Betydning av høsting på vintertap av N og vårvekst hos kvitkløver

Transkript

1 36 L. Sturite & T. M. Henriksen / Grønn kunnskap 9 (1) Betydning av høsting på vintertap av N og vårvekst hos kvitkløver Ievina Sturite & Trond M. Henriksen / ievina.sturite@planteforsk.no Planteforsk Apelsvoll forskingssenter Innledning Kvitkløver er aktuell som innblanding i eng og i beite for å forbedre fôrets kvalitet og fordi den kan fiksere nitrogen (N) fra luft. Under våre klimaforhold ser det ut til at kvitkløver vokser noe dårligere enn gras tidlig på våren og den gir sjelden høye tørrstoffavlinger ved første-slåtten. En årsak kan være at den har fått en ugunstig behandling året før, og at dette har hemmet utviklingen av kløverens lagringsorganer (stoloner og røtter) og redusert både karbohydrat- og nitrogenreservene (Volenec et al, 1996). Kvitkløver er også aktuell som en N-fikserende underkultur i korn. Spesielt ved økologisk dyrking. Store tap av N gjennom vinteren (Korsæth et al, 2002) viser likevel at intensiv bruk av kvitkløver kan representere en risiko for forurensing. Spesielt kvitkløverens blader er utsatt for tap gjennom vinteren (Woledge et. al., 1990). For å klarlegge kvitkløverens muligheter under våre klimaforhold har vi studert hvordan ulike behandlinger påvirker N dynamikken i kløverens blader, stoloner og røtter og veksten utover våren. Forsøksopplegg I to påfølgende forsøk ( og ) ble kvitkløverplanter cv. Snowy etablert fra stolon-biter, plantet i morenejord i PVC rør og gravd ned på forsøksfelt på Apelsvoll (61 ºN) og Holt (69 ºN) om våren. Gjennom vekstsesongen ble disse utsatt for tre ulike behandlinger. En tredjedel av plantene fikk vokse uten noen form for slått gjennom hele sommeren. For de resterende plantene ble bladene klipt ved 7 cm høyde midt på sommeren. Deretter ble plantene enten klipt ved 4 cm høyde eller helt nede ved stilkenes basis hver tredje uke frem til slutten av september. Plantene ble høstet destruktivt sent på høsten, rett etter snøsmelting og etter seks ukers ny vekst om våren. Da målte vi tørrstoffmengde og N-konsentrasjonen i kløverens blader, stoloner og røtter. Innhold og dynamikk av NH 4 -N og NO 3 -N i jord ble også studert ved uttak av tradisjonelle jordprøver samt ved bruk av plante-rot-simulatorer (PRS-prober) som gir et estimat for N-opptak i planter.

2 L. Sturite & T. M. Henriksen / Grønn kunnskap 9 (1) 37 Resultater De ulike behandlingene påvirket kvitkløverens vekst gjennom sommeren og skapte en gradient i plantenes N-status sent om høsten (Fig. 1-3). Avling Figur 1. Innhold av N i avling, blad, stoloner og røtter (g pr. plante) om høsten, ved snøsmelting og seks uker etter for kvitkløverplanter som ble høstet ned til bladstilkenes basis Avling Figur 2. Innhold av N i avling, blad, stoloner og røtter (g pr. plante) om høsten, ved snøsmelting og seks uker etter for kvitkløverplanter som ble klippet ned til 4 cm høyde

3 38 L. Sturite & T. M. Henriksen / Grønn kunnskap 9 (1) Figur 3. Innhold av N i blad, stoloner og røtter (g pr. plante) om høsten, ved snøsmelting og seks uker etter for urørte kvitkløverplanter Gjennom vinteren ble omtrent 80 % av det N vi fant i bladene om høsten borte, uavhengig av behandling. Tapet av N fra stoloner var noe mindre, i gjennomsnitt 40 %. Mest N var borte fra stoloner på planter som var høstet helt ned (68 %, Fig 1). Mindre N var borte fra stoloner på planter som var høstet ned til 4 cm høyde (27 %, Fig. 2) og minst fra stoloner på de urørte plantene (18 %, Fig.3). Innholdet av N i røtter var ganske stabilt gjennom vinteren for alle behandlinger (Fig. 1-3). Gjennom den 6 uker lange vekstperioden om våren økte innholdet av N i blader mest for de plantene som hadde stått urørt året før. Stolonene mistet noe N i denne perioden, mens innholdet av N i røtter var nokså stabilt (Fig. 1-3). Vi fant bare små mengder av NH 4 -N og NO 3 -N i jorda rett etter snøsmelting. Opptak av uorganisk N i prober var også minimal og vi fant ingen klare sammenhenger mellom uorganisk N i jord eller prober og mengde N tapt fra kløveren gjennom vinteren. Diskusjon Kvitkløveren brukte av sine interne N-ressurser for ny bladvekst rett etter slått (Volenec et al, 1996). Dette gikk på bekostning av stolonenes og røttenes utvikling (Fig. 1-3), og resulterte i en sub-optimal plante-kondisjon før vinteren. Tapet av N fra kvitkløverplantene var høyt gjennom vinteren, især fra bladene. Noe overraskende var disse tapene uavhengig av behandlingene og plantenes kondisjon om høsten, og det er derfor andre faktorer som ser ut til å være avgjørende for tap av N fra blader gjennom vinteren. En forklaring kan være frost. Frost fører til isdannelse i extracellulære rom mellom plantecellene, men ser ikke ut til å skade celle-

4 L. Sturite & T. M. Henriksen / Grønn kunnskap 9 (1) 39 membranene. Når det frosne vevet tiner, kan derimot cellemembranene ødelegges og cellen dø. Det er nettopp slike forhold vi ofte har om høsten. Begge forsøksårene var det flere kalde frostnetter tidlig på høsten, etterfulgt av dager med varmegrader (se artikkel av Henriksen m.fl. i denne boka). En annen forklaring kan være at kvitkløverens blader ikke lever lenger enn om lag 100 dager (Sturite, upublisert), altså betydelig kortere enn vinteren varer. Kvitkløverens lagringsorgan stolonene tapte også en del N gjennom vinteren, og disse tapene var relatert til behandlingen plantene hadde fått sommeren før. Slåtteregimet en velger påvirker derfor N dynamikken i stoloner. Røttene derimot, var lite utsatt for N-tap gjennom den kalde perioden. Innholdet av uorganisk N i jord var lavt like etter snøsmelting til tross for de store N-tapene fra bladene. Opptaket av N i PRS-probene var også lavt utover våren, og som for jordprøvene ikke i samsvar med den mengde N som var tapt fra kvitkløverplantene gjennom vinteren. Kvitkløverplantene tar opp NH 4 -N når veksten starter om våren, og det er mulig at PRS-probene konkurrerte lite med plantene om tilgjengelig uorganisk N, men en må også vurdere andre tapsposter. I en annen artikkel (Henriksen m.fl.) i denne boka antyder vi at gasstapet av N ikke er så veldig stort gjennom vinteren, og at N tapt fra plantene i hovedsak er tilstede i systemet når våren kommer. Om lag halvparten i form av NH 4 -N og halvparten i organiske forbindelser. I vårt forsøk med kvitkløver i potter med bar jord rundt, kan det derfor se ut som om det har vært en netto transport av N med smeltevannet bort fra pottene. I løpet av vekstperioden om våren, økte mengde N i blader mens innholdet av N i stoloner ble redusert. Vi fant likevel ingen sterk sammenheng mellom disse størrelsene, og andre faktorer enn kun intern translokasjoner av N fra stoloner til nye blader må være viktig for veksten om våren. Vi fant en god sammenheng mellom innholdet av N totalt i planten om våren og ny bladvekst (R 2 = 0,86), og forsøket viser derfor at behandlingen kvitkløveren får året før har konsekvenser for kvitkløverens vårvekst gjennom sin påvirkning av plantenes kondisjon om høsten og deres evne til å takle vinteren.

5 40 L. Sturite & T. M. Henriksen / Grønn kunnskap 9 (1) Konklusjon Våre resultater viser at høsteregimet influerer på kvitkløverens innhold av N om høsten, tapet av N fra stoloner gjennom vinteren og akkumulasjon av N i nye blad om våren. Resultatene antyder også at N tapt fra kvitkløveren gjennom vinteren kan være svært mobilt. Referanser Korsæth, A., Henriksen, T.M. and Bakken, L.R Temporal changes in microbial mineralization and immobilization of N during degradation of plant material: Implications for the plant N supply and nitrogen losses. Soil Biol. & Biochemistry 90: Volenec, J.J., Ourry, A. and Joern, B.C A role for nitrogen reserves in forage regrowth and stress tolerance. Physiologia Plantarum 97: Woledge, J, Tewson, V. and Davidson, I.A Growth of Grass Clover Mixtures During Winter. Grass and Forage Science 45: