Respons på fosfor til eng på fosforfattig jord

Transkript

1 467 Respons på fosfor til eng på fosforfattig jord Lars Nesheim 1), Gustav Fystro 2), Olav Harbo 3) / lars.nesheim@planteforsk.no 1) Planteforsk Kvithamar forskingssenter, 2) Planteforsk Løken forskingsstasjon, 3) Planteforsk Særheim forskingssenter Samandrag På tre forsøksfelt i ung eng vart det årleg tilført frå 0 til 5 kg fosfor per dekar i dinatriumhydrogenfosfat (Na2HPO4 x 2H2O). Dette stoffet vart nytta for å unngå samanblanding av verknad av svovel i superfosfat, som er mykje brukt i tidlegare gjødslingsforsøk med fosfor. Målsettinga med feltforsøka var å finne kritiske verdiar for fosforinnhald med omsyn på plantevekst under praktiske tilhøve. Sjølv til dels sterk P-gjødsling førte berre til liten auke i opptak av P i planter, og også til små avlingsutslag, på jord med relativt lite tilgjengeleg fosfor. Slike uventa små utslag medførte at samanhengen mellom plantene sin P-status og avlingsutslag vart dårleg bestemt. Det vart likevel observert ein trend til avlingsreduksjon ved låge P/N-verdiar. Av i alt 10 kg tilført P i gjødsel over to år vart berre 9 % funne att i avlinga. Innleiing Det er naturleg med søkjelys på bruken av fosfor (P), både av omsyn til miljø, økonomi og at reine kjelder av drivverdige førekomstar av fosfor til gjødselproduksjon på verdsbasis vert forbrukt svært raskt. Dei seinare åra er det gjennomført få undersøkingar omkring bruk og verknad av P som plantenæringsstoff. I mange tidlegare gjødslingsforsøk med fosfor vart det brukt superfosfat. Eit problem er då at ein ikkje utan vidare kan skilje mellom verknader av dei to stoffa fosfor og svovel. Det er viktig å kjenne til korleis planteveksten avheng av fosforinnhaldet i plantene. Mellom anna på grunn av bruken av superfosfat i tidligare forsøk, så manglar det gode data for slike vurderingar.

2 468 L. Nesheim et al. / Grønn kunnskap 9 (2) Figur 1. Samanheng mellom forholdet mellom fosfor og nitrogen (P/N) i hausta plantemateriale og avlingsnivå. Grunnlagsdata frå potteforsøk med raigras der både optimale og suboptimale nivå av P og N var med. Målingar ved ulike utviklingssteg for plantene. Standardavvik er vist for gjennomsnittsverdiar (Fystro, upubl. data) Fystro (upubl. data) har gjennomført forsøk med fleirårig raigras, timotei og raudkløver i potteforsøk (veksthus/friland) for vurdering av kritisk fosforinnhald i plantene med omsyn på vekst og fôrkvalitet. Figur 1 syner samanhengen mellom relativ avling og forholdet mellom P og N i hausta plantemateriale. Ein definisjon av kritisk verdi av P/N i dette materialet er ikkje diskutert, men kurvetilpassinga syner 4 og 1 % avlingsreduksjon ved P/N-verdiar på etter tur 0,12 og 0,16. Eitt av måla med granskingane som er omtala her var å finne kritiske verdiar for fosforinnhald med omsyn på plantevekst under praktiske tilhøve. Det vart i alt gjennomført to feltforsøk i to år, og eitt felt vart hausta i tre år. Arbeidet vart delfinansiert av Statens landbruksforvaltning (SLF). Kunnskap om kritisk fosforinnhald vil mellom anna kunne få konsekvensar for vurderingar av husdyrgjødselbruk. Krav til spreieareal er i stor grad basert på utrekningar av fosforbehov til plantevekst. Materiale og metodar I alt tre forsøksfelt, plassert nær Planteforsk Kvithamar (Hegra, Stjørdal), Planteforsk Løken (Begnadalen, Valdres) og Planteforsk Særheim (Nærbø, Jæren), vart lagde ut i ung eng med timotei og engsvingel som dominerande artar. Det vart lagt vekt på å finne eigna prøveflater på fosforfattig jord. Målsettinga var at P-AL skulle vere under 2,6 mg/100 g jord, som vert rekna som

3 469 lågt (Løes & Falk Øgaard 2001). Men som vist i Tabell 1, var innhaldet av fosfor høgare enn denne grensa både i Hegra og på Nærbø. Tabell 1. Jordart, og fysiske og kjemiske eigenskapar i matjordlaget på tre engfelt. Jordprøvene vart tatt ut før gjødsling våren 2002 Jordart Siltig mellomleire Siltig lettleire Lettleire Volumvekt, kg/l 1,23 1,18 1,07 Glødetap, % av ts 3,2 4,7 9,0 ph 6,0 5,8 5,9 P-AL, mg/100 g 4,8 2,2 3,4 K-AL, mg/100 g 7,5 6,3 7,2 K-HNO3, mg/100 g Mg-AL, mg/100 g 9,6 4,0 10,8 Ca-AL, mg/100 g Det vart nytta ein split-plot forsøksplan med tre gjentak, to N-nivå på storruter og fem nivå av fosfortilføring (0, 0,5, 1, 2, og 5 kg P/daa) på småruter. Normal N-gjødsling (N2) var 20 kg N per dekar i Hegra og i Begnadalen, og 22 kg N (2002) og 28 kg N (2003) per dekar på Nærbø. Nivå 1 vart sett til 50 % av normal N-gjødsling. Fosfor vart tilført som dinatriumhydrogenfosfat (Na2HPO4 x 2H2O), som inneheld 17,4 % fosfor. På alle ruter vart det spreidd UniKa og SoluMag som tilførde 14 kg kalium, 6,7 kg kalsium, 4 kg magnesium og 3,2 kg svovel per dekar. På ruter med sterkast N-gjødsling vart det tilført gjødselslaget N34. Alle tre forsøka vart hausta i to år, stort sett med to slåttar per år. Feltet i Valdres vart også hausta eit tredje år, men resultat frå siste året er ikkje omtala her. Det vart tatt ut rutevise prøver for fastsetjing av fôrkvalitetsparametrar med NIR på Planteforsk Løken. I tillegg vart det sendt prøver frå eitt gjentak til kjemisk analyse av minerala fosfor, magnesium, kalium, kalsium og svovel på Planteforsk Holt. Hausten 2003 vart det tatt ut leddvise jordprøver frå sjiktet 0-10 cm. Variansanalyse er utført med GLM-prosedyren i SAS. Resultat og diskusjon Med få unnatak var avlingsutslaga i første og andre slått for aukande fosforgjødsling ikkje statistisk sikre (Tabell 2). Heller ikkje i totalavlinga var det sikre utslag for fosfor i det første året, medan det var signifikant større totalavling etter største P-mengd på felta i Begnadalen og på Nærbø ved normal N-gjødsling, og på feltet i Hegra ved redusert N-gjødsling i det andre året. Ein

4 470 L. Nesheim et al. / Grønn kunnskap 9 (2) reduksjon av N-mengda til 50 % av normal gjødsling førte i gjennomsnitt for dei tre forsøksfelta til ein avlingsreduksjon på om lag 100 kg tørrstoff, eller 11 % i 2002, og 40 kg tørrstoff i 2003 (-5 %). Det relativt låge avlingsnivået på Nærbø skuldast truleg at feltet låg på nydyrka jord. Tabell 2. Tørrstoffavling (kg/daa) i første og andre slått i første (2002) og andre forsøksår (2003) for tre engfelt N- og P-nivå slått slått slått slått slått slått slått slått slått slått slått slått N1 0 P ,5 kg/daa kg/daa kg/daa kg/daa LSD5 % ns ns ns ns ns ns 95 ns ns ns ns ns N2 0 P ,5 kg/daa kg/daa kg/daa kg/daa LSD5 % ns 117 ns ns ns ns 114 ns ns ns ns ns Jordprøvene vart tatt ut leddvis og ein kan difor ikkje seie om skilnadene i P-AL er statistisk sikre. På alle tre felt var innhaldet av fosfor i jorda større ved sterkaste P-gjødsling (Tabell 3). Auken var størst på feltet i Hegra. Tabell 3. Innhald av fosfor (P-AL) i mg per 100 g i sjiktet 0-10 cm etter to års ulik fosforgjødsling og ved normal (N2) og halv (N1) nitrogengjødsling på tre engfelt. P-nivå N1 N2 N1 N2 N1 N2 0 3,6 4,3 2,5 1,8 2,4 2,6 0,5 kg/daa 3,8 4,3 2,3 2,6 2,6 2,8 1 kg/daa 3,9 4,3 2,6 2,3 2,5 3,2 2 kg/daa 4,8 4,3 2,7 2,5 3,1 2,9 5 kg/daa 7,6 6,3 3,1 3,2 3,0 3,8

5 471 I og med at prøvene til mineralanalyse vart tatt berre frå eitt gjentak, kan ein ikkje seie om utslaga for fosforgjødsling på innhaldet av fosfor i plantene var statistisk sikre for enkeltfelta. Som vist i Tabell 4, varierte auken i P-innhald både mellom år, felt og N-gjødsling. Det vart rekna variansanalyse med felt som gjentak, og då vart fosforinnhaldet signifikant høgare ved høgste P-nivå i første slått i 2002 og ved normal N-gjødsling i første slåtten i Auken i fosforinnhald var like stor i andre slåtten, men på grunn av betydeleg variasjon mellom felta, var endringane ikkje statistisk sikre. Nivået av fosfor i planter låg i dette materialet noko under det som er rapportert av Johansen et al. (2003). Tabell 4. Fosforinnhald i avlinga, som prosent av tørrstoffet, på tre engfelt etter ulik fosfor- og nitrogengjødsling N- og P-nivå slått slått slått slått slått slått slått slått slått slått slått slått N1 0 P 0,18 0,15 0,16 0,18 0,20 0,24 0,18 0,18 0,20 0,20 0,20 0,23 0,5 kg/daa 0,17 0,16 0,14 0,17 0,19 0,25 0,17 0,22 0,18 0,22 0,24 0,22 1 kg/daa 0,17 0,20 0,18 0,16 0,20 0,26 0,18 0,20 0,19 0,20 0,24 0,22 2 kg/daa 0,20 0,18 0,18 0,17 0,20 0,28 0,20 0,26 0,22 0,34 0,26 0,28 5 kg/daa 0,22 0,21 0,19 0,19 0,21 0,31 0,21 0,23 0,23 0,26 0,29 0,32 N2 0 P 0,19 0,15 0,15 0,14 0,22 0,22 0,19 0,18 0,21 0,22 0,17 0,17 0,5 kg/daa 0,16 0,13 0,18 0,18 0,22 0,23 0,19 0,13 0,22 0,18 0,16 0,23 1 kg/daa 0,21 0,16 0,17 0,15 0,20 0,25 0,18 0,17 0,22 0,21 0,23 0,25 2 kg/daa 0,21 0,18 0,18 0,16 0,22 0,25 0,17 0,19 0,23 0,20 0,25 0,23 5 kg/daa 0,25 0,15 0,21 0,17 0,23 0,27 0,22 0,20 0,23 0,22 0,31 0,30 Samanhengen mellom forholdet P/N i plantematerialet og relativ avling er plotta i Figur 2, saman med kurvetilpassinga frå potteforsøket (Figur 1, Fystro, upubl. data).. Maksimal avling i felta er korrigert etter vilkår frå kurvetilpassinga der P/N-verdiar, sjølv ved sterkaste P-gjødsling, er vesentleg under optimalt nivå, dvs. der vi har grunn til å tru at vi ikkje har målt optimal avling ut frå P-status. Feltforsøka gav verdiar for P/N som til dels var høgare enn venta på ugjødsla eller svakt P-gjødsla ruter, men derimot lågare P/N-verdiar enn venta på sterkt P-gjødsla ruter. Lite av P-gjødsla vart altså utnytta av plantene, sjølv om det er grunn til å tru at P-innhaldet er til dels vesentleg lågare enn optimale nivå for avlingsvekst. Kurvetilpassinga frå potteforsøket følgjer same trend som observert i feltforsøka, med avlingsreduksjon for låge P/N-verdiar.

6 472 L. Nesheim et al. / Grønn kunnskap 9 (2) Figur 2. Samanheng mellom forholdet mellom fosfor og nitrogen (P/N) i hausta plantemateriale og relativt avlingsnivå. Alle enkeltverdiar frå første og andre slått i begge år og på alle tre felt er plotta inn i figuren. Kurvetilpassing frå potteforsøk med raigras (Figur 1) er lagt inn til samanlikning I middel for alle tre felta vart det tatt bort 1,6 kg fosfor i avlinga på ugjødsla ledd i 2002 og 1,4 kg per dekar i Der det vart tilført 2 kg fosfor i gjødsel var uttaket berre 0,18 kg P større i 2002 og 0,34 kg større i Tilsvarande tal for gjødsling med 5 kg P var meiruttak på 0,29 og 0,64 kg P per dekar. Dette inneber at berre 13 % av tilførte 4 kg P og 9 % av tilførte 10 kg P vart funne att i avlinga. Som vist i Tabell 3 førte P-gjødsling til auke i P-AL i jorda. På feltet i Hegra førte gjødsling med 2 x 5 kg P/daa til 3,7 kg/daa meir tilgjengeleg P etter dei to forsøksåra. I Begnadalen og på Nærbø var tilsvarande auke berre 1,2 og 1,0 kg P per dekar. Generelt kan dermed % av tilført P-gjødsel ikkje gjerast greie for i bortført avling og plantetilgjengeleg form (P-AL) i jordsjiktet 0-10 cm etter forsøksperioden.

7 473 Konklusjon Auke i P-gjødslinga frå 0 til 5 kg/daa årleg gav uventa små avlingsutslag, og uventa liten auke i plantene sitt P-opptak. Samanhengen mellom P/N i planter og relativ vekst vart derfor også dårleg bestemt, men avlingsreduksjon for låge P/N-verdiar fylgjer tilsvarande trend som i eit tidlegare gjennomført potteforsøk med raigras. Ved tilføring av 2 kg P i to år vart 13 % funne att i avlinga, ved gjødsling med 5 kg kvart år fann ein att 9 % av fosforet i plantene. Referansar Johansen, A., Ljøkjel, K. & Nordang, L Grovfôret åleine kan sjeldan gi ei god nok mineralforsyning til drøvtyggarar. Grønn kunnskap 7(3): Løes, A.-K. & Falk Øgaard, A Long-term changes in extractable soil phosphorus (P) in organic dairy farm systems. Plant and Soil 237: