Kvalitet og krav på vekstjord fra et jordkjemisk. Professor Tore Krogstad Institutt for miljøvitenskap, NMBU

Transkript

1 Kvalitet og krav på vekstjord fra et jordkjemisk perspektiv Professor Tore Krogstad Institutt for miljøvitenskap, NMBU FAGUS Vinterkonferanse 12. februar 2015

2 En måte å vurdere hva som er god dyrkingsjord: Dyrkingsjord av god kvalitet er en jord som har en fysisk sammensetning som fremmer god rotvekst og har en balansert kjemisk tilstand som gir god vekst uten at næringsstoffene er i stor konkurranse med hverandre slik at mangel oppstår.

3 Følgende tema blir omtalt: Jordanalyser som hjelpemiddel til god næringstilgang Jordart, næringstilgang og ph Konkurranse mellom næringsstoffer. Eksempler. Litt informasjon om kjemiske analysemetoder

4 Tittel på presentasjon 4

5 Rutinemessig veiledning fra laboratoriene

6 Skyldes manglene vi ser her at det er lite i jorda, feil ph eller høye verdier av andre stoffer som hindrer opptaket av det vi ser mangelsymptomer på? Mangel på jern Mangel på magnesium Norges miljø-og biovitenskapelige universitet

7 Liebig s minimumslov: "The availability of the most abundant nutrient in the soil is only as good as the availability of the least abundant nutrient in the soil." Or, to put it more plainly, "A chain is only as strong as its weakest link."

8 Hvilke komponenter i jorda betyr mest for kvaliteten? Mineraler (leirinnhold, oksider) Leire er en størrelsesfraksjon og sier nødvendigvis ingenting om næringsinnhold og kvalitet i et dyrkingsmedium. Leire og silt i knust stein (steinmel) har helt forskjellig kvalitet enn leire i jordsmonnet som er et sjiktgittersilikat. Organisk materiale (opphav, omdanning, struktur)

9 Tilgjengeligheten av næringsstoffer Plantene tar opp viktige næringsstoffer hovedsakelig i disse formene: Kation Anion Nitrogen NH + 4 NO 3 Fosfor H 2 PO 4, HPO 2 4 Kalium K + Svovel SO 2 4 Kalsium Ca 2+ Magnesium Mg 2+ Jern Fe 2+ Mangan Mn 2+ Kopper Cu 2+ Molybden MoO 2 4 Sink Zn 2+

10 En jordkjemisk vurdering Bindingen av næringsstoffer og dermed også tilgjengeligheten for planter er i sterk grad styrt av ph i jorda: Jord består av både mineralkorn og organisk materiale som har en overflate som binder ioner. Disse overflatene har en ladning som er avhengig av ph: ph 5 ph 6 ph 7 Leire Permanente negative ladninger Oksider + ladninger mer og mer ladninger Org.matriale Litt mer og mer ladninger

11 En jordkjemisk vurdering Mineraljord med noe organisk innhold: I sur jord vil næringsstoffer som fosfor, molybden og svovel være hardt bundet og mangel kan opptre. Tilgjengeligheten av disse vil øke ved å kalke jorda opp til ph mellom 6 og 7 fordi bindingen til jordpartiklene vil avta. P fiksering Uløselige Al- og Fefosfat er Minimal f iksring = maksimal tilgjengelighet Uløselige Ca-fosfater ph

12 ph styrer tilgjengeligheten av mange næringsstoffer Vi ser at de ulike næringsstoffene har ulik tilgjengelighet avhengig av ph. (HYDRO. Gjødslingsråd) Dette er en kombinert effekt som både innbefatter jordforhold og opptak i plantene.

13 ph styrer i stor grad også giftvirkninger i jorda Som vi har sett påvirker ph tilgjengeligheten av næringsstoffene i jorda. I tillegg vil lav ph i mineraljord ha toksisk effekt på plantene. Det er ikke ph i seg selv som er skadelig for plantene, men effekten av aluminium. For unge planter slår dette spesielt ut på dårlig rotvekst ved lav ph. Øverst normal vekst. Nedover økt mengde løst Al tilsatt i næringsløsninger.

14 ph og aluminium

15 Hvordan påvirker løst Al næringsopptaket i plantene? Hindrer celledelingen i røttene. Dårlig rotutvikling dårlig næringsopptak Reduserer evnen til knolldannelse Nedsetter respireringen i røttene Virker hemmende på enzymene som avsetter sukker i celleveggene Øker celleveggens stivhet Har en negativ innvirkning på vannhusholdningen i plantene Har negativ innvirkning på opptaket av Mg 2+ og Ca 2+ : Blokkerer kanalene i plasmamembranen som transporterer Ca 2+, og Al legger beslag på bindingsplassene for Mg 2+ på transportproteinene. Dette øker K + /Mg 2+ + Ca 2+ forholdet i plantene.

16 Optimal ph for god kvalitet på jorda På mineraljord sier vi at optimal ph i de fleste tilfeller er mellom 6 og 7 for dyrking av planter. Da er tilgjengeligheten størst for de fleste næringsstoffer og problemene med aluminium er eliminert. I organisk jord er det ikke problemer med aluminium. Negativt ladde næringsstoffer som P, S og Mo vil heller ikke bindes i særlig grad. På slik jord kan plantene klare seg godt ved vesentlig lavere ph enn på mineraljord.

17 En jordkjemisk vurdering Ved ph høyere enn 7 vil det ofte opptre mangel på næringsstoffer som er positivt ladd. Effekten er størst på mikronæringsstoffer som Cu, Zn, Mn osv. hvor behovet i utgangspunktet er lite. Mangel på fosfor kan ofte opptre dersom ph er over 7 på grunn av at P felles med Ca til ikke plantetilgjengelig form. Det er viktig å være klar over at dette ikke vil vises på jordanalyser etter vår standard AL metode og man kan lett tolke næringstilstanden feil dersom man ikke ser P AL mot ph.

18 Sur jord må kalkes for å bedre kvalitet og næringstilgang 2) Deretter bytter Ca ut sure komponenter på jordpartiklene. Sluttresultat:Jord med høgere basemetningsgrad og høgere ph. 1) Først nøytraliseres sure komponenter i jordvæska.

19 Høy bufferevne i jorda krever mer kalk for å endre ph. Det betyr også at høy ph i jord med god bufferevne senkes saktere enn i jord med liten bufferevne.

20 Hvordan kan næringsstoffene innbyrdes påvirke hverandres tilgjengelighet Noen eksempler: Næringstilgangen er sterkt styrt av jordart. Skarp sandjord har ofte mangel av de fleste næringsstoffer. Innblanding av organisk materiale øker bindingsevnen for K, Mg, Ca og en rekke mikronæringsstoffer og kvaliteten på jorda økes vesentlig. Norsk leirjord er rik på næringsstoffene kalium, magnesium og kopper. Det er sjelden mangel av disse stoffene i jord med noe leire. Høye verdier av kalium (K-AL) vil påvirke opptaket av magnesium (Mg) og kalsium (Ca). Magnesiummangel kan lett oppstå ved sterk kaliumgjødsel enten via mineralgjødsel eller andre næringskilder. Høye verdier av fosfor (P-AL) når ph er høy (omkring 7) øker faren for sink (Zn) mangel.

21 Hvordan kan næringsstoffene innbyrdes påvirke hverandres tilgjengelighet Disse eksemplene viser at det er viktig å ikke kun vurdere næringsstatus i jorda ut fra innholdet av enkeltelementer, men man må se på nivået av alle stoffene. For Mg sier man at det er fare for mangel når Mg-AL er 2 eller lavere. Men dersom det er stor tilgang på K kan det oppstå Mg-mangel ved verdier vesentlig over 2. Grunnen til dette er at plantene kan ta opp stoffer som finnes i store mengder på bekostning av de som det er lite av. Kalium er spesielt ved at plantene ofte kan ta det opp ved «luksusopptak».

22 Hvordan kan næringsstoffene innbyrdes påvirke hverandres tilgjengelighet Et annet eksempel på at man ikke kun kan se på jordanalysetallet for et grunnstoff, men må vurdere voksemediets kvalitet samt værsituasjonen, er mikronæringsstoffet mangan (Mn). Plantene kan kun ta opp mangan som Mn 2+. Ved lav ph og reduserende forhold i jorda (mye vann) er Mn lett tilgjengelig. Dersom samme jorda kalkes eller tørkes ut felles Mn som oksider i jorda og mangel vil ofte oppstå.

23 Noen betraktninger omkring analysemetoder Jordanalyser er et meget viktig hjelpemiddel når kvalitet på dyrkingsjord skal vurderes. Det er imidlertid svært viktig at dere som skal bruke jordanalyser kan stole på at metodene som brukes er i samsvar med det dere forventer og den tolkingen dere skal gjøre. Jeg vil peke på 2 metoder som dere spesielt må være oppmerksomme på: P AL: Laboratorier bruker ulike metoder for å måle fosfor i AL-ekstraktet. Dersom ICP brukes som målemetode vil P-AL verdiene kunne være av størrelsesorden 10-20% høyere enn om spektrofotometrisk metode brukes. Forskjellene er størst i jord med mye organisk materiale. Det er viktig at laboratoriene oppgir metode når de gir fra seg resultater.

24 ph. Sammenligningmellon ISO og «Norsk» metode (Data fra Eurofins) ph målt etter ISO måler ulike ph-verdier enn norsk metode. ISO måler for høyt ved høye ph-verdier og for lavt ved lave verdier. Det er vanskelig å knytte forskjellene til spesielle jordarter.

25 Oppsummering: Jordanalyser gir nyttig informasjon om næringsstatus i jorda, men analysetallene må vurderes opp mot både ph og nivået av andre konkurrerende næringsstoffer. Kvaliteten på vekstjorda er i sterk grad bestemt av sammensetningen av mineraler og organisk materiale, ph og mengdeforholdet mellom næringsstoffene. Husk at det er plantene som vokser som er fasiten på kvaliteten på vekstmediet. Symptomene de gir vil være til stor hjelp for å justere næringstilgangen eller for å endre på selve vokseplassen.

26 Takk for oppmerksomheten!