Protein i hvete hvordan treffe riktig nivå?

Transkript

1 Protein i hvete hvordan treffe riktig nivå? Anne Kjersti Uhlen 1 og Bernt Hoel 2 1 NMBU/Nofima 2 NIBIO Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 1

2 Proteininnhold i hveteklasser Målt på hvetepartier som er levert, data fra Landbruksdirektoratet 2015* foreløpig data Utfordring: Optimalt proteininnhold

3 Prisgradering etter proteininnhold historikk: 1988: Prisgradering etter proteininnhold innført (Statens Kornforretning) 1998: 2 klasser (sterk og svak klasseinndeling etter høst og vårhvete) Prisdifferensiering etter proteininnhold 2001: 4 klasser (sterk 1, 2 og 3 samt svak), seinere 5 klasser (som i dag) «For å stimulere til foredling og dyrking av hvete med en kvalitet som samsvarer best mulig med de krav som stilles fra mølle- og bakeindustrien» 2004: Sterkere vektlegging av proteinkvaliteten, svakere differensiering etter proteininnhold 2014: Proteinkravet hevet til 11,5%

4 Prisgradering kl 3, protein i hvete. Utvalgte år.

5 Proteininnhold i hveteklasser Målt på hvetepartier som er levert, data fra Landbruksdirektoratet Fra 2008/9: Sterk økning i gjødselpriser Kjølige og våte sesonger ( ) 2015* foreløpig data

6 1989/ / / / / / / / / / / / / / /2004^ 2004/ / / / / / / / / /2014 Proteininnhold i hveteklasser Målt på hvetepartier som er levert, data fra Landbruksdirektoratet 2015* foreløpig data Fra 2008/9: Sterk økning i gjødselpriser Kjølige/våte sesonger (2010, 2011,2012) Vanskelige høster lav mathveteandel 2013?? Andel mathvete i % 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00

7 2014 og 2015! Eventyrlige høye høsthveteavlinger! Lavt proteininnhold! Høyt protein og god glutenkvalitet i vårhvete % norsk! Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 7

8 Hva bestemmer proteininnholdet? Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 8

9 Avling og proteininnhold Sterk sammenheng mellom avling og proteininnhold Gjødselplanlegging og norm Utfordring: Tilpasse gjødslinga til plantevekst og andre forhold i sesongen! Viktig kunnskapsgrunnlag: Planteutvikling og avlingsoppbygging Opptaksmønster for N og N-behov Tilgjengelig N i jord gjennom sesongen Tap av N gjennom sesongen Samspill mellom innlagring av protein og stivelse i kornfyllingsperioden Høsthvete har et stort avlingspotensial! Fra Vollebekk 2015 Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 9

10 Planteutvikling og avlingsoppbygging - avlingskomponentene antall korn og kornvekt Avlingskomponenter: Antall aks per m 2 Antall korn/aks Vekt per korn Noen viktige prinsipp: Mange korn ansatt/m 2 gir god lagerkapasitet (sink) i kornfyllingsperioden -> økt assimilasjon i kornfyllingsfasen Utfordring: Hvordan anslå avlingspotensialet ved delgjødsling (aksskyting) når avlingspotensialet er høyt? Antall aks/m2 Antall småaks (eller blomster/aks)? Aksvekt? Annet? Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 10

11 % Opptaksmønster for N og planteutvikling Beg. stråstrekking Blomstring avsluttet Uke %N tatt opp % tørrstoff etter Stort N behov fra begynnende stråstrekking, ved aksskyt er 70-75% av N tatt opp En stor andel av N blir tatt opp i løpet av en kort periode! Variasjon i optimal N- gjødsling i forhold til: Jordart og moldinnhold Forgrøde/vekstskifte Bruk av husdyrgjødsel/ slam/kompost etc. Forventet avlingsnivå Justering i forhold til sesongen Mineraliseringsforhold Tap Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 11

12 Riktig N-gjødsling metoder og beslutningsstøtte-verktøy Nitrogenprognoser N-tester ca 1995 Nitrogenstatus Utvaskingskalkulator Håndholdt N-sensor Traktormontert N-sensor Farge og tetthet», estimerer (beregner) N-opptaket (kg N/daa) Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 12

13 Traktormontert sensor User manual NIBIOs power point template

14 Kornfyllingsperioden: Hva kan skje etter aksskyt sompåvirker proteininnholdet? Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 14

15 Forhold i kornfyllingsfasen som påvirker proteininnholdet Innlagring av protein men også stivelse og andre komponenter påvirker endelig protein% Stivelse er den dominerende komponenten! Store velfylte korn ofte høyere % av stivelse Innlagring av stivelse og protein foregår på noe forskjellig måte Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 15

16 Innlagring av stivelse i kornfyllingsperioden Innlagring av stivelse: I amyloplaster/ stivelseskorn (A- og B-type) Fra få dager etter blomstring (A-type) Fra ca. 15 dager etter blomstring (B-type) Kilde er sukrose (assimilater), vesentlig som dannes under kornfylling (fra flaggblad og akset) Lengdesnitt hvete Sterk sammenheng mellom innhold av stivelse og kornvekt! Innlagring av stivelse synes å foregå lengre inn i modningsfasen enn protein i friske planter Endospermcelle med stivelseskorn Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 16

17 Innlagring av protein i kornfyllingsfasen Lagerprotein syntetiseres fra 10 dager etter blomstring Innlagres i protein bodies Kilde er aminosyrer (glutamin) Krever energi (fra assimilater) Re-mobiliserigng fra lagrede N-reserver i blad og stengler + opptak fra jord gjennom kornfyllingsperioden N-tilgang har stor effekt på proteininnlagring Proteininnlagring i friske planter synes å kumulere før innlagring av stivelse Kanskje fordi det etter hvert blir mangel på N (?) Endospermcelle med protein «bodies» (PB1, PB2) og amyloplaster (Am) Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 17

18 Hva så? Forholdene i kornfyllingsfasen kan påvirke proteinprosenten Selv om N-gjødsling og N-tilgang ved blomstring er optimal og etter norm Forhold som avkorter kornfyllingen (tørke, sykdommer) vil kunne gi høyere proteinprosent Forhold som forlenger kornfylling, eller som gir høy fotosyntese i senere del av kornfyllinga kan gi en lavere proteinprosent «grønn varighet» Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 18

19 Været i sesongen 2014 og 2015 I forhold til normalen har temperaturen i 2015 vært: +2 grader i april, -2 grader i mai, -1,5 grader i juni, - 1 grad i juli, +0,3 i august

20 Tresking 15 Tresking 14

21 Oppsummering været i sesongene 2014 og 2015 Tresking 18 aug 2015 Kaldt vær: stråstrekking, aksutvikling Tresking 1 aug 2014 Kornfylling Kaldt vær i perioden med busking og stråstrekking fram mot aksskyt - lavere mineralisering Mye nedbør i mai 10 juni - N tap? (denitrifikasjon? Utvasking??) Kaldt vær i kornfyllingsfasen - vil gi lengre kornfyllingsfase (større korn, mer stivelse og lavere protein%?)

22 Årsaker til lavt proteininnhold i høsthvete 2015? Store avlinger Tilpasset gjødsling? Andre begrensninger på proteininnlagring? Andre næringsstoffer? Resultater fra bladanalyser? Mineraliseringsforholdene 2015 Lav temperatur Store avlinger foregående sesong (?) Synkende moldinnhold?? Nedbør og tap av N Utvasking? Denitrifikasjon? Grønn varighet Kjølig kornfylling, nok vann Lite sykdom Fortynningseffekt av stivelse Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 22

23 Hva kan vi gjøre for å treffe bedre? God gjødslingsplan Kunnskap om N tilgang gjennom sesongen Mineralisering, tap, Vurdering av avlingspotensiale Når potensialet er høyt? Antall aks, småaks?, vekt/aks, areal flaggblad? Timing delgjødsling justering i sesongen Timing og mengde? Balanse andre næringsstoffer? Når avlingspotensialet er høyt? Beslutningsstøttesystemer Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 23

24 Kan vi gjøre noe med genetikken i tillegg? Variasjoner mellom sorter i proteininnhold Høy-protein gener? Gpc-B1: Funnet i vill emmer (T. turgidum var. dicoccoides) (T. turgidum var. dicoccoides) Høyere protein: Regulerer modningsforløpet => Raskere/mer fullstendig overføring av N fra blad/stengel til korn Høyere innhold av Zn og Fe Andre høyproteingener: Gpc-A1, Gpc-D1, Gpc-2 Gpc-B1 in Australian wheat Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 24

25 Oppsummering Hvordan treffe riktig proteininnhold? Vi kan sjelden treffe helt riktig! Krever kunnskap og erfaring tilpasset gjødsling til lokale forhold i den enkelte vekstsesong Bedre tilpasning til plantenes opptaksmønster (høsthvete) Delt gjødsling og gjødsling ved aksskyt Vurdere avlingspotensialet Utnytte verktøy for beslutningsstøtte Bruk av N-sensor kan gi riktigere fordeling innen jordet, gi bedre treff og jevnere kvalitet. Muligheter for store høsthveteavlinger i framtida? Behov for å bygge ny kunnskap når avlingspotensialet er høyt? Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 25

26 Takk for oppmerksomheten!