Økning av avlingene på jord med dårlig struktur

Transkript

1 SLUTTRAPPORT Økning av avlingene på jord med dårlig struktur Ref 13/17810 NIBIO prosjektnr Annbjørg Øverli Kristoffersen, NIBIO Apelsvoll Bakgrunn Kjøring på jord med for høyt vanninnhold kan skape varige skader på jordstrukturen. Det vil gå utover avlingsnivået på det pakkede arealet, og skadene kan være vanskelig å få rettet opp (Håkansson et al. 1987, Riley 1983, Seehusen et al. 2014). Men det kan være utfordrende å få gjort alle arbeidsoperasjonene under lagelige forhold. Perioden med optimale forhold på våren kan være for kort til å få gjort alt til rett tid. Særlig utfordrende blir det om det stadig kommer nedbør om våren, som på ny fukter opp jorda (Riley 2016). De samme utfordringene er der på høsten, når avlingene skal i hus. Tunge innhøstingsmaskiner krever lavt vanninnhold i jorda for å ikke påføre jorda uheldige pakkingsskader. Store maskiner har mer kapasitet, og man kan rekke over et større areal på kortere tid. Færre gårdsbruk, og mer leiekjøring har ført til investeringer i større jordbruksmaskiner med mer kapasitet. Men samtidig krever de store maskinene ei jord med god bæreevne og lavt vanninnhold. Ved kjøring med tunge maskiner på for våt jord, skjer det en deformering av jordstrukturen. Det er særlig de største porene i jorda som ødelegges. Disse porene er viktig for luftutvekslingen i jorda, og for transport av vann og næringsstoffer i jorda. Det vil si at utnyttelsen av tilført gjødsel gjerne reduseres ved uheldig pakking av jorda (Arvidsson 1999, Riley 1994, Kristoffersen et al. 2014). Dårligere utnyttelse av tilført gjødsel innebærer en økt kostnad for gårdbrukeren. I tillegg kan det føre til økt næringstap til naturen, både gjennom avrenning og som gasstap til luft. All dyrking av landbruksvekster krever en viss grad av kjøring på jordet. Men hvilke utstyr som brukes, hvilke dekkutrustning som velges, lufttrykket i dekkene og antall overkjøringer på jordet, er valg den enkelte tar hver vår, og som kan få konsekvenser for det endelige avlingsnivået på høsten. Særlig utsatt er arealet som utgjør vendeteigen. I Norge er det mange små skifter. På et lite skifte utgjør vendeteigen forholdvis mer av totalarealet enn på større skifter. Bredden til vendeteigen vil være avhengig av størrelsen på traktor og redskap, men den er ofte i størrelsesorden m. Flere gangers kjøring over samme sted øker risikoen for uheldig pakking av jorda (Seehusen 2015, Kristoffersen et al. 2014). På vendeteigen blir det mer kjøring ved såbedstillaging. I tillegg kan vendeteigen bli brukt til andre operasjoner, som oppbevaring av rundballer, av- og påkjøring på jordet m.m. Skygge fra trær og kratt kan også føre til seinere opptørking langs åkerkantene, og forsterke utfordringene på vendeteigen. Der man allerede har påført jorda pakkingsskader, er det interessant å vite om det finnes sorter som er mer tolerante for dårligere vekstbetingelser, og som ikke reagerer like negativt på dårlig jordstruktur. På sikt kan sorter med bedre toleranse for ugunstige vekstbetingelser være avgjørende for å opprettholde avlingsnivået i Norge. Undersøkelser i potteforsøk har vist at bygg er minst tolerant for vannmetning, havre mest tolerant, mens hvete ligger mellom de to andre artene (Waalen et al. 2015).

2 Prosjektmål: Hovedmålet med prosjektet har vært å øke kunnskapen om hvordan uheldig jordpakking påvirker kornets utnyttelse av nitrogen, og se på ulike arter/sorters toleranse for uheldig jordstruktur på vendeteigene. Delmål 1. Øke forståelsen av samspillet mellom jordpakking og N-utnyttelse for å redusere risikoen for tap av N til vann og luft Delmål 2. Teste utvalgte arter/sorters toleranse for dårlig lufttilgang forårsaket av jordpakking/vannmetning for å kunne gi bedre råd om sorts/artsvalg på jord med strukturproblemer Delmål 3. Kartlegge forskjeller mellom vendeteig og skiftet forøvrig ut fra avling og kvalitet hos de utvalgte kornsortene. Bilde 1. Dårlig jordstruktur, skorpedannelse på våren, og oppspiring i sprekker i leira. Foto: A.Ø. Kristoffersen Forsøksopplegg Prosjektet har pågått fra Prosjektet har vært ledet av NIBIO avd. Korn og frøvekster. Prosjektet har vært gjennomført i nært samarbeid med flere av enhetene i Norsk Landbruksrådgiving (NLR). Allerede i 2010 ble det anlagt et fastliggende forsøk på NIBIO Apelsvoll for å se på plantenes utnyttelse av nitrogen ved ulik pakking av jorda. Hensikten med forsøket var å undersøke hvordan kjøring på jordet i våronna påvirket opptaket og utnyttelsen av nitrogenet i vekstsesongen. Forsøket har blitt anlagt hver vår siden oppstart, og har vært en del av prosjektet fra I ble det gjennomført forsøk på vendeteiger for å dokumentere hva vendeteigen betyr for avlingsnivået, og om det er forskjeller mellom ulike sorters evne å tolerere dårligere jordstruktur. Del A. Fastliggende pakkingsforsøk på Apelsvoll - gjennomføring Det fastliggende pakkingsforsøket ble anlagt som et split-plot forsøk, med jordpakking på stor-ruter og N-gjødsling på små-ruter. Jordarten var morenelettleire. Hver høst ble feltet pløyd. På våren ble det harvet en gang med en Carrier, før selve jordpakkingen fant sted. Jordpakkingen ble gjennomført med en lett og en middels tung traktor (tabell 1), hvor bakdekkene på traktorene ble kjørt hjul-i-hjul gjennom hele stor-ruten (bilde 2 og 3).

3 Forsøksbehandlingene var som følgende: A: Ingen pakking B: En kjøring hjul-i-hjul, lett traktor (Massey Ferguson 362) C: En kjøring hjul-i-hjul, tung traktor (John Deere 6830) D: To kjøringer hjul-i-hjul, tung traktor (John Deere 6830) Tabell 1. Vekt, dekkdimensjon og lufttrykk ( ) for to traktorer Vekt Dekkdimensjon Massey Ferguson 362 John Deere kg Cirka 6000 kg 16,9R30 600/65R35 Lufttrykk 2010 (venstre bak / høyre bak) 1,2 1,1 1,0 1,0 Lufttrykk 2011 (venstre bak / høyre bak) 0,9 0,9 0,95 0,9 Lufttrykk 2012 (venstre bak / høyre bak) 1,4 1,4 1,3 1,3 Lufttrykk 2013 (venstre bak / høyre bak) 0,8 0,8 0,8 0,8 Lufttrykk 2014 (venstre bak / høyre bak) 0,8 0,8 0,8 0,8 Lufttrykk 2015 (venstre bak / høyre bak) 0,8 0,8 0,8 0,8 Etter pakkingen ble feltet harvet med en rotorharv, ca. 5 cm dypt, for å sikre et likt såbed på alle leddene. Feltet ble gjødslet med fire ulike nitrogengjødselmengder (0, 7, 11 og 15 kg N daa -1 ). Det var bygg alle år på feltet, unntatt i 2012, da var det hvete. Det ble brukt forsøkskombisåmaskin til å så og gjødsle feltet (bilde 4). Bilde 2. Pakking med 6 tonns traktor (John Deere 6830). Foto: A.Ø. Kristoffersen

4 Bilde 3. Pakket jord etter kjøring hjul-i-hjul med 6 tonns traktor. Foto. A.Ø. Kristoffersen Bilde 4. Såing og gjødsling av jordpakkingsfelt med forsøkskombimaskin. Foto: A.Ø. Kristoffersen Del B. Feltforsøk på vendeteig - gjennomføring Det ble gjennomført 15 vendeteigsforsøk i perioden Forsøkene ble fortrinnsvis plassert på områder hvor en erfaringsmessig har utfordringer med vendeteig (bilde 5). Feltene ble anlagt så nær åkerkant som praktisk mulig. Avstanden fra åkerkant og innover på jordet ble delt opp i 4 åttemeters parseller; til 32 m inn på jordet. Avstand fra åkerkant utgjorde den ene faktoren i forsøket.

5 Toleransen for antatt dårligere vekstbetingelser på vendeteig ble testet ut hos to byggsorter og to hvetesorter. I 2014 ble det dyrket Helium og Brage, Berserk og Zebra. I 2015 ble det dyrket Helium og Brage, Demonstrant og Zebra, og i 2016 ble det dyrket Helium og Rødhette, Mirakel og Bjarne. Art/sort utgjorde den andre faktoren i forsøket. Forsøksdesignet var split-plot, med to gjentak. Forsøkene ble gjødslet med 11 kg N pr. daa i Fullgjødsel , tilført samtidig med såing. Hveterutene ble i tillegg delgjødslet ved BBCH med 3 kg N pr. daa i Opti-NS Forsøkene ble både ugrassprøytet og soppsprøytet. Bilde 5. Utfordringer med oppspiring på vendeteig med mye kjøring. Foto: A.Ø. Kristoffersen Resultater Del A. Resultater fra det fastliggende pakkingsforsøket på Apelsvoll Sammendrag for perioden 2010 til 2015 viste at kjøring to ganger hjul-i-hjul med den tyngste traktoren førte til de laveste avlingene (figur 1). Èn gangs kjøring med lett traktor eller den tyngste traktoren hadde ikke samme uheldige påvirkning på avlingsnivået. Flere gangers overkjøring av samme område får man særling på vendeteiger og ved dårlig planlegging av kjøremønsteret. Det var signifikant samspill mellom pakking og N-gjødsling (P % = 0,05). Figuren viser økende respons for økende gjødslingsmengder for samtlige pakkingsledd. Men ved to ganger hjul-i-hjul med den tyngste traktoren ble det lavere utnyttelse av tilført N sammenlignet med de andre pakkingsleddene. Gjødsling med 15 kg N pr. daa ved sterkeste pakking førte til et avlingsnivå tilsvarende der det ble gjødslet med 11 kg N pr. daa, og svakere pakking.

6 Figur 1. Kornavling (kg/daa) ved ulike nitrogengjødslingsmengder og pakkingsbehandlinger for perioden Del B. Resultater fra feltforsøk på vendeteiger I 2014 ble det ikke målt store utslag på avlingsnivået på vendeteigene sammenlignet med resten av åkeren. For tre av feltene viste avlingstallene ingen gradient fra åkerkant og inn på jordet, mens på det fjerde feltet ble en slik gradient målt (figur 2). Figur 2. Kornavling (kg/daa) på 8-meters parseller fra åkerkant og inn på jordet for fire felt i Vekstsesongen 2014 ble mye mer gunstig i forhold til utvikling og vekst av kornplantene sammenlignet med foregående sesonger. Det var lange perioder med lite nedbør, og dermed liten risiko for vannmetning, selv på pakkede arealer. Det var sannsynligvis mye av årsaken til at avlingene i liten grad ble hemmet av strukturproblemer på de utvalgte vendeteigene. I 2015 var det klare utslag for vendeteigen. Middeltallene viste økende avling fra åkerkanten og innover på jordet. Ytterst på vendeteigen var avlingen kun 86 % av avlingsnivået inne på jordet (tabell 2). Kvalitetsparameterne Hl-vekt og proteininnholdet ble ikke påvirket av vendeteigen. Vendeteigen påvirket heller ikke modningen av kornet (uttrykt som vann % ved høsting).

7 Tabell 2. Avling og kvalitet på åtte-meters parseller, og for fire kornsorter. Sammendrag for fire felt i 2015 Avling Relativ Vann % Hl-vekt Protein kg/daa avling, % ved høsting kg % Avstand fra åkerkant: 0-8 m ,2 70,6 12, m ,1 69,4 12, m ,6 70,4 12, m ,8 71,0 12,5 P % 1,8 i.s. i.s. i.s. LSD 5 % 18 Art, sort: Bygg, Helium ,0 66,1 12,1 Bygg, Brage ,5 60,4 12,2 Hvete, Demonstrant ,7 77,6 12,6 Hvete, Zebra ,5 77,0 13,1 P % i.s. 1,0 <0,001 <0,001 LSD 5 % 1,6 0,6 0,3 Det var ikke noe samspill mellom sort og avstand i Sortene responderte svært likt på forholdene på vendeteigen, og videre inn på jordet. Avstanden 0-8 m fra åkerkanten gav lavest avling for samtlige sorter, mens avstanden m inn på jordet gav høyest avling for samtlige sorter. Feltene ble sådd til svært ulik tid våren I april var det fine forhold for våronn, og feltene som ble anlagt i denne perioden fikk gode vekstbetingelser helt fra starten av. Deretter ble det en lenger periode med mye nedbør, lite opptørking, og vanskelig å gjennomføre våronnarbeid. Men den lavere avlingen på vendeteigen var ikke påvirket av sådatoen, da alle feltene hadde nedsatt vekst på vendeteigen, både de som ble sådd i slutten av april og de som ble sådd i slutten av mai. Ingen av sortene i forsøket skilte seg ut i å være enten ekstra følsomme eller ekstra robuste under mer krevende vekstbetingelser. Resultatene er nærmere beskrevet i Kristoffersen (2016). I sesongen 2016 ble det ikke funnet noen negativ effekt av vendeteigen på 5 av de 6 feltene. Forholdene under våronna og jordarbeidinga var meget gode i Gjennomsnittsavlingene på avstandsparsellene viste at avlingsnivået holdt seg stabilt fra åkerkanten og innover på jordet (tabell 3). På ett felt (i Buskerud) ble det målt negativ effekt av vendeteigen. Her var jorda svært hard om høsten Pløying ble derfor utsatt til våren istedenfor å bli gjennomført på høsten. Her lå avlingen på vendeteigen på 258 kg korn/daa, mens lengst inn på jordet var avlingsnivået på 379 kg korn/daa. Vendeteigen oppnådde bare 68 % av avlingsnivået inne på jordet. I 2016 var det bygget som gav de høyeste avlingene. Byggsortene Rødhette og Helium gav henholdsvis 474 og 432 kg korn/daa i gjennomsnitt for alle 6 feltene. Rødhette er en sein 6-radssort med høyt avlingspotensial, men med et noe lavt proteininnhold. Det var også resultatet i disse feltene. Helium, som er en sein 2-radssort, hadde noe høyere proteininnhold sammenlignet med Rødhette.

8 Tabell 3. Avling og kvalitet på åtte-meters parseller, og for fire kornsorter. Sammendrag for seks felt i 2016 Avling Vann % Hl-vekt Protein Falltall Legde Hveteakspr. kg/daa v/ høsting kg % s % % Avstand fra åkerkant: 0-8 m ,6 70,8 12, m ,1 69,8 12, m ,6 70,1 12, m ,1 70,0 12, P % i.s. i.s. i.s. 0,007 i.s. i.s. i.s. LSD 5 % 0,3 Art, sort: Bygg, Helium ,9 67,5 11,5 3 Bygg, Rødhette ,4 64,7 10,3 4 Hvete, Bjarne ,7 73,9 14, Hvete, Mirakel ,4 74,8 13, P % <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 i.s. <0,001 <0,001 LSD 5 % 32 1,2 0,9 0, Hvetesortene gav 381 og 377 kg korn/daa i gjennomsnitt for henholdsvis Bjarne og Mirakel. Bjarne er en tidlig hvetesort, med god kornkvalitet, og er plassert i kvalitetsklasse 2. Den er ganske svak mot sykdommer, særlig gulrust og hveteaksprikk. To av feltene på Østlandet hadde sterke angrep av hveteaksprikk i Både Bjarne og Mirakel ble smittet, men det var sterkest angrep på Bjarne. Dette påvirket avlingsnivået til Bjarne på disse to feltene. Mirakel er en ny sort, med høyt avlingspotensiale, og med god kornkvalitet. Den er plassert i kvalitetsklasse 1. Den har langt strå, og er utsatt for legde hvis den gjødsles kraftig og ikke stråforkortes. I denne serien var det to av feltene som hadde betydelig legde ved høsting. Det var da særlig Mirakel som la seg kraftig på disse to feltene, noe som påvirket avlingsnivået til sorten. Det var ingen samspill mellom sort og avstand, hverken på enkeltfelt eller for sammendraget i Det vil si at det ikke var mulig å trekke ut en eller flere sorter som enten ekstra følsomme eller ekstra robuste i forhold til vendeteigen og resten av åkeren. Det er naturlig siden utslaget for vendeteigen også var lite fremtredende denne sesongen. Andre forhold har påvirket avlingsnivået mer, enn avstanden fra åkerkanten og inn på jordet. Oppsummert viste resultatene i 2016 at var Rødhette er en yterik sort. Den gjorde det bra under varierende forhold. Det er en nyttig sortsegenskap. Sorten Mirakel har et stort avlingspotensiale, men kan være noe krevende å dyrke. Den krever tilpasset gjødsling og vekstregulering. Det kom også frem i denne serien. Sorten gjorde det ikke spesielt bra på flere av feltene. Det ble heller ikke tatt ekstra hensyn til denne sorten i forhold til gjødsling og stråforkorting. Resultatene er også beskrevet i Kristoffersen (2017). Oppsummering En vendeteig er nødvendig for å få gjennomført jordarbeidingen på et skifte. Det er ulike måter å håndtere vendeteigen på, og fokuset bør ligge på minst mulig overlappende kjøring. Flere gangers kjøring over samme areal øker risikoen for uheldig pakking. Videre bør jordfuktigheten være tilfredsstillende både langs åkerkanten og på ute på jordet. Tiltak for å få skiftet til å tørke opp både langs kantene og inne på jordet, bør prioriteres. Grøfting, og grøfteavstand vil ha mye å si for opptørking. Tettere grøfteavstand kan være aktuelt på kanter som tørker særlig sakte opp. I tillegg vil skyggelegging på grunn av kantvegetasjon påvirke snøsmelting og opptørking. Kjøremønster i forhold

9 til av og pålessing på et jorde bør også vurderes nøye, og det bør påsees at dette skjer på et område med god bæreevne, det vil si på jord med god drenering, og rask opptørking. Ved dårlige jordforhold vil ekstra nitrogengjødsling mest sannsynlig ikke kunne kompensere for den dårligere veksten. Ekstra nitrogengjødsling på slike arealer vil føre til økt risiko for tap av nitrogen til luft og vann, og bør unngås. Isteden bør det jobbes med å forbedre jordstrukturen, øke avlingspotensialet, og slik kunne utnytte tilført gjødsel på en god og optimal måte. Referanser Arvidsson J Nutrient uptake and growth of barley as affected by soil compaction. Plant and Soil 208:9-19. Håkansson, I., W. B. Voorhees, P. Elonen, G. S. V. Raghavan, B. Lowery, A. L. M. Vanwijk, K. Rasmussen and H. Riley Effect of High Axle-Load Traffic on Subsoil Compaction and Crop Yield in Humid Regions with Annual Freezing. Soil & Tillage Research 10: Kristoffersen, A.Ø., Waalen, W. & Sundgren, T Jordpakking og nitrogenutnyttelse. Jord- og Plantekultur Bioforsk FOKUS 9(1): Kristoffersen, A.Ø Avling på vendeteiger. Jord- og Plantekultur NIBIO BOK 2(1): Kristoffersen, A.Ø Vendeteigsutfordringer. J ord- og Plantekultur NIBIO BOK 3(1); Riley, H Forholdet mellom jordtetthet og kornavling. Forskning og forsøk i landbruket, 34: Riley, H The effect of traffic at high axle load on crop yields on a loam soil in Norway. Soil and Tillage research, 29 (2): Riley, H. Tillage timeliness for spring cereals in Norway. Yield losses due to soil compaction and sowing delay and their consequences for optimal mechanization in relation to crop area. NIBIO Rapport 2(112): 65 s. Seehusen, T. Riley, H. Riggert, R. Fleige, H. Børresen, T., Horn, R. & Zink, A Traffic-induced soil compaction during manure spreading in spring in South-East Norway. Acta Agric. Sc. Sec. B Soil & Plant Sc. 64(3): Waalen, W., Kristoffersen, A.Ø. & Sundgren, T Vannmetningstoleranse i korn, olje- og proteinvekster. Jord- og Plantekultur Bioforsk FOKUS 10 (1):