Vanning til grønnsaker

Vanning til grønnsaker Hvordan vurdere vanningsbehovet gjennom sesongen ut fra jordart, nedbør og kultur? Hugh Riley Bioforsk Øst

Noen spørsmål om tørke/vanning : I hvilke vekstfaser er plantene følsomme for tørke? Hvordan virker tørke på avling og kvalitet? Hvor ofte og hvor mye bør vekstene vannes? Hvor finner jeg informasjon om vanningsbehov?

Norske studier av tørkefølsomhet i forhold til vekstfase (Kise f.stasjon) Vekst Forsker Publisert Eple KL Kongsrud 1969 Solbær KL Kongsrud 1969 Jordbær KL Kongsrud 1970 Bringebær KL Kongsrud 1976 Hvitkål S Dragland 1976 Gulrot S Dragland 1978 Bygg/hvete S Dragland 1979 Potet S Dragland 1980 Rødbete S Dragland 1981 Kålrot S Dragland 1982 Havre S Dragland 1984 Potet S Dragland 1985 Erter H Riley 1986 Potet H Riley 1989 Rybs H Riley 1989 Frilandsagurk H Riley 1990 Timoteieng H Riley 1992 Frøeng T Aamlid / H Riley 1997 Blomkål/brokkoli H Riley 2002

Hvordan har vi undersøkt tørkefølsomhet? Forsøk ble utført på en meget tørkesvak jordart, med rutetilpassete tak og vanningsvogner Ruter ble skjermet fra nedbør i ulike vekstfaser (2-3 uker) og ellers vannet hyppig (ved -0,4 bar sug) Virkningen av tørke i ulike vekstfaser ble bestemt ved sammenlikning med kontroll-ledd som hadde god vasstilgang gjennom hele vekstsesongen Hver vekst ble undersøkt i forsøk over 2-4 år

Forsøk med tørke i ulike vekstfaser

Flyttbare plasttak gir tørke til ønsket tid

Skarpt skille mellom forsøksruter

Endring i avling (%) ved tørke Effekt av tørke til ulik tid i grønnsaker: Middel av diverse forsøk utført på Kise (Dragland & Riley) 20 Rødbete Gulrot Kålrot Hodekål Brokkoli Blomkål Agurk Kepaløk 10 0-10 -20-30 -40-50 Tidlig tørke Tørke midtveis Sen tørke Tidlig tørke ser ut til å være positiv hos en del vekster flere mulige årsaker Tørke sent i sesongen gir sterke avlingsnedganger hos flere vekster Hos kepaløk er tidlig tørke mer skadelig enn tørke sent i sesongen

Effekt av tørke til ulik tid i kepaløk: Tørkeledd Skjerming (fra-til) Vekstfase Totalavling t/daa (rel.) Råtne (%) Lagringstap (%) Kontroll ingen --- 4,5 (100%) 6,1 11 Tidlig 15.5 til 5.6 spiring / blad 3,4 (75%) 6,8 13 Midtveis 9.7 til 30.7 knollvekst 3,5 (83%) 10,0 15 Sent 6.8 til 27.8 modning 3,9 (93%) 10,2 13 Tørkeskader som skjedde tidlig i sesongen kunne ikke rettes opp senere Tørke gav mer råtne løk og større lagringstap, særlig når den inntraff sent

Effekt av tørke til ulik tid i gulrot: Tørkeledd Skjerming (fra-til) Vekstfase Totalavling t/daa (rel.) Sprukne (%) Sukker (%) Kontroll ingen --- 6,1 (100%) 2,8 3,0 Tidlig 5.6 til 25.6 spiring / blad 6,9 (113%) 4,2 2,4 Midtveis 23.7 til 13.8 blad-/rotvekst 4,8 (78%) 2,6 2,8 Sent 26.8 til 15.9 rotvekst 5,2 (85%) 2.2 3,9 Tidlig tørke gav større avling, men mer sprekking og lavere sukkerinnhold Tørke senere reduserte rotveksten, men gav noe høyere sukkerinnhold

Effekt av tørke til ulik tid i hodekål: Tørkeledd Skjerming (fra-til) Vekstfase Totalavling t/daa (rel.) Sprukne (%) Tørrstoff (%) Kontroll ingen --- 9.6 (100%) 15,5 8,0 Tidlig 21.5 til 10.6 etablering 9,2 (96%) 15,0 7,8 Midtveis 10.7 til 30.7 bladvekst 8,3 (86%) 14,5 8,0 Sent 21.8 til 10.9 hodevekst 8,5 (88%) 4,5 8,6 Tidlig tørke gav mindre avlingsnedgang enn tørke senere i sesongen En sen tørkeperiode reduserte sprekking av hodene, men pga. høyere tørrstoffinnhold kan spisekvaliteten ha blitt noe dårligere (mer treen)

Effekt av tørke til ulik tid i brokkoli / blomkål: Tørkeledd Skjerming (fra - til) Vekstfase Brokkoli Totalavl. t/daa (rel) Klasse I (%) Blomkål Totalavl. t/daa (rel) Svært tidlig tørke gav ikke avlingsnedgang, og tapene var også små for tørke som inntraff før hodene begynte å utvikle seg Tørke under hodeutvikling og høsteperioden, derimot, gav store tap og en stor andel små og ikke-salgbare hoder med besk smak Klasse I (%) Kontroll Ingen - 2,1 (100) 45 2,5 (100) 95 Sv.tidlig 12.6 3.7 bladutvikling 2,2 (109) 82 2,6 (106) 93 Tidlig 22.6 13.7 skuddutvikling 1,9 (95) 74 2,4 (96) 93 Midtveis 3.7 24.7 strekningsvekst 1,9 (95) 68 2,4 (97) 91 Sent 13.7 3.8 hodeutvikling 1,8 (85) 21 1,3 (53) 56 Sv.sent 24.7 10.8 høsting 1,4 (69) 12 1,2 (47) 46

Effekt av tørke til ulik tid i kålrot: Tørkeledd Totalavling t/daa (rel.) Salgbart t/daa (rel.) Rotdiameter Insektskade (%) Brunfarge (%) Lagringstap (%) Kontroll --- 10,1 (100) 7,5 (100) 8 28 12 Svært tidlig < 0.5 cm 10,3 (102) 7,8 (104) 7 33 33 Tidlig 0.5-3 cm 10,7 (106) 6,9 (99) 15 12 3 Midtveis 3-5 cm 8,9 (88) 4,8 (64) 24 23 8 Sent > 5 cm 8,9 (88) 4,3 (77) 18 28 18 Svært tidlig tørke gav ikke avlingsnedgang men lagringstapet ble økt Tidlig tørke gav ikke avlingstap og gav minst brunfarge og lagringstap Tørke senere enn 3 cm rotdia. reduserte avling og gav mer insektskade

Effekt av tørke til ulik tid i rødbete: Tørkeledd Rotdiameter Totalavling, t/daa (rel.) Salgbart, t/daa (rel.) Nitrat (% av ts.) Kontroll --- 3,6 (100) 3,0 (100) 0,24 Svært tidlig < 0.5 cm 4,2 (115) 3,3 (110) 0,36 Tidlig 0.5-3 cm 3,3 (92) 2,8 (94) 0,37 Midtveis 3-5 cm 3,5 (95) 2,9 (96) 0,31 Sent > 5 cm 3,2 (88) 2,7 (90) 0,24 Svært tidlig tørke gav avlingsøkning, både totalt og salgbart Tørkeperioder senere i sesongen reduserte avling omtrent likt Det var tendenser til høyere nitratinnhold ved flere av tørkeperiodene

Effekt av tørke til ulik tid i frilandsagurk: Tørkeledd Skjerming (fra-til) Vekstfase Totalavl. t/daa (rel.) Salgbart t/daa (rel.) Fruktantall (pr. m²) Dårlig form (%) Kontroll --- --- 4,2 (100) 3,9 (100) 47 3,5 Tidlig 14.6 4.7 Bladvekst 3,6 (85) 3,4 (88) 40 2,5 Midtveis 5.7 25.7 Blomstring 3,3 (79) 3,0 (77) 36 4,6 Sent 26.7 15.8 Tidlig bæring 2,9 (70) 2,6 (68) 34 5,9 Sv. sent 16.8 3.9 Sen bæring 4,3 (101) 4,0 (102) 49 4,3 Tørke gav størst avlingsnedgang under blomstring og tidlig bæring Tørke reduserte fruktantallet betydelig og gav noen flere med dårlig form

Effekt av tørke til ulik tid hos erter: Tørkeledd Vekstfase Totalavling, t/daa (rel.) Erteantall pr. skolm Vekt pr. ert (g) Tørrstoff (%) Kontroll --- 0,61 (100) 6,0 0,25 58,5 Tidlig Bladvekst 0,51 (84) 6,2 0,24 62,3 Midtveis Blomstring 0,39 (64) 5,7 0,26 69,4 Sent Skolmutvikling 0,44 (72) 5,5 0,24 67,2 Tørke under bladutvikling reduserte avlingen noe, mest hos bladsort Tørke under blomstring betyr enda mer enn tørke under skolmutvikling Tørke reduserte antall erter pr. skolm mer enn vekten pr. ert Tørke gav erter mer høyere tørrstoff% (mindre saftige)

Hvor mye vann er det i jorda? Noen begrep om vanntilgjengelighet: Volumprosent vann ved ulikt sug i jorda, uttrykt som log(cm vannsøyle), såkalt pf: Vann bundet for sterkt for plantene Vann som kan tas opp av plantene Vann som renner fort ned til grøftene

Hvor mye vann er det i hele rotsonen? Lagringsevne for nyttbart vann i ulik jordtyper: (beregnet for noen vanlige jordarter på Østlandet, etter Riley 1996) Matjorda (0-25 cm) Sand Siltig sand Lettleire Mellomleire Siltig lettleire Silt 25 mm 38 50 50 63 88 Øvre undergrunn (25-40 cm) Nedre undergrunn (40-60 cm) 8 15 23 23 30 38 6 10 8 6 12 24 Totalt (mm) 39 63 81 79 105 150

Når oppstår det vanningsbehov? Klassifisering av underskudd (mm): (Behovet er lite når underskuddet er < 25% av kapasitet, og stort når det er >50%) Jordartsklasse: Meget tørkesvak (eks. sandjord) Tørkesvak (siltig sand, moldfattig leirjord) Middels tørkesterk (eks. lettleire, mellomleire) Tørkesterk (eks. moldrik lett- og mellomleire) Meget tørkesterk (eks. siltjord, myrjord) Kapasitet (mm) Lite behov Middels behov Stort behov 50 mm <13 13-25 >25 70 mm <18 18-35 >35 90 mm <23 23-45 >45 110 mm <28 28-55 > 55 130 mm <33 33-65 >65

Hvor ofte bør det vannes? Vannbehov på jord med ulik vannlagringsevne: (vanningsbehov oppstår ofte mellom 25% og 50% uttørking antall dager viser hvor lenge slik uttørking tar ved normalt sommervær uten nedbør) Klasse: Meget tørkesvak jord (f.eks. mellomsand Middels tørkesterk (f.eks. Finsand, lettleire) Nyttbart vann Vannbehov ved: 25% uttørking 50 mm 12 mm (ca 4 dager) 90 mm 23 mm (ca 8 dager) 50% uttørking 25 mm (ca 8 dager) 45 mm (ca 15 dager) Meget tørkesterk jord (f.eks. Siltjord, myrjord) 130 mm 33 mm (ca 11 dager) 65 mm (ca 22 dager)

% tap jfr. vanning v. 25% uttørking Betydelig større avlingstap hos en rekke grønnsaker, enn hos korn og potet, når vanning utsettes til 50% eller 75% uttørking av rotsonen (jfr. vanning ved 25% uttørking) Hvor ofte bør det vannes? Avlingstap etter vanning ved ulik uttørkingsgrad: Målt med skjerming fra nedbør på morenejord der 50% underskudd = 45 mm (Riley 1994) 0 Gulrot Kepaløk Kålrot Hvete Hodekål POTET Bygg -5-10 -15-20 -25-30 50% uttørking 75% uttørking -35

Hvor mye vann bruker plantene? Potensiell og aktuell fordamping: Potensiell fordamping er den maksimale fordamping fra jord og planter som forventes ved fullt plantedekke og optimal oppfukting - avhenger av energitilførsel (strålingsbalanse), relativ luftfuktighet (vannlagring i luft) og vindhastighet (tilførsel av følbar varme/bortførsel av vanndamp) Aktuell fordamping er det faktiske vannforbruket i praksis - avhenger av plantenes dekkingsgrad og av jordas uttørkingsgrad Relativ fordamping = aktuell/potensiell (Ea/Ep) Fra bar jord avtar Ea/Ep sterkt ettersom det øverste sjiktet tørker ut Ved fullt bladdekke (ca. 3-6 uker e.spiring) er Ea = Ep når jorda er fuktig Ved >25-50% uttørking av jorda avtar Ea/Ep, avhengig av Ep-intensiteten Tommelfingerregel: Ved full raddekking er Ea lik Ep, ellers ca. halvparten

Måling av fordamping: Thorsrud 2500 (utviklet av Johannes Thorsrud på Kise ca. 1960, og brukt av DNMI som standard måleinstrument for fordamping i Norge) Fordamping (mm/døgn) = Påfylt vann + nedbør overløp (omtrent lik potensiell evapotranspirasjon) kisenorm mai juni juli aug sept sum mm/måned 63 81 81 66 39 330 mm/døgn 2,0 2,7 2,7 2,2 1,3 -

Månedssum 1987-2003 (mm) Beregnet månedssum (mm) Beregning av fordamping fra værdata: Målinger med Thorsrud 2500 mot data fra værstasjonen på Kise fra 1987 til 2003 gav følgende regresjonsligning: Ep (mm d -1 ) = -5.38 + 0.0594* X 1 + 0.1088*X 2 + 1.84*X 3-0.134*(X 3 )² X 1 = kortbølget innstråling ( energitilførsel ) X 2 = vindhastighet x damptrykksdefisit ( adveksjon ) X 3 = månedsnr. ( sesongfaktor ) Beregnete mot målte verdier: 140 120 (n=2061, R² = 0.55) 80 70 60 100 80 50 40 30 20 10 60 40 20 1:1 linje 0 Mai Juni Juli Aug Sept Målt Beregnet 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Målt månedssum (mm)

Uavhengig testing av ligningen senere: Målinger med Thorsrud 2500 og beregninger med Kisevær har gitt god overensstemmelse i sum for vekstsesongen:

Potensiell fordamping (mm) Kumulativ vannbalanse (mm) Nedbør (mm, april-sept) Vannbalanse i ulike regioner (middel 1973-2008): Nedbørssum fra april til september 600 500 400 300 200 100 Valgt værstasjon Middel 15 steder 0 100 80 Sør-Østlandet Sør-/Sør-Vestlandet Nord-Østlandet Midt-Norge 150 100 Sør-Østlandet Nord-Østlandet Sør-/Sør-Vestlandet Midt-Norge 60 50 40 0 20-50 0 april mai juni juli august sept Potensiell fordamping -100 april mai juni juli august sept Kumulativ vannbalanse

1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 Vannbehov (mm) 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 Nedbørbalanse (mm) Variasjon i vannbalanse og vannbehov: Nedbør fordamping: stor variasjon mellom år 400 300 200 100 0-100 -200-300 -400 Sør-Østlandet Nord-Østlandet Sør-/Sør-Vestlandet Midt-Norge Vannbehov (mm): ofte behov selv når balansen er positiv 250 200 150 100 50 0 Gulrot Sør-Østlandet Nord-Østlandet Sør-/Sør-Vestlandet Midt-Norge