkløverplantas evne til raskt å respondere på endringer i vekstmiljøet også kunne bidra til variasjoner i mengde og tetthet. Arbeidet som presenteres her, ble satt i gang for å klarlegge hvordan ulik slåttefrekvens og nitrogengjødsling påvirker kløverandelen over tid og romlig i ei gras-kløver eng. Ulik slåttefrekvens og nitrogengjødsling skulle gi betydelige forskjeller i lystilgang og nitrogenforsyning som igjen vil legge ulikt godt til rette for vekst og ekspansjon av gras og kløver. Materiale og metode For å kunne måle endringer i kløverandelen i grasmark både i tid og romlig i feltet, har vi utvikla en metode hvor vi ved hjelp av digitale bilder av feltet kan kartlegge tilstedeværelsen av kløver, gras, jord/dødt plantemateriale, eller bredblada ugras ned til pikselnivå i et koordinatsystem (Bonesmo et al. 2004). Fra 2001 har vi fotografert et felt på Kvithamar og et felt på Mære landbruksskole. Begge steder er det blitt tilført tre mengder N (0, 10, og 30 kg/daa og år) faktorielt kombinert med to høsteregimer (to eller fire slåtter per år). Feltet på Mære landbruksskole ble etablert i et åtte år gammelt beite mens feltet på Kvithamar ble sådd i 2000 (Norstar kvitkløver og Entopper engrapp). Ved starten av forsøket var begge felta dominert av engrapp og kvitkløver. De digitale

2 H. Bonesmo og A. K. Bakken. / Grønn kunnskap 9 (3): bildene ble tatt i slutten juni og begynnelsen av september omlag ei uke etter sammenfallende første/andre- og andre/fjerde-slåttene i to/fireslåttsystemene. For feltet på Kvithamar har det blitt registrert avlinger ved hver slått, og fra vekstsesongen 2002 er kløverandelen i høsta avling estimert ved hjelp av NIR-metodikk. I 2003 og 2004 ble bestandshøgda målt med en platemåler (Mould 1992) dagen før slått i begge felta. Resultat og diskusjon Toslåttsystemet gav noe høgere totalavling i tørrstoff (TS) enn fireslåttsystemet, men ikke mye (Figur 1). Engrapp kvitkløver synes i så måte å være ulik timotei som normalt gir vesentlig høgere TS-avling ved to slåtter enn ved flere enn to slåtter (Grønnerød 1985). Entopper engrapp har et lågere avlingspotensial enn engsvingel ved to slåtter (Nesheim et al. 2002), men den har en høg andel av vegetative skudd som gir en rask gjenvekst etter slått og egner seg derfor til gjentatte slåtter og beite. Avlingsforskjellen mellom N-nivå øker med tida (Figur 1), kanskje fordi forskjellen i kløverandel blir større (Figur 2). For toslåttsystemet kom det også inn mer høgtvoksende grasarter som har et større avlingspotensial og som utnytter N bedre. Figur 1. Totalavling av gras og kløver (kg TS daa -1 ) på Kvitamar for åra ved to og fire slåtter og tre ulike N-gjødslingsnivå. kg TS daa -1 Totalavling 2001 Totalavling 2002 Totalavling 2003 Totalavling 2004 Figur 1. Totalavling av gras og kløver (kg TS daa -1 ) på Kvitamar for åra ved to og fire slåtter og tre ulike N-gjødslingsnivå.

3 54 H. Bonesmo og A. K. Bakken. / Grønn kunnskap 9 (3): Fôrenhetskonsentrasjonen var jamt over høg for avlingene i fireslåttsystemet bortsett fra i høgsommerslåtten (Tabell 1). Denne høstinga hadde også lågere proteinverdi sjølv om kløverinnholdet var på samme nivå som ved de andre høstingene (Tabell 2). Målt i døgngrader vil juli være en lengre vekstperiode enn de andre månedene, slik at det vil være en høgere andel generative skudd hos engrapp og kanskje også blomster og blomsterstilker hos kvitkløver. Lengre framskreden aldring kan derfor være den viktigste årsaken til lågere FEm-konsentrasjon og råproteininnhold etter vekstperioden i juli. Avlingene i toslåttsystemet var som forventa av dårligere kvalitet enn de som ble høsta i fireslåttsystemet (Tabell 1). Grasfraksjonen var langt eldre og hadde sikkert høgere andel døde og døende blad og generative skudd. Samtidig var kløverandelen lågere enn i fireslåttsystemet (Tabell 2). Tabell 1. Gjennomsnittlig fôrenhetskonsentrasjon (FEm) og råproteinprosent i tørr avling for åra 2003 og 2004 ved to og fire høstinger og to N-gjødslingsnivå Høstetid To slåtter Fire slåtter 0 kg N daa kg N daa -1 0 kg N daa kg N daa -1 Fem Råprotein FEm Råprotein FEm Råprotein FEm Råprotein mai/juni 0, ,92 20 juni/juli 0, , , ,92 20 juli/aug. 0, ,85 15 aug./sept. 0, , , ,94 23 Det ble mer kløver med tida for alle N-nivå i fireslåttsystemet, og kløverandelen økte mer enn for toslåttsystemene (Figur 2). Sjølv i fireslåttsystemet der det ble tilført 30 kg N per daa og år, økte kløverandelen mer enn der det ikke ble tilført noe N og slått to ganger per sesong. Med to slåtter og 10 eller 20 kg N gikk kløverandelen ned i fireårsperioden. I disse behandlingene har høgtvoksende grasarter etablert seg etter hvert, og i 2004 var de helt dominert av timotei og kveke. God lystilgang synes derfor å være svært viktige for å opprettholde og å øke kløverandelen. Entopper engrapp er et lågt-voksende gras som alene neppe skygger bort kløveren. Forskjellene i kløverandel mellom N-nivå innenfor fireslått- og toslåttsystemene skyldes at graset, og ikke kløveren, er avhengig av mineralsk N i jorda for å kunne ta ut sitt vekstpotensial. Data som ble brukt for å berekne trender i kløveandel, er basert på digitale bilder. På Kvithamar ble kløverandelen i avlinga også bestemt med NIR-spektroskopi (NIRS). ved NIR-metdodikk, Korrelasjonen mel-

4 H. Bonesmo og A. K. Bakken. / Grønn kunnskap 9 (3): Figur 2. Trender i kløverdekning fra 2001 til 2002 basert på fotograferger av forsøksfelt på Mære og Kvithamar om lag ei uke etter slått. lom kløverandel bestemt med NIRS på avlingsprøver og kløverandel bestemt ut fra bilder tatt omtrent ei uke etter respektive slåtter, var høg (r=0,70). Ei sammenstilling av høgde målt med platemetoden og kløverandelen i avlinga høsta straks etter høgdemåling, viser at det også er en tydelig sammenheng mellom bestandshøgde og kløverandel (Figur 3). Dette viser for det første at kløveren er mer lågtvoksende Figur 3. Sammenlikning av målt høgde (cm) ved platemetoden en dag før slått og kløverandel i avling (%) for september 2003 og juni og september Åpne symboler er toslåttsystem og lukka symboler er fireslåttsystem.

5 56 H. Bonesmo og A. K. Bakken. / Grønn kunnskap 9 (3): enn de grasartene som dominerer ved høg N-tilgang og sjeldne slåtter, og bekrefter videre at den taper terreng når lystilgangen blir dårlig. Utviklinga i kløverandelen i felta var ikke lineær slik som trendlinjene i Figur 2 kan gi inntrykk av. For eksempel var det i toslåttsystemet en tydelig nedgang i kløverandel fra juni 2003 til juni 2004, mens det ikke var noen entydig endring fra august/ september 2003 til august/september En diskusjon om årsakene til slike kortvarige svingninger skal vi ikke ta opp her, men artens voksemåte og store koloniserings- og spredningevne gjør den fleksibel og horisontalt svært mobil. Fra felt/flekker der den blir utkonkurrert av høgtvoksende grasarter, kan den på relativt kort tid spre stoloner til lyslommer i bestandet. Vi synes også å ha observert at nye kolonier av sammenvevde kvitkløverstoloner raskt kan oppstå fra enkeltfrø i frøbanken i jorda dersom forholdene lokalt ligger til rette for etablering. Store svingninger i kvitkløverbestandet mellom sesonger har også blitt forklart med at innsådde sorter ofte av utenlandsk opprinnelse har vært lite vinterherdige (Jørgensen 2000). Dette har ikke vi kunnet teste i vår undersøkelse, men det er klart at ytre faktorer så som nedbørsforhold i vekstsesongen og temperatur og isdekke om vinteren kan desimere eller legge bedre eller dårligere til rette for kløveren i forhold til de andre artene den vokser sammen med i eng og beite. Tabell 2. Kløverandel (%) i tørr avling fra Kvithamar etter slåttestystem og N-gjødslingsnivå. Andelen er bestemt med NIR-spektroskopi To slåtter Fire slåtter 0 kg N 10 kg N 30 kg N 0 kg N 10 kg N 30 kg N mai juni Juli aug juni juni aug sept mai juni aug aug

6 H. Bonesmo og A. K. Bakken. / Grønn kunnskap 9 (3): For å ytterligere å klarlegge årsakssammenhenger bak både de langvarige trendene og de mer kortvarige svingningene, har vi begynt å prøve ut statistiske metoder spesielt utvikla for å beskrive romlige mønster i plantesamfunn med én eller flere arter (Pedersen et al. 2005). Både i feltet på Kvithamar og Mære var det flekker ved oppstart i 2001, og vi ser fortsatt kvitkløverflekker i enkelte behandlinger mens kløveren nå er tilsynelatende helt jevnt fordelt i andre. Vi håper også at arbeidet som doktorgradsstudent Line Johansen ved NTNU gjennomfører på populasjonsstrukturen i felta, vil gi innsikt i når og hvorfor kvitkløverandelen svinger i tid og rom. Så langt ser det ut til at det er forskjeller mellom behandlingene i enkeltplantenes størrelse, voksemåte og romlige utbredelse. Referanser Bonesmo, H., Kaspersen, K., & Bakken A. K Evaluating an image analysis system for mapping white clover pastures. Acta Agriculturae Scandinavica Sect. B, Soil and Plant Science 54: Bonesmo, H., & Bakken, A. K Transition through taprooted growth stage of white clover as related to temperature. Grass and Forage Science 60: xx-xx (in press). Grønnerød, B Virkning av høstesystem og høstetid på avling og kvalitet hos engrasarter i ulike landsdeler. Foreløpig presentasjon av resultater fra landsomfattende forsøk Stensiltrykk, Institutt for Plantekultur. Mould, F Use of a modified rising-plate meter to assess changes in sward height and structure. Norwegian Journal of Agricutural Science 6: Jørgensen, M Sortsmateriale i kvitkløver. Grønn forskning 2/2002: Nesheim, L., Brønstad, J. & Volden, B., Engrappsortar til slått og beiting, Rettleiingsprøving av engrapp. Grønn forskning 6 (48). Pedersen, B., Bonesmo, H., & Bakken, A.K., Analysing white clover patchiness by wavelets and quadrat variance methods. Adaptation and Management of Forage Legumes - Strategies for Improved Reliability in Mixed Swards. Proceedings of the 1st workshop of COST 852, Ystad, Sweden.