Dyrkingssystem. Foto: Audun Korsæth

Transkript

1 Dyrkingssystem Småruteforsøk er gode verktøy når en skal forklare hva som skjer om en endrer en eller faktorer, for å finne forskjellen for eksempel mellom ulike sorter og gjødseltrinn. Planteproduksjonen på en gård, eller i et område, består imidlertid av en rekke faktorer, som sammen påvirker avlingsresultat, økonomisk resultat og miljøeffekter. Forskning på hele dyrkingssystemer er derfor et nødvendig supplement for bedre å kunne forklare hva som skjer i et sammensatt landbruk. I den første artikkelen i dette hovedkapitlet gjøres det rede for undersøkelser som er gjort av jordas moldinnhold på Østlandet. I den andre presenteres nye resultater fra dyrkingssystemene på Apelsvoll, og i den siste artikkelen blir gjødselvirkingene av kompost i et økologisk dyrkingssystem beskrevet. Foto: Audun Korsæth

2 Mold i jord Skjer det noe med jordas moldinnhold og i så fall hva betyr det? Hugh Riley, Planteforsk Apelsvoll forskingssenter, avd. Kise, 5 Nes på Hedmark hugh.riley@planteforsk.no Innledning Få ord gir samme løfte om jordas varige fruktbarhet som «muld» eller «humus». Nesten enhver som har gravd litt i jorda vil intuitivt forbinde høyt moldinnhold med positive egenskaper, både for plantene og for den som dyrker dem. Det er kanskje ingen tilfeldighet at ordet «mull» rimer med ordet «gull»? Mold forsyner plantene med næring, det øker jordas kationombyttingskapasitet, det bufrer jordreaksjonen, det medvirker i utallige kjemiske og biologiske prosesser og det spiller en avgjørende rolle for en lang rekke av jordas fysiske egenskaper, som for eksempel aggregatstabilitet, lagringsevnen for nyttbart vann, luftledning og jordoppvarming. Det finnes store variasjoner i jordas naturlige moldinnhold, og vi vet også at vi kan påvirke det ved den måten vi behandler jorda på. Mange steder i Norge er det høyere reserver av mold i jorda enn det som er vanlig i andre land i Europa, som følge av vårt kalde klima og jordas dyrkingshistorie med mye husdyr og eng. Forskjellen blir desto mer markert hvis vi sammenlikner med forhold i enda varmere strøk. Ved overgang til mer åpenåkerdrift, slik som har skjedd på Østlandet de siste femti årene, er det alminnelig kjent at jordas moldinnhold avtar, på grunn av økt oksidering ved hyppigere jordarbeiding og mindre tilbakeføring av organisk materiale i form av husdyrgjødsel og planterester. Man har hittil ment at det relativt raskt etablerer seg en ny likevekt i jorda, men det finnes få datakilder som kan brukes for å bekrefte hvorvidt dette har skjedd. Det gjøres her rede for endringene i moldinnhold som er funnet i tre undersøkelser på Østlandet, det gis noen eksempler på hva slike endringer kan bety for utvalgte jordegenskaper og det drøftes hva som kan gjøres for å øke jordas moldinnhold igjen. Hva skjer med jordas moldinnhold? Endringer i moldinnhold på Møystad i Vang i perioden 9996 De langvarige gjødslingsforsøkene ble etablert på moldrik morenejord i 9, og har i alle år blitt drevet i et sjuårig omløp, med år korn, år potet og år eng. Forsøkene omfatter ledd med bare husdyrgjødsel, ledd med bare mineralgjødsel og ledd uten gjødsling i det hele tatt. De første målingene av jordas moldinnhold stammer fra 9, og det er gjort nye målinger flere ganger i perioden etter 96. Utvalgte resultater fra forsøksledd med ulik gjødsling er vist i figur. For mineralgjødsel gjelder det et ledd med relativt sterk gjødsling hele tiden. Moldinnholdet ble sterkt redusert i årene fram til 96, uavhengig av hvilken gjødslingsmåte som var brukt. I dette tidsrommet 6 Planteforsk Grønn forskning

3 Moldinnholdet i matjorda (%) uten gjødsel mineral NPK husdyrgjødsel Figur. Utviklingen over tid av moldinnholdet i matjorda i gjødslingsforsøkene på Møystad for ledd uten gjødsel, ledd med mineralgjødsel (:,5: NPK) og ledd med husdyrgjødsel skjedde det en vesentlig økning i jordarbeidingsdybden, noe som trolig har ført til en fortynning av moldinnholdet i matjorda. Etter 96 har det vært et relativt stabilt moldinnhold på alle ledd, og det relative nivået ved bruk av mineralgjødsel ligger ca. % lavere enn ved bruk av husdyrgjødsel, mens det relative nivået helt uten gjødsling er ytterligere ca. 5% lavere. De absolutte forskjellene er relativt små, maksimalt i underkant av % mold. Gjødslingsledd med mindre eller ubalansert næringstilførsel har bare litt mer mold enn helt uten gjødsling. En viss fortsatt moldnedgang kan spores de siste årene. Vi har funnet en liten forskjell mellom leddene i jordas vannlagringsevne, men ellers få endringer i jordstruktur. Det kan likevel nevnes at jorda er betydelig mer «lettsmuldret» etter bruk av husdyrgjødsel og at meitemarkbestanden er større. Endringer i moldinnholdet på Kise, Nes på Hedmark, i perioden 95 Ved kartlegging av forsøksgården på Kise, ble jordsmonnet beskrevet i et rutenett på Planteforsk Grønn forskning x m (Gjefsen 95). Moldinnholdet ble anslått skjønnsmessig på 68 prøvesteder (hvorav 9% var moldholdig, 55% moldrik, % meget moldrik og % moldjord). Glødetapet ble målt på bare av disse stedene, men representativiteten av prøvene var god med hensyn til både fordeling på gårdens areal (5 daa) og spredning i moldnivå (%). I 976, 986 og ble det tatt nye prøver av matjorda på gården i et rutenett på ca. x m (7 prøver i de to første årene og i ). Nedgangen i prøveantallet i skyldes at en del areal er blitt nedbygd og at jorda på noen areal har blitt forstyrret ved for eksempel grøfting og jordfylling. Glødetap ble målt på samtlige prøver, og det ble utført mekanisk analyse av prøvene tatt i 976. Alle glødetapstall f.o.m. 976 er regnet om til mold på grunnlag av leirinnholdet, etter ligningen: Mold =,7*glødetap,* leirinnhold,5 (Riley 996). Driftsmåten på gården har i alle år siden opprettelsen i 99 vært allsidig plantedyrking, uten bruk av husdyrgjødsel. Fram til 7årene ble det dyrket frukt og bær på inntil en fjerdedel 6

4 Tabell. Nivået på jordas glødetap i prøver på Kise i 95 og endringer målt i 976 Antall Glødetapet målt i 95 Endring målt i 976 Gruppering av glødetap prøver middel min. maks. middel std. avvik < 8% (mold <ca. 5%) 8,5% (mold ca 5%) >,5% (mold >ca %) 8 7, 9,9, 5,7 8,,6 7,9, 5,5,8, 6,5,,7 8, Alle prøvene,9 5,7 5,5, 5, Tabell. Gjennomsnittlig moldinnhold i 976, 986 og, og endringene målt i 986 og Antall Middelverdier målt til ulik tid Endringer målt Gruppering av mold prøver Mold < 5% Mold 5% Mold > % , 6,57 5,78, 6,6,77,,75 9,76 +,,,,88,, Alle prøvene 6,79 6,6,85,5, av arealet, mens resten var mest korn og noe potet. Fra '7tallet utover er fruktarealet erstattet med grønnsaker, og anslagsvis 5% av kornarealet er drevet uten årlig pløying. Innslaget av eng har vært meget lite. Det er ikke mulig å oppgi omløpet som er fulgt på hvert prøvested, men det kan antas at det har vært en viss veksling over hele arealet. Skifter med lettere jord har likevel hatt et større innslag av grønnsaker enn skifter med tyngre jord. Glødetapsmålingene fra 95 er sammenliknet med dem fra nærmeste målepunkt i 976 (tabell og figur.), men det er usikkert om målepunktene var helt sammenfallende. 5 Prosent endring over år Glødetap i 95 Figur. Endring i glødetap mellom 95 og 976 på Kise i forhold til nivået målt ved start 6 Planteforsk Grønn forskning

5 Prosent endring over år Moldinnhold i 976 Figur. Endring i moldinnhold på Kise mellom 976 og 986 i forhold til nivået ved start Prosent endring over 6 år Moldinnhold i 986 Figur. Endring i moldinnhold på Kise mellom 986 og i forhold til nivået ved start Planteforsk Grønn forskning 6

6 6 Moldinnhold (%) <5% (n=5) 5% (n=78) >% (n=5) Moldgruppe i utgangspunktet (976) Figur 5. Gjennomsnittlig moldinnhold på Kise på tre tidspunkt i tre moldgrupperinger målt i 976 Det var en klar nedgang i glødetapet i perioden, mest på moldrik jord og myrjord, i middel ca. %. Sammenlikninger mellom 976 og 986 og mellom986 og er vist i tabell og i figurene, og 5. I figur er alle 7 prøver brukt, mens tabell og figurer og 5 er basert på de prøvestedene som ble brukt i. Det er naturlig at endringer i moldinnholdet avhenger til dels av nivået som var til stede i utgangspunktet. Sammenhengen var høyst signifikant i alle perioder. Ligningen for endringen vist i figur var,9,*glødetap (r =,69), mens ligningene for endringene i figur og figur var henholdsvis,,5*mold (r =,8) og,,*mold (r =,7). I perioden var det nedgang i moldinnholdet i alle moldgrupper unntatt den med <5% mold, hvor det var en liten oppgang. I perioden 986 var det nedgang i alle gruppene. Det var større nedgang i sistnevnte periode enn i perioden Dette kan bare delvis forklares ved at det var en forskjell i de to periodenes lengde. De absolutte nedgangene i moldinnhold pr. år på Kise siden 95 er vist i tabell, sammen med relative nedganger uttrykt som prosent av moldmengden som var til stede ved start. For perioden er glødetapstallene omregnet ved et antatt leirinnhold på 5%. I begge perioder var de relative nedgangene pr. år i gjennomsnitt omkring % av mengde mold til stede ved start. Det skal trolig ikke tillegges mye vekt at nedgangene var litt større i perioden 976 enn i perioden 95976, da prøveantallet var veldig lavt i den første perioden. Ulike forhold kan ha bidratt til nedgangene som er funnet på Kise. I perioden 95 til 976, og kanskje fram mot 986 kan en del av nedgangen tilskrives fortynning av moldinnholdet ved økt pløyedybde. På de 6 målestedene i 95 ble matjorddybden målt til 5 cm i % av tilfellene og til 6 cm i 8%. En cm økning i pløyedybde i førstnevnte gruppe ville ha vært nok til å senke gjennomsnittlig moldinnhold med nesten,5%. Noen vesentlig økning i pløyedybden har ikke skjedd på Kise i den siste perioden, 986. Det er 6 Planteforsk Grønn forskning

7 Tabell. Endringer i moldinnhold i to perioder på Kise, uttrykt som absolutt nedgang (prosent mold pr. år) og som relativ nedgang (prosent av moldinnholdet tilstede ved periodens start) Antall Perioden Antall Perioden 976 Gruppering av mold prøver absolutt relativ prøver absolutt relativ Mold < 5% Mold 5% Mold > % 8,%,8%,9%,6%,59%,% ,7%,7%,%,67%,%,5% Alle prøvene,85%,9%,78%,% Tabell. Gjennomsnittlig jordtekstur og moldinnhold ved start på skiftene i ulike distrikt, samt endringen som ble målt i, og antall år siden første prøvetaking Antall Leir Silt Sand Mold Endring P, ttest Ant. år Vestfold Buskerud Østfold AurskogHøland Romerike SolørOdal Toten Hedemarken ,,8,7,8,,8,,7,,7,5,7,6,5,7,85 <,5 <, i.s. i.s. <, <, <, <, 9, 9, 8,9 8, 8,8,,5 9,9 Samtlige skifter 9 9 5,8,8 <, 9,7 derfor nærliggende å tro at endret vinterklima de siste årene kan ha bidratt til større oksidering av organisk materiale i frostfrie perioder uten snødekke. De til dels store nedgangene på myrjord skyldes trolig ikke økt pløyedybde, da moldinnholdet ofte øker med dybden på slik jord. Det har i hele perioden etter 95 blitt gjennomført en bedring av grøftetilstanden på Kise, noe som trolig har ført til økt oksidering av myrjord. Dessuten kan en del av nedgangen skyldes oversleping av mineraljord til myrareal ved jordarbeiding. Endringer i moldinnholdet på Østlandet i perioden ca. 99 For å vurdere om det har skjedd noen generell endring i moldinnhold på Østlandet de senere årene, er det utført en undersøkelse på 9 skifter fordelt på representative jordarter i hele regionen, hvor jordas moldinnhold opprinnelig ble målt omkring 99. Skiftene som ble brukt er de samme som brukes i forbindelse med N prognosearbeidet som utføres av Planteforsk. Jordprøvene tas ut med ca. 5 stikk langs en m linje på hvert sted. Dette innebærer at det kan ha vært en viss variasjon i prøvepunktene mellom de to tidspunktene da prøvene ble tatt. Metoden var likevel klart bedre enn om prøvene hadde blitt tatt ut tilfeldig over hele skiftet. Matjordas moldinnhold (5 cm) ble bestemt ved måling av glødetap og omregnet til moldinnhold ved korrigering for leirinnhold som beskrevet ovenfor. Innen hvert distrikt var flere jordarter representert, men med en dominans av de som er mest representative for distriktet. Midlere jordtekstur og endringen i moldinnholdet er presentert distriktsvis i tabell. Spredningen i materialet går fram av figur 6, som viser endringen i moldinnholdet plottet mot de opprinnelige verdiene. I alle distrikt var det en del skifter hvor moldinnholdet hadde økt i i forhold til tidligere, men hovedtyngden av prøvene viste likevel en nedgang de fleste stedene. Parvise Planteforsk Grønn forskning 65

8 Prosent endring over ca. år Moldinnhold målt opprinnelig Figur 6. Endring i moldinnhold på spredte skifter Østlandet i i forhold til nivået ved start ttester viste at nedgangen var signifikant i alle distrikt med unntak av Østfold og Aurskog Høland. Det var størst nedgang på Hedemarken og på Toten, hvor moldinnholdet i utgangspunktet var høyest (mest morenelettleire). Nedgangen var også ganske stor i Solør Odal (mest siltjord). Det var, som ventet, en svak tendens til økende nedgang med økende antall år mellom de to prøvetakingene (figur 7). I de tre distriktene med størst nedgang hadde det gått lengst tid mellom prøvetakingene, men forskjellene mellom disse og andre distrikt var små (< år). For samtlige skifter under ett var det en nedgang i absolutt moldmengde på ca.,% mold over ca. år. Dette betyr en gjennomsnittlig reduksjon i relativ moldmengde av % pr. år, sett i forhold til det opprinnelige nivået, dvs. det samme som ble funnet på Kise. I flere av distriktene så det ut til at størrelsen på nedgangen hadde sammenheng med det opprinnelige moldnivået, på samme måte som ble funnet på Kise. Det var ofte stor nedgang ved høyt moldinnhold, og en tendens til flest skifter med oppgang i tilfeller med lavt opprinnelig moldinnhold (figur 6). For å teste dette statistisk ble materialet delt i fire grupper med omtrent samme jordtype og liknende klimaforhold. Enkel regresjon av endringene mot opprinnelig moldinnhold var signifikant i alle gruppene (tabell 5). Regresjonskoeffisientene lå i området,% mold pr. prosent økning i opprinnelig moldinnhold, mens konstantene (dvs. skjæringspunktene mot Y aksen) lå i området,6,5% mold. Dette tilsier en oppgang i mold over tid ved moldinnhold <%, og en nedgang over tid ved moldinnhold >%. Ved 6% mold opprinnelig, var nivået gått ned med,5% mold over år, mens det ved 9% mold opprinnelig var gått ned ca.,5%. Resultatene av denne undersøkelsen tyder på at åkerjordas moldinnhold fortsetter å synke de fleste stedene på Østlandet. Unntaket ser ut til være i Østfold og AurskogHøland. En mulig årsak til dette er at utbredelsen av endret jordarbeiding, uten pløying eller med vårpløying, er stor i disse distriktene. En annen faktor kan være at moldinnholdet endrer seg sakte på leirjord, fordi mye av molda er beskyttet i aggregater. De største nedgangene ble funnet i innlandet, der nivået var høyt ved start. Det er 66 Planteforsk Grønn forskning

9 Prosent endring i moldinnhold Antall år siden opprinnelig måling Figur 7. Endring i moldinnhold på spredte skifter på Østlandet i forhold til prøvetakingstid Tabell 5. Regresjon av moldendringene målt i ulik distrikt mot nivåene som ble målt ved start Antall Skjæringspunkt Xvariabel Signifikans skifter konstant std.feil koeff. std.feil R P Vestfold + Buskerud Østfold + AurskogHøland Romerike + Solør Toten + Hedemarken ,,9,6,7,,7,,5,,,9,8,6,,,5,8,,77,55 <, <, <, <, Samtlige skifter Samtlige uten ekstremer 9 89,98,,9,5,6,,,,5, <, <, imidlertid vanskelig å si hva som er hovedårsaken til nedgangene, og både klimaendringer og endringer i pløyedybden kan ha spilt en rolle. Dersom det dreier seg om større pløyedybde, er ikke den totale moldmengden nødvendigvis blitt mindre. I så fall kan moldets betydning for næringsforsyning være omtrent som før. Dets bidrag til å opprettholde god jordstruktur kan imidlertid ha blitt redusert, for eksempel på grunn av lavere aggregatstabilitet i det øvre jordsjikt. En nedgang i absolutt moldmengde innebærer dårligere jordstruktur, mindre næringsforsyning og en miljøbelastning gjennom klimagasser, økt utvasking og økt erosjonsrisiko. Tendensen til økning i moldinnholdet som ble funnet noen steder bør trolig ikke overvurderes. Mens det er logisk at moldinnholdet øker mest i tilfeller hvor det i utgangspunktet var lavest, må det understrekes at det var en god del variabilitet i materialet. Derfor er det sannsynlig at mange av oppgangene beror på variasjoner i prøvetaking mellom de to måletidspunktene. Det kan likevel være at en del økninger i moldinnholdet har forekommet, for eksempel ved bruk av husdyrgjødsel, kloakkslam eller lignende, eller ved oversleping av jord fra områder med høyere moldinnhold. Planteforsk Grønn forskning 67

10 MineralN i jorda om høsten (g/daa) 8 6 R² = Glødetapet i matjorda Figur 8. Sammenhengen mellom jordas glødetap og gjennomsnittlig innhold av mineraln i jorda målt om høsten på en rekke kornskifter i Vestfold over en 8 års periode Hva betyr endringer i jordas moldinnhold? Jordas moldinnhold påvirker mange prosesser som har betydning for plantevekst. Plantenes forsyning med for eksempel nitrogen, blir ofte fokusert. Dette vil variere med moldas alder og kvalitet, men i praktisk gjødslingsplanlegging blir det ofte gjort justeringer i forhold til moldmengden. At dette er berettiget kan illustreres ved sammenhengen som finnes mellom jordas moldinnhold og mengden av tilgjengelig nitrogen i jorda om høsten. Figur 8 viser et eksempel fra Vestfold. Moldinnholdet har også stor betydning for tilgjengelighet av fosfor. Av jordas fysiske egenskapene er det trolig aggregatstabilitet og vannlagringsevne som er mest påvirket av moldinnholdet. Omtrent seks prosent mold ser ut til å gi aggregatene optimal stabilitet, mens stabiliteten er spesielt lav på moldfattig siltig mellomleire (figur 9). Hyppig tilførsel av lett nedbrytbart organisk materiale er trolig like viktig som total moldmengde. Betydningen av moldinnholdet for jordas lagringskapasitet for plantetilgjengelig vann varierer mellom jordarter. I leirjord har det for eksempel mye større betydning enn i siltjord, hvor lagringsevnen som regel er høy uansett moldinnhold (figur ). I undersøkelser utført i feltforsøk på ulike jordarter, hvor moldinnholdet varierte betydelig over korte avtander, fant vi at virkningen av moldinnholdet på vannlagringskapasiteten var avhengig både av jordart og av moldnivået i jorda. En økning av moldinnholdet med én prosent gav nesten ingen endring i lagringskapasiteten på moldrik lettleire, mens det gav en økning med opp til nesten fem volumprosent på moldfattig mellomleire (tabell 6). Økt moldinnhold gir en forskyvning mot tyngre vanntilgjengelighet i lettleire og silt, men det har en motsatt effekt på leirjord, hvor det fremmer dannelsen av grynstruktur. I tillegg til virkningene på strukturstabilitet og vannlagringsevnen, er jordas moldinnhold også en viktig faktor i mange andre sam 68 Planteforsk Grønn forskning

11 Aggregatstabilitet, vekt % Siltjord Leirjord Morenejord 5 Moldinnhold, vekt % Figur 9. Sammenhengen mellom jordas moldinnhold og aggregatstabiliteten i jordprøver fra tre representative jordarter ulike steder på Østlandet (Riley 98) Tilgjengelig vann, volum % Siltjord Leirjord Moldinnhold, vekt % Figur. Sammenhengen mellom jordas moldinnhold og lagringskapasiteten for plantetilgjengelig vann målt i leirjord fra Romerike og siltjord fra Solør (Riley 98) menhenger. Det er velkjent at jo mørkere jorda er, desto fortere varmes den opp. Mold påvirker også aggregatenes styrke og smuldringsgrad, slik at trekkraftbehovet reduseres. Selv om slike faktorer alene ikke har avgjørende betydning for plantevekst, er det grunn til å tro at de til sammen utgjør en verdifull ressurs som man hittil har vært for lite opptatt av å bevare. Planteforsk Grønn forskning 69

12 Tabell 6. Endringer i jordas kapasitet for plantetilgjengelig vann når jordas moldinnhold varierer med én vektprosent, målt i en del undersøkelser på ulike jordarter (Riley 99) Antall Moldinnhold Økning i tilgjengelig Korrelasjons Jordart Sted prøver (min. maks.) vann pr. % moldøkning koeffisient Siltig mellomleire Nannestad Nes på Romerike Frogner Rakkestad ,,9, 6,, 6,7 5, 8, +,6 +, +, +,,87,7,8,68 Siltjord SørØsterdal Brandval Namnå ,,6, 5,,6 9, +,6 +,7 +,5, i.s.,9 Lettleire Toten Toten Nes på Hedmark Nes på Hedmark ,7 7,,5 8, 8,7 6,5 7,5, +, +, +,5 +, i.s. i.s.,, Hva kan vi gjøre for å øke jordas moldinnhold? Moldinnholdet kan økes ved tilførsel av organisk materiale i form av husdyrgjødsel, eller ulike organiske avfallsprodukt fra storsamfunnet. Bruk av produkter som bark og torv har også vært prøvd, men disse skaper ofte problemer med plantenes Nforsyning fordi de har for høyt C:N forhold. Tilførsel av samme mengde organisk karbon som grønngjødsel eller halm har i en svensk undersøkelse gitt mindre moldøkning enn bruk av husdyrgjødsel (figur ). Figur. Endringer i jordas innhold av organisk karbon ved ensidig korndyrking i et svensk forsøk med ulik N gjødsling og tilførsel av organisk materiale i form av enten husdyrgjødsel, halmrester eller grønngjødsling. Den nederste linjen er brakk (Persson & Kirchmann 99) Uansett hvilket materiale som brukes, kreves det store mengder organisk materiale for å oppnå en varig endring i jordas moldinnhold. Forsøk med bruk av kloakkslam har vist en eksponentiell nedgang i andelen organisk materiale som gjenfinnes i jorda over tid (figur ). Etter år er det mindre enn % som kan gjenfinnes. I et forsøk med halmnedpløying i år ble det også bare gjenfunnet 7% av den tilførte karbonmengden (Uhlen 99). Den høye andelen av eng i omløpet som er fulgt i Møystadforsøkene, er trolig årsaken til at moldinnholdet har stabilisert seg noenlunde der. I et langvarig forsøk på Ås har det skjedd en stabilisering av jordas moldinnhold ved en tredel eng i omløp med korn, samt bruk av husdyrgjødsel. Ved to tredeler eng så moldinnholdet ut til å øke gradvis (figur ). Selv en liten økning i jordas moldinnhold som følge av eng i omløpet har i systemforsøket på Apelsvoll vist seg å ha stor betydning for aggregatstabilitet og størrelsesfordeling (tabell 7). Selv om både tilførsel av organisk materiale og bruk av eng i omløpet er effektive måter å øke jordas moldinnhold på, er de kompliserende og kostbare tiltak i dagens ensidige driftsformer. En annen mulighet er å redusere jordarbeidingsintensiteten, siden dette trolig vil føre til mindre omdanning av humus utenom vekstsesongen. Tabell 8 viser en oversikt over resultater fra noen norske forsøk hvor 7 Planteforsk Grønn forskning

13 Prosent gjenfunnet i jorda beregnet måleverdier Antall år siden slamtilførsel Figur. Prosentandelen av organisk materiale tilført som kloakkslam som kan gjenfinnes i jorda sett i forhold til antall år siden tilførsel (Ekeberg 998) Tabell 7. Jorda aggregatstabilitet og aggregatstørrelsesfordeling etter noen år med engomløp, sett i forhold til et rent kornomløp, i systemforsøket på Apelsvoll (Breland og Eltun 999) Glødetap Aggregatstørrelsesfordeling (%) Aggregatstabilitet (%) % > mm mm < mm 6 mm 6 mm Kornomløp Engomløp 8,9 9, Tabell 8. Økning i jordas glødetap målt i noen norske forsøk med plogfri jordarbeiding Felt Jord Felt cm cm Kildehenvisning antall art alder pløyd upløyd pløyd upløyd Østlandet Østlandet Hedmark Kise på Nes Kise på Nes Kise på Nes Trøndelag Ml, Si, Ll Ml, Si, Ll Ll Ll Ll Ll Ml, Sa år 5 år år 9 år år 6 år år 6,9 6,7 7, 6,7,7 8,5 5,9 +, +,8 +, +, +,5 +, +,9 6,8 6,5 7, 6,8, 8, 5,7, +,7 +, +,6 +, +,, Riley 98 Riley m.fl. 985 Riley & Ekeberg 989 Ekeberg 99 Ekeberg & Riley 997 Riley & Ekeberg 999 Riley m.fl. Middel (8 felt) 7,9 +,8 7, +, man har målt endringer i jordas glødetap etter noen år uten pløying. I gjennomsnitt ser det altså ut til at jordas moldinnhold øker med ca.,6% mold i det øverste jordsjiktet etter noen år med plogfri jordarbeiding, og med ca.,% i sjiktet under. Ett forsøk viste betydelig større økning, men dette kan ha vært tilfeldig. Sett i forhold til økningene som er målt ved bruk av husdyrgjødsel, engomløp og nedpløying av halmrester, tyder disse resultatene på at man oppnår omtrent samme økning i moldinnhold ved Planteforsk Grønn forskning 7

14 Figur. Endringer i jordas innhold av organisk karbon i et norsk forsøk på leirjord ved ulike andeler av eng i omløp med korn, med og uten bruk av husdyrgjødsel. De nederste to linjene er ensidig korndyrking, med og uten nedpløying av halm (Uhlen 99) plogfri jordarbeiding. Hvorvidt dette vil øke den totale moldmengden i jorda er det motstridende meninger om, siden jordarbeiding også påvirker jordas tetthet og sjiktdeling. Likevel er det ganske klart at moldkonsentrasjonen øker i matjorda, og spesielt i det øvre sjikt, når man dropper pløying. Konklusjoner I et langvarig gjødslingsforsøk på morenejord med % eng i omløpet, ble matjordas moldinnhold nesten halvert i perioden 996, trolig som følge av økt pløyedybde. I samme forsøket har moldinnholdet nå stabilisert seg på et lavere nivå, med ca.,5% mer mold etter bruk av husdyrgjødsel enn etter bruk av mineralgjødsel og nesten % mindre mold på ruter som har vært helt uten gjødsling. En stor nedgang i jordas moldinnhold ble også funnet på Kise forsøksgård i perioden 95976, trolig av samme årsak som ovenfor. Her har nedgangen fortsatt fram til i dag. Nedgangen er proporsjonal med moldnivået ved start. I et utvalg av 9 skifter fordelt på ulike jordarter over hele Østlandet, hovedsakelig med åpenåkerdrift, har moldinnholdet gått ned i løpet av de siste årene på en stor andel av skiftene. Også her er nedgangen proporsjonal med moldnivået ved start. Nedgangen er størst i innlandsfylkene, hvor virkningen av endringer i vinterklima kan ha spilt en rolle. Dessuten er redusert jordarbeiding mindre utbredt i disse fylkene. I gjennomsnitt for begge de sistnevnte undersøkelsene representerer endringene i moldinnhold en nedgang på ca. % pr. år, sett i forhold til det opprinnelige nivået. 7 Planteforsk Grønn forskning

15 Slike nedganger har langsiktige konsekvenser for jordas evne til å lagre og levere fra seg plantenæring, for jordas strukturstabilitet (og dermed for dens erosjonsrisiko) og for viktige fysiske egenskaper som vannlagring, luftveksling og temperaturforhold. Fortsatte nedganger i moldinnholdet kan hindres ved tilførsel av organisk materiale fra ulike kilder, ved økt andel eng i omløpet eller ved redusert jordarbeidingsintensitet. Førstnevnte alternativ er effektivt men dyrt, det andre alternativet krever endringer i driftsformen på mange bruk, mens det sistnevnte alternativet er enklest å gjennomføre. Litteratur Breland, T.A. & Eltun, R Biol. Fertil. Soils : 9 Ekeberg, E. 99. Norsk landbruksforsking 6: Ekeberg, E Planteforsk Rapport 8/998, s. Ekeberg, E. & Riley, H Soil & Tillage Research : 779 Persson, J. & Kirchmann, H. 99. Agriculture, Ecosystems and Environment 5: 955 Riley, H. 98. Forskning og forsøk i landbruket : 5565 Riley, H. 98. Forskning og forsøk i landbruket : 8 Riley, H. 99. Nordic Hydrological Programme Report no. 5: 698 Riley, H Norwegian Journal Agricultural Sciences. Supplement no. 5, 5 s. Riley, H., Njøs, A. & Ekeberg, E Forskning og forsøk i landbruket 6: 559 Riley, H. & Ekeberg, E Norsk landbruksforsking : 75 Riley, H. & Ekeberg, E Acta Agric. Scand. 8: 9 Riley, H., Abrahamsen, S. Bergjord, A.K. & Weiseth, L.. Grønn forskning 5/ : 56 Uhlen, G. 99. Acta Agric. Scand. : 97 Planteforsk Grønn forskning 7

16 Dyrkingssystemene på Apelsvoll Avlings og avrenningsresultater fra dyrkingssystemene på Apelsvoll Audun Korsæth, Ragnar Eltun og Torkel Gaardløs, Planteforsk Apelsvoll forskingssenter Innledning Dyrkingssystemforsøket ble anlagt i 989 med målsetting om å utvikle dyrkingsmetoder som gir: minst mulig avrenning av næringssalter og plantevernmidler sunne produkter med optimal næringsverdi tilfredsstillende avlinger og økonomi Våren ble det gjort en del endringer i forsøksplanen. En detaljert beskrivelse av endringene og bakgrunnen for disse står i boka «Jord og Plantekultur» (Korsæth et al. ). I forbindelse med endringene ble begrepet «optimal produksjon» innført. Optimal produksjon er i denne sammenheng definert som størst mulig produksjon av fôrenheter for melkeproduksjon (FEm) per enhet tapt nitrogen. Prosjektet er finansiert av Hydro Agri Norge og Planteforsk. Forsøksanlegg Forsøksanlegget, som dekker ca daa, er detaljert beskrevet i boka «Jord og Plantekultur 99». Forsøket består av blokker á,8 daa. Hver blokk er inndelt i fire skifter og blir drevet individuelt som et lite minigårdsbruk, også kalt modellgård. Modellgårdene har et fireårig vekstskifte der alle vekstene er med hvert år. Hver modellgård er systematisk drenert for å fange opp mest mulig av sigevannet, og er dessuten utstyrt for oppsamling av overflateavrenning. Alt grøfte og overflatvann ledes separat fra hver modellgård inn i målehus, hvor vannstrømmen registreres kontinuerlig (vippekar påkoblet datalogger), og hvor volumproporsjonale vannprøver blir tatt automatisk. Vannprøvene analyseres på månedsbasis for ph, tørrstoff, totaln, ammoniumn, nitratn, totalp og fosfatp. Forsøksplan I forsøket undersøker vi følgende seks ulike dyrkingssystemer med to modellgårder per dyrkingssystem: Referansebruk; planteproduksjon uten husdyrgjødsel (985), REF ( betyr null engandel, betyr uten husdyrgjødsel). Dette systemet drives som et konvensjonelt planteproduksjonsbruk i regionen slik det var i 985, med bruk av datidens jordarbeiding og gjødslingsstrategi, men med bruk av plantevernmidlene som er tilgjengelige i dag. Optimal planteproduksjon uten husdyr, OPT. All den kunnskap vi sitter med i dag 7 Planteforsk Grønn forskning

17 skal benyttes i dette systemet for å få en optimal planteproduksjon (høyest mulig FEmavling per enhet utvasket nitrogen), og hvor bruken av innsatsfaktorene skal være innenfor rammen av dagens lovverk for konvensjonelt jordbruk. Systemet er basert på redusert jordarbeiding (vårharving). Økologisk planteproduksjon uten husdyr, ØKO 5. Dette er også et rent planteproduksjonsbruk uten husdyrgjødsel, der 5% av arealet brukes til grønngjødsling (eneste gjødselkilde) i form av kløvereng. Kløverenga pusses med halmsnitter når bestandshøyden er ca. cm. Optimal planteproduksjon med husdyr, OPT 5+. Systemet har 5% eng. Mengden husdyrgjødsel tilgjengelig beregnes ut fra gjennomsnittlig grovfôrproduksjon i systemet. Innkjøpt kraftfôr utgjør 5% av den totale fôrmengden. Optimalisering skal skje på samme måte som for OPT. Økologisk planteproduksjon med husdyr; ØKO 5+. Mengden husdyrgjødsel tilgjengelig beregnes ut fra gjennomsnittlig fôrproduksjon i systemet, hvor en tar utgangspunkt i % selvforsyning av fôr (ingen import av kraftfôr). Hveteavlingen selges. Eng utgjør 5% av arealet. Økologisk planteproduksjon med husdyr; ØKO 75+. Systemet drives som ØKO 5+, men andelen eng er her 75%. All planteproduksjon går til eget fôr. Se tabell for flere detaljer. Vær, vekst og vann Vekstsesongen var i grove trekk karakterisert ved en varm start i mai, en nokså kald og vindfull juni, mens lite sol og hyppige regnbyger preget juliværet. Innhøstingen gikk greit, da været var nokså stabilt i august og september. Høsten og starten på vinteren var spesielt mild og fuktig dette året. Middeltemperaturen lå mer enn C over normalen for både oktober, november og desember (Tabell ). Til sammen kom det over 6 mm nedbør i løpet Planteforsk Grønn forskning av oktober og november på Apelsvoll. Dette er % over normalen i samme periode og utgjør godt over halvparten av nedbøren i et normalår. De ekstreme nedbørsforholdene høsten førte, ikke uventet, til meget stor grøftevannsavrenning i samme periode. Etterjulsvinteren forløp som vanlig, med frost i jorda og minimal avrenning fram til snøsmelting i april. Våronna i kom i gang litt senere enn normalt, og ble ytterligere forsinket pga. noe regn midt i. Forsommeren var kjølig og nedbør med jevne mellomrom bidro til å holde forsommertørken på avstand. Slutten av juni og juli var varm, og det ble etter hvert nokså tørt i jorda. Vanning ville nok virket positivt på. engslåtten og på potetene dette året, men etter omlegginga i er vanning konsekvent utelatt (modellgårdene er nå definert som bruk uten tilgang på vanning). Innhøstingen var problematisk med mye regnbyger i august og september. Senhøsten var også relativt mild, men i motsetning til i, kom det mindre nedbør enn normalt. Dette resulterte i forholdsvis lite grøftevann denne høsten. I desember og januar var det frost i jorda og lite avrenning, men februar var uvanlig mild, noe som førte til over mm grøftevannsavrenning. Det er svært sjelden vi registrerer vann i grøftene på denne tiden av året. Også mars var mildere enn normalt. Dette ga tidlig snøsmelting, med mer grøftevann i mars og mindre i april sammenlignet med året før. Snøsmeltingen førte ikke til overflateavrenning våren. Våronna kom tidligere i gang enn normalt, og forholdene var fine. Mye nedbør i slutten av mai ga imidlertid kornet problemer, og særlig bygget skrantet en periode. Sesongen forøvrig var preget av nokså jevn temperatur i juni og juli. Nedbør i passende doser og avstand ga gunstige forhold for enga. Det ble imidlertid etter hvert mye sopp i kornet der det ikke var sprøytet, spesielt i hveten. Med august kom sommervarmen, med en middeltemperatur som lå nesten 5 C over normalen. Modningen av kornet gikk rekordraskt, slik at alle kornartene kunne treskes omtrent samtidig i forsøket. 75

18 Tabell. Beskrivelse av dyrkingssystemene Vekstskifte Sort Mineralgjødsel Husdyrgjødsel Plantevern Jordarbeiding kg N/daa t/daa ) Potet Hvete Havre Bygg Peik Bastian Lena Sunnita Referansebruk (REF),,,, Kjemisk, mekanisk Kjemisk Kjemisk Kjemisk Høstpløying Potet Hvete+fangvekst Havre+fangvekst Bygg+fangvekst Optimal planteproduksjon uten husdyr (OPT), ), )), ), ) Peik Bastian/Tove Lena/Maco Sunnita/Tove Kjemisk, mekanisk Kjemisk, mekanisk Kjemisk, mekanisk Kjemisk, mekanisk Vårharving Bygg+gjenlegg Kløvereng Hvete+fangvekst Havre+erter Økologisk planteproduksjon uten husdyr (ØKO5) Sunnita/ ) Bastian/Tove Lena/Delta Manuell Manuell, mekanisk Manuell Vårpløying 5) Bygg+gjenlegg. års eng. års eng Hvete+fangvekst Optimal planteproduksjon med husdyr; 5% eng (OPT5+) Sunnita/ 6), ),5 Kjemisk 6,7 ), 6,7 ), Bastian 5, )),5 Kjemisk, mekanisk Vårpløying 5) Bygg+gjenlegg. års eng. års eng Hvete+fangvekst Økologisk planteproduksjon med husdyr, 5% eng (ØKO5+) Sunnita/ 6), Manuell,5 Bastian/Tove, Manuell, mekanisk Vårpløying 5) Bygg+gjenlegg. års eng. års eng. års eng Økologisk planteproduksjon med husdyr, 75% eng (ØKO75+) Sunnita/ 6), Manuell,,, Vårpløying 5) ) Mengde normert husdyrgjødsel (,5% totaln og,9% mineraln), de faktiske gjødselmengdene blir korrigert ut fra analyser av husdyrgjødsla om våren ) Mineralgjødselmengden justeres ut fra nitrogenprognosen om våren ) Delgjødsling i henhold til måling med Hydro Ntester ) Såfrø til kløvereng: 55% Grindstad timotei, % Vega timotei, 5 % Bjursele rødkløver og % Milkanova hvitkløver 5) Høstpløyd i i forbindelse med omleggingsprosessen 6) Såfrø til eng: 55% Grindstad timotei, 5% Fure engsvingel, % Nordi/Bjursele rødkløver Avling Korn Det var generelt høyt avlingsnivå både i og (tabell ). I lå det an til å bli gode kornavlinger, men tildels kraftige angrep av sopp og for rask modning av kornet gjorde sitt til at dette året ble det dårligste kornåret i perioden. Sådato for kornet var ca.. mai alle åra. Referansebruket ga størst kornavling for alle arter alle år, med unntak av havre i, der OPT var best. I og lå byggavlingen til OPT henholdsvis 5 og 9% under referansebruket, mens den i lå hele 7% lavere. En av årsakene til dette kan være at det var mye nedbør i juni og juli dette året, og høy jordfuktighet. OPT vårharves, og redusert jordarbeiding passer vanligvis dårligere i fuktige enn i tørre år. En annen sannsynlig årsak til den relativt lave byggavling i OPT i er at det ble dyrket bygg etter bygg (REF og OPT ) 76 Planteforsk Grønn forskning

19 Tabell. Temperatur, nedbør, fordamping og avrenning (summen av grøfte og overflateavrenning) for perioden mai september TEMP. C NEDBØR, mm FORDAMPING,mm ) AVRENNING Tidsrom Målt Normal 96 Målt Normal 96 Målt Normal 96 Målt, mm Mai Juni Juli August September Oktober November Desember Januar Februar Mars April,5,5,5,6 9,6 7,7,8,9,9 7,9,7,5 9,7,8,5 9,,6, 5, 7, 7,5,, 66, 9, Mai April,8, MaiSept.,, Mai Juni Juli August September Oktober November Desember Januar Februar Mars April,, 6,,9 9,9 6,9 5, 6,6,6, 5, 9,7,8,5 9,,6, 5, 7, 7,5, Mai April 5,, MaiSept.,7, Mai Juni Juli August September,7 5, 5,8 8,,5 9,7,8,5 9, MaiSept.,, ) Potensiell fordamping målt på Planteforsk Apelsvoll, avdeling Kise Planteforsk Grønn forskning pga. endringen til ny plan i. Den negative effekten av dårlig forgrøde er vanligvis større ved redusert jordarbeiding enn når det pløyes. De økologiske byggavlingene kom i gjennomsnitt nokså likt ut for treårsperioden, selv om det var en tendens til at ØKO 5, systemet som bare har grønngjødsling som næringskilde, var noe dårligere. Økologisk dyrket bygg lå avlingsmessig % under bygget på referansebruket. Her må nevnes at det økologiske bygget er dyrket sammen med gjenlegg (gjelder også OPT 5+ ), mens bygget i referansebruket (og OPT ) er dyrket i renbestand. Nivået på de økologiske byggavlingene var likevel omtrent på høyde med middelavlingen for bygg for alle bruk i Oppland (5 kg/daa, 98). Dette gjenspeiler den spesielt fruktbare jorda på forsøksarealet. Hveteavlingene var klart lavere i enn i de foregående to år. Dårligere innmating av kornet på grunn av veldig rask modning spilte nok en større rolle for hveten enn for de andre kornartene. Sammenlignet med hveten i referansebruket, var hveteavlingene i både OPT 77

20 og OPT 5+ relativt dårligere i i enn i og. Dette skyldes nok først og fremst ulik soppsprøyting i. Referansebruket ble soppsprøytet samtidig med ugrassprøytinga i juni. Da var soppnivået godt under skadeterskelen i de optimale systemene, som derfor ikke ble sprøytet mot sopp. Det nokså varme og fuktige været ga etter hvert gode forhold for soppangrep, og i ettertid ser en at en klart ville hatt igjen for en soppsprøyting av OPT og OPT 5+ senere i sesongen. Spesielt mye kveke i hveten til ØKO 5+ gjorde at spranget opp til hveteavlingen i referansebruket ble 5 prosentpoeng større i enn tidligere. Havren hadde høyest avlingsnivå av kornartene. Forskjellen mellom OPT og referansebruket var minst for havre. Kombinasjonen havre + erter (ØKO 5 ) gjorde det meget bra i. Dette skyldtes at ertene slo til for fullt dette året. En ser altså at i år der ertene har gode forhold, kan kombinasjonen havre + erter gi stor avling selv uten bruk av mineraleller husdyrgjødsel. Utfordringa ligger imidlertid i få jevnere tilslag av ertene. Potet Bare to av dyrkingssystemene, REF og OPT, har potet i vekstskiftet. For årene var det ingen signifikante forskjeller mellom disse systemene, verken for total avling, avling > mm, tørrstoffprosent eller prosent grønne knoller (tabell ). Det var imidlertid signifikante forskjeller mellom år for alle variablene i tabell. Sesongen ga høyere tørrstoffprosent og flere grønne knoller enn de to foregående. Avlingsmessig var det beste året for potet i perioden. I det plogløse systemet OPT ble jorda harvet med rotorharv to ganger før setting, mot én gang på det høstpløyde referansebruket. Grundig jordarbeiding om våren ser dermed ut til å kunne være et alternativ til plogen på morenejord for potet (forutsatt at strenglegging ikke er aktuelt). Eng Det var mindre forskjell på avlingene mellom dyrkingssystemene for gras enn for korn (Fig. ). Dette underbygger tidligere resultater Tabell. Kornavlinger, Dyrkingssystem Gjennomsnitt kg/daa rel. kg/daa rel. kg/daa rel. kg/daa rel. Bygg Ref Opt Øko5 Opt5+ Øko5+ Øko Hvete Ref Opt Øko5 Opt5+ Øko Øko75+ Havre Ref Opt Øko5 ) Opt5+ Øko5+ Øko75+ ) Havre + erter 78 Planteforsk Grønn forskning

21 Tabell. Potetavlinger, tørrstoffprosent og andel grønne knoller for REF og OPT, Totalavling (kg/daa) Avling> mm (kg/daa) Tørrstoff (%) Grønne knoller (%) År REF OPT REF OPT REF OPT REF OPT ,,7 7,,, 7,,, 5,,,,9 Middel ,5 5,,8, fra forsøket, der vi har sett at økologisk grovfôrproduksjon gjør det relativt bedre enn økologisk kornproduksjon sammenlignet med konvensjonell dyrking. Førsteårsenga i ØKO 5+ ga bare % mindre avling enn tilsvarende i OPT 5+ (Fig ), til tross for at den økologiske enga ikke ble gjødslet (tabell ). Dette var den største avlingsforskjellen og også den eneste som var statistisk sikker. Resultatene kan nok først og fremst forklares ut fra større nitrogenfiksering i den økologiske enga enn i den konvensjonelle. OPT 5+ ble gjødslet med vesentlig mer lettløselig nitrogen enn ØKO 5+. Nitrogengjødsling virker negativt inn på Nfikseringa på to måter. Kløverplanten lever som kjent i symbiose med nitrogenfikserende mikroorganismer, slik at Nfiksering er proporsjonal med mengden kløver. Siden kløver blir lettere utkonkurrert av gras når det gjødsles, går kløverandelen vanligvis ned med økende gjødsling. I Fig. ser vi at andelen kløver i enga var omtrent den halve i OPT 5+ sammenlignet med hva den var i de økologiske engene. Korrigert for avlingsforskjellen hadde. og. års enga i OPT 5+ henholdsvis 7 og % mindre kløver enn ØKO 5+. Den andre negative effekten av N gjødsling på Nfiksering er at også fikseringsutbyttet går ned, ikke bare kløvermengden. Dette skyldes at det kreves mindre energi for å ta opp nitrogen fra jorda enn å fiksere N fra lufta. Når tilgjengeligheten av N øker i jorda som en følge av gjødsling, blir dermed nitrogenet i jorda foretrukket framfor nitrogenet i lufta. Vi estimerte Nfikseringen i. års enga for OPT 5+ og for ØKO 5+ ved hjelp av en tidligere utviklet modell (Korsaeth and Eltun, ) som bla. tar hensyn til kløvermengde og gjødslingsnivå. I gjennomsnitt for de tre årene ble estimert Nfiksering i. års enga for OPT 5+ og ØKO 5+ henholdsvis 5,6 og,6 kg N/daa. Samlet produksjon For å kunne sammenligne systemenes totale produksjon ble alle avlinger regnet om til forenheter for melkeproduksjon (FEm). Enheten FEm ble valgt siden produksjon av fôr er viktigst på flertallet av dyrkingssystemene. Samlet produksjon for hvert dyrkingssystem var påfallende lik (Fig., middel for vekst ), med unntak av ØKO 5, der produksjonen lå om lag 65% under de andre systemene. Det var stor forskjell på bidraget fra de ulike vekstene innenfor hvert system. Mens potet utmerket seg med stor FEmproduksjon i REF og OPT, gjorde engårene tilsvarende på husdyrbrukene. Kløverenga i ØKO 5 blir ikke høstet, og bidrar dermed ikke til fôrproduksjonen i dette systemet. Resultatene viser at de økologiske systemene som har husdyr (ØKO 5+ og ØKO 75+ ) er klart overlegene når det gjelder produksjon av fôr sammenlignet med husdyrløse ØKO 5. Men også når det gjelder produksjon av mathvete, ser det ut til at det lønner seg å ha husdyr med i systemet (tabell ). I ØKO 5 blir altså 5% av arealet brukt til produksjon av «grønn gjødsel» for å tilføre systemet nitrogen. I teorien burde dette kunne dekke Nbehovet i ØKO 5, forutsatt at en greier å holde tapspostene lave (gasstap, utvasking). Fosfor og kalium kan imidlertid ikke fikseres fra luft, og P og K mangel er et problem som nok vil gjøre seg gjeldende i dette systemet. Planteforsk Grønn forskning 79

22 Avling (kg TS/daa) 8 6 6% 5% 58% % 6% % 9% Opt 5+ Øko 5+ Øko 75+. års eng. års eng. års eng Figur. Engavlinger (tørrstoff) og andel kløver (%), gjennomsnitt for Høstet FEm (kg/daa) 8 6 Vekst Vekst Vekst Vekst Middel Ref Opt Øko 5 Opt 5+ Øko 5+ Øko 75+ Figur. Produksjon av fôrenheter (høstet FEm/daa) for enkeltvekster (søyler) og for hvert dyrkingssystem på dekarbasis (punkt); gjennomsnitt for. Se tabell for fullstendig beskrivelse av vekster 8 Planteforsk Grønn forskning

23 6 5 Ref Opt Øko 5 Opt 5+ Øko 5+ Navrenning (kg totaln/daa) Øko 75+ Ref Opt Øko 5 Opt 5+ Øko 5+ Øko 75+ Ref Opt Øko 5 Opt 5+ Øko 5+ Øko 75+ / / Middel Figur. Navrenning (sum av totaln i overflate og grøftevann) for avrenningsårene mai april (/) og mai april (/) og middel for perioden Næringsstoffavrenning Årlig avrenning beregnes for det agrohydrologiske året som går fra. mai til. april. Avrenning av næringsstoff i ett avrenningsår kan dermed ses i sammenheng med vekstsesongen samme år. Her presenteres resultater for perioden. mai til. april, altså avrenningsårene / og /. Nitrogenavrenning For hele perioden (mai april ) var det kun overflateavrenning i april. TotalN vasket ut via grøftevannet besto i gjennomsnitt av 86% nitratn, og % organisk N. Mengden ammoniumn var ubetydelig. Dette er som ventet, siden nitrat er et meget mobilt ion, mens ammonium lettere bindes i jorda. Det er interessant å se at den organiske Nfraksjonen er så stor som den er, da en ofte bare fokuserer på nitrat i forbindelse med Navrenning fra jordbruksjord. Dette er et område som fortjener mer oppmerksomhet. Planteforsk Grønn forskning Åpenåkersystemene REF og OPT hadde størst Navrenning, men også ØKO 5 tapte relativt mye N (Fig. ). Utfordringen med et system som ØKO 5 er å få overført nitrogenet som fikseres i kløverenga til etterfølgende vekster uten for store tap underveis. Det er imidlertid for tidlig å si om nåværende metode, med gjentatt kutting av plantemassen gjennom vekstsesongen uten å fjerne den, har gitt økt Nutvasking. Systemene med 5% eng og mer hadde minst Navrenning. Dette skyldes at eng er en effektiv fangvekst, med en lang opptaksperiode og stor rotmasse som «holder» godt på næringsstoffene. Det var en tendens til at ØKO 5+ hadde større Navrenning enn OPT 5+ og ØKO 75+ begge avrenningsårene, men forskjellene er ikke statistisk sikre. Det var svært stor Navrenning i /. Gjennomsnittlig Navrenning (summen av totaln i grøfte og overflatevann) for alle dyrkingssystemene var på hele, kg N/daa i 8

24 Navrenning (kg N/daa/mnd),,5,,5, OktoberNovemberDesember Navrenning Nedbør /. Dette er ny rekord. Det høye nivået kan i hovedsak forklares ut fra de store nedbørsmengdene, med 6% mer nedbør enn normalt på årsbasis (tabell ). De ekstreme nedbørsmengdene høsten og førjulsvinteren bidro spesielt mye. Fig. viser Nutvasking fra referansebruket, systemet som hadde størst Ntap av alle dyrkingssystemene. Det ble vasket ut mellom,5 og kg N/daa i hver av månedene oktober og november. I løpet av de tre månedene oktoberdesember forsvant det hele,9 kg N/daa via grøftevannet fra referansebruket. Et annet moment som nok også har bidratt til det generelt høye Ntapet dette året, er at vi høstpløyde alle systemene, unntatt det plogløse systemet OPT. Dette skjedde som en del av endringsprosessen fra gammel til ny plan. Høstpløying øker risikoen for Nutvasking. Det var imidlertid overraskende stor N avrenning også fra OPT dette året (Fig. ). Vi har ingen god forklaring på hvorfor effekten av redusert jordarbeiding på Nutvasking var såpass liten i /. Nedbør (mm/mnd) Figur. Navrenning (totaln) fra referansebruket (REF) og nedbør (mm) for oktoberdesember I avrenningsåret / var årsnedbøren omtrent som normal, høstpløying ble kun foretatt på referansebruket (REF ), og gjennomsnittlig Navrenning var på, kg N/daa; altså betraktelig mindre enn foregående år. Til tross for tydelige forskjeller i Nutvasking mellom dyrkingssystemene (Fig. ), var det få statistisk sikre forskjeller. Dette skyldes at det var nokså store avvik mellom gjentakene. En ulempe med et feltlysimeter, slik som anlegget på Apelsvoll, er at det ikke er et helt lukket system. Det vil alltid være en viss mulighet for vannstrømmer både inn og ut av systemet. Dette er vanligvis av mindre betydning. I perioder med spesielt stor vannbevegelse i terrenget rundt, slik vi hadde høsten, vil påvirkning utenfra imidlertid bidra til økt variasjon i målingene. Målinger over flere år vil kunne kompensere for mye av denne «støyen». Nitrogenavrenning i forhold til produksjonen Vi har i dette forsøket definert «optimal produksjon» som høyest mulig produksjon (FEmavling) per enhet nitrogen tapt via grøfte og overflatevannet. Som tidligere nevnt, blir N avrenningen som skjer i løpet av ett avrenningsår (maiapril) tilordnet vekstsesongen i samme periode. Her presenteres resultatene for perioden mai april (avrenningsårene / og /). Avlingstall for vekstsesongen er altså ikke inkludert. Dyrkingssystemene med eng i omløpet hadde generelt større fôrproduksjon per kilo utvasket nitrogen enn de med bare åpenåkervekster (Fig. 5). De mest optimale systemene var OPT 5+ og ØKO 75+. Den mye lavere produksjonen i ØKO 5 gjorde at dette systemet kom klart dårligst ut. For de tre økologiske systemene var det en nesten lineær sammenheng mellom andel eng og forholdet mellom produksjon og N utvasking. Eng i omløpet slår positivt ut på to måter. Som tidligere nevnt, er eng en svært effektiv fangvekst, slik at større andel eng i omløpet gir mindre Nutvasking. Samtidig er eng mer produktiv som fôrvekst enn korn, slik at mer eng også gir større fôrproduksjon. 8 Planteforsk Grønn forskning

25 5 kg høstet FEm per kg Navrenning Ref Opt Øko 5 Opt 5+ Øko 5+ Øko 75+ Figur 5. Årlig produksjon av fôrenheter (FEm) per enhet totaln tapt via grøfte og overflatevann; gjennomsnitt for avrenningsårene mai april og mai april I OPT benytter vi all den kunnskap vi sitter med i dag for å få en optimal planteproduksjon. En eventuell forskjell på dette systemet og referansebruket vil dermed kunne tolkes som gevinsten av den kunnskapen vi har oppnådd de siste 5 åra innenfor miljøvennlig jordbruk. Så langt er det ingen sikker forskjell på REF og OPT med hensyn til forholdet mellom produksjon og Nutvasking. Fosfor og jordtap Det var stor forskjell på avrenningsårene med hensyn til. tap av fosfor og jord (tabell 5). I / ble det i gjennomsnitt vasket ut g totalp/daa (grøft+overflatevann), mens fosfortapet for / var bare 8 g/daa. Tilsvarende tall for jordtapet (tørrstoff) var 5,7 og,7 kg/daa. En stor del av fosforet i jorda er bundet til jordkolloider, og fosfortapet henger dermed tett sammen med tapet av jord. Regresjonsanalyser viste at jordtapet kunne forklare nesten % av variasjonen i totalp tapt via grøftevannet. I overflatevannet (kun /) Planteforsk Grønn forskning var tilsvarende forklaringsgrad på nesten 6%. Kombinasjonen av høstpløying og store nedbørsmengder er nok den viktigste grunnen til at jordtapet, og dermed fosfortapet, var mye større i / enn etterfølgende avrenningsår. Det var signifikante forskjeller mellom dyrkingssystemene både for totalp og fosfatp. Størst tap hadde OPT 5+. Dette ser imidlertid ikke ut til å ha sammenheng med selve systemet, men skyldes primært en erosjonsepisode på det ene gjentaket våren. Det plogløse OPT hadde gjennomgående lavest Ptap, med omtrent halvparten så stort tap som det høstpløyde REF. Det så ut til å være en positiv effekt av redusert jordarbeiding på Putvasking selv når det var lite erosjon (/). For dyrkingssystemene med 5% eng og mer var det en klar tendens til større fosfattap enn fra de andre systemene. Dette var spesielt tydelig for målingene gjort i overflatevannet. For «engbrukene» ( 5% eng) utgjorde fosfat ca. 75% av totalp i overflatevannet, mens fos 8