100 K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) Norsk utgave av det danske beslutningsstøttesystemet Plantevern Online for ugrassprøyting i korn Kirsten Semb Tørresen 1) / kirsten.torresen@planteforsk.no Jan Netland 1) / jan.netland@planteforsk.no Per Rydahl 2) / per.rydahl@agrsci.dk 1) Planteforsk Plantevernet 2) Danmarks JordbrugsForskning, Afdeling for Plantebeskyttelse, Forskningscenter Flakkebjerg Sammendrag En første norsk prototype av det danske beslutningsstøttesystemet Plantevern Online (PRO) ble utvikla for sprøyting mot frøugras i bygg. Denne prototypen ble prøvd i sju forsøksringer i 2003. I gjennomsnitt var det forventa utslag på ugraset ved sprøyting etter ulike effektkrav i PRO. Det var minimale forskjeller mellom billigste og nest billigste løsning innenfor hvert effektkrav. I gjennomsnitt var det avlingsøkning i alle sprøyta ledd, men ingen tydelige forskjeller mellom ulike effektkrav. Det var stor forskjell mellom felt, spesielt for avlingsutslag, men også for ugrasvirkningen. I noen få tilfeller var det betydelig dårligere oppnådd effekt enn systemet estimerte. Ut fra forsøkene var medium effektkrav det mest realistiske alternativet. Forbruket av ugrasmidler for dette effektkravet ble redusert med i gjennomsnitt 39% i forhold til sprøyting med ett preparat med normaldose. Det er planer om å justere systemet for bygg og å utvide PVO til også å omfatte vårhvete, havre og høsthvete.
K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) 101 Innledning Ugrasdelen av det danske beslutningstøttesystemet Plantevern Online (PVO) finner ut hvilke enkeltpreparater eller tankblandinger og doser det lønner seg å bruke, bl.a. på bakgrunn av antall planter av hvert ugrasart. Bruk av tankblandinger kan utvide artsspektrumet og redusere forbruket av ugrasmidler. PVO kan være ett hjelpemiddel til å redusere forbruket etter dokumentert behov. Danske resultater fra 1888 forsøk med testing av PVO har vist at programmet kan håndtere store ugrasmengder i vårkorn, høstkorn og erter med tilstrekkelig effekt og uten tap av avling (Rydahl 2004). I Danmark er det beregnet at bruk av systemet kan føre til nedsatt forbruk av ugrasmidler: 45% av forbruket i vårkorn (>200 ugras/ m 2 ), 40% av forbruket i høstkorn (>200 ugras/m 2 ) og 67% av forbruket i erter (180 ugras/m 2 ). På det enkelte areal ble det anvist 5-130% av en normal dose. I Danmark abbonerer 1500 bønder og alle konsulenter og landbruksskoler på PVO. De største problemene for å bruke systemet i praksis har vært å ha tid og lyst til registreringer ute på åkeren, og tilgangen på billige standardløsninger. PVO er eksportert til Polen og de baltiske landene. VIPS, Varsling Innen PlanteSkadegjørere, ønsker å utvikle PVO for norske forhold. PVO ble tilpassa bygg, og vi brukte norske og danske data fra forsøk med ulike doser av de aktuelle midlene inn i modellen. Denne første prototypen ble prøvd i 7 forsøk i 2003. Materialer og metoder Kort beskrivelse av systemet Inngang i PVO er følgende parametere: kultur, forventet avlingsnivå, temperatur, evt. tørkestress, antall av ugrasartene og utviklingsstadium for kultur og ugras. PVOs ugrasprogram bruker en beregningsmodell, som kjører i 3 trinn. Trinn 1 fastsetter kravet til bekjemping, trinn 2 velger de enkelte ugrasmidler og beregner doser som kan innfri kravene til effekt under trinn 1 (figur 1), og trinn 3 beregner egnede tankblandinger hvis dette er fordelaktig med hensyn til pris. Denne beregningsmodellen driver 3 forskjellige beregningsverktøy. Problemløsning kvantifiserer på bakgrunn av registreringer i åkeren behovet for ugrasbekjempelse og foreslår behandlingsmuligheter med lavest mulig pris. Det kan foreslås løsninger innenfor 5% - 300% av en normal dose, og derved kan løsningsforslag finnes i de fleste åkre. For eksempel 300% oppnås med 3 ulike ugrasmidler med normaldose. Effektprofil gir et overblikk over et ugrasmiddels effektmessige styrker og svakheter overfor forskjellige ugrasarter. Brukers blanding viser den beregna effekten på forskjellige ugrasarter av en blanding med 2-3 blandingskomponenter, som brukeren velger.
102 K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) Effekt (%) 100 80 60 40 følsomme arter små planter varmt vær 20 ufølsomme arter store planter kaldt vær - 0,0 0,1 1,0 10,0 Doseringer Figur 1. Skjematisk illustrasjon av dose-respons kurve, jf. modelltrinn 2. Kurven kan forskyves horisontalt for å kvantifisere forskjeller i ugrasmidlenes aktivitet overfor forskjellige ugrasarter, størrelser av ugras og klimaforhold Oppbygging av den norske prototypen Først ble ulike krav til bekjemping - høyt, medium og lavt effektkrav - bestemt for fem ulike tetthetsklasser av ugrasartene. Medium effektkrav ble bestemt ut fra det en antok var tilfredstillende bekjemping av de enkelte artene. For høyt effektkrav ble det lagt til 15% i forhold til medium effektkrav, men aldri slik at det var over 97%. Lavt effektkrav ble bestemt ved å trekke 15% fra medium effektkrav, dersom effektkravet da ble 50% eller lavere ble det satt til 0%. Eksempel på ulike effektkrav for jordrøyk og meldestokk er vist i tabell 1. Tabell 1. Eksempel på høyt, medium og lavt effektkrav (% reduksjon i forhold til usprøyta) ved ulike tetthetsklasser av jordrøyk og meldestokk Effektkrav Høyt (H) Medium (M) Lavt (L) Høyt (H) Medium (M) Lavt (L) Tetthetsklasse (planter/m 2 ) Meldestokk (%) Jordrøyk (%) 1 2-1 0 0 0 0 0 0 2-20 90 75 60 65 50 0 21-50 95 80 65 80 65 0 51-200 97 85 70 85 70 55 >200 97 90 75 90 75 60
K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) 103 I den første norske prototypen ble det valgt å ha med ugrasmidler som er godkjent mot frøugras, inkludert floghavre i bygg (Tabell 2). Listeprisen til midlene ble lagt inn i PVO. Som nevnt i innledningen blir effekten av ulike doser av hvert middel bestemt av en dose-respons kurve (figur 1). Denne kurven blir bestemt av to parametere; én for å bestemme stigningen, b og én for å bestemme den horisontale forskyvningen av kurven, a. Det ble brukt danske b -parametere bestemt fra utendørs potteforsøk, siden denne parameteren har vist seg å være relativ konstant med ulike ugrasarter og klimaforhold for ett preparat. Actril 3 D fins ikke i Danmark og derfor heller ikke data for b -parameteren. Actril 3-D ble derfor ikke tatt med i prototypen i første omgang. Den horisontale forskyvningen av kurven varierer med ugrasart, størrelsen på ugraset og klimaforhold. Det ble brukt danske verdier for forskjeller i horisontal forskyvning pga. klima og størrelsen på ugraset (bestemt fra klimakammerforsøk og utendørs potteforsøk). a -parameteren for de ulike ugrasarter ble bestemt fra norske feltforsøk med støtte fra danske forsøk. For å få ulike tankblandinger ble det definert hvilke blandinger som kan godtas av systemet. Justeringer for avlingsnivå ble foretatt. Prototypen ble ferdig i begynnelsen av juni 2003. Tabell 2. Preparater inkludert i første norske prototyp i bygg Preparat Virksomt stoff Normaldose pr. daa Ally 20 DF metsulfuron-metyl, 200 g/kg 2 g Arelon isoproturon, 500 g/l 200 ml fluroksypyr 1-metylheptylester, 57,6 g/l ; klopyralid, 250 ml 20 g/l; MCPA, 200 g/l Barnon Plus flamprop-m-isopropyl, 200 g/l 400 ml DP-Klebemiddel alkoholetoksylat, 900 g/l 0,05% av væskemengden tribenuron-metyl, 500 g/kg 0,2 tablett Gratil 75 WG amidosulfuron, 750 g/kg 4 g Harmony Plus 50 T tifensulfuron-metyl, 333 g/kg; tribenuron-metyl, 167 g/kg 0,2 tablett jodsulfuron, 50 g/kg; mefenpyrdietyl, 150 g/kg 15 g Primus florasulam, 50 g/l 10 ml Puma Extra fenoksaprop-p-etyl, 69 g/l; mefenpyr-dietyl, 75 g/l 120 ml Starane 180 fluroksypyr 1-metylheptylester, 259 g/l 40 ml
104 K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) Forsøk med første norsk prototyp Det var ønskelig å teste ut denne første prototypen i 2003. Derfor ble det i bygg sådd seint i månedskiftet mai/juni, anlagt forsøk på sju steder av følgende forsøksringer: Aust-Agder Forsøksring, Vestfold Forsøksring, Forsøksringen Telemark, Toten Forsøksring, Sør-Gudbrandsdal Forsøksring, Sør-Trøndelag Forsøksring og Namdal Forsøksring. Forsøkene ble anlagt som blokkforsøk med tre gjentak. Før sprøyting ble ugras telt på 8 steder på forsøket. Resultatene fra tellingene ble lagt inn i PVO, i tillegg til opplysninger om kultur, forventa avlingsnivå, utviklingsstadium for kultur og ugras, temperatur og evt. tørkestress. Beregninger ble gjort med høyt, medium og lavt effektkrav. Man fikk opp ulike alternative løsninger, sortert etter pris. Førstevalget var den løsningen som ga tilfredstillende effekt på alle ugrasarter med lavest mulig pris, andrevalget den løsningen som ga nest lavest pris, osv. Følgende sju behandlinger var med: Usprøyta Høyt effektkrav, 1. valg (H1) Høyt effektkrav, 2. valg (H2) Medium effektkrav, 1. valg (M1) Medium effektkrav, 2. valg (M2) Lavt effektkrav, 1. valg (L1) Lavt effektkrav, 2. valg (L2) Inngang i modellen (ugrasarter og tetthet) og hvilke midler og doser som ble sprøyta ut er vist i tabell 3. Seks av ugrasmidlene, i tillegg til DP-Klebemiddel, ble valgt av PVO. I gjennomsnitt ble det for høyt, medium og lavt effektkrav brukt henholdsvis 112, 61 og 19% ugrasmiddel i forhold til sprøyting med normaldose av ett ugrasmiddel. Spennvidden var imidlertid stor på de enkelte felt - henholdsvis 56-193, 13-97 og 2-55% for høyt, medium og lavt effektkrav. Sprøytingen ble utført 3-4 uker etter såing med Nor-sprøyta, et trykk på 1,5-2 bar og en væskemengde på 25 l/daa. En måned etter sprøyting ble antall av hver ugrasart telt på 4 x 0,25 m 2. På 4 felter ble også dekning gradert. Avlingskontroll ble foretatt.
K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) 105 Tabell 3. Inngang i PVO og midler og doser pr. dekar som ble brukt ved ulike effektkrav, 1. og 2. valg på sju steder. DP=DP-klebemiddel i 0,03% av væskemengden. Forklaring av andre symboler, se teksten Tetthetsklasse (pl./m 2 ) Ugrasart H1 H2 M1 M2 L1 L2 Aust-Agder: 2-20 Hønsegras, vassarve 21-50 Gjetertaske 0,1 tab. + 5,1 g Telemark: 1 2-1 Pengeurt 2-20 Meldestokk, tungras*, vassarve, åkerstemorsblom 21-50 Jordrøyk Vestfold: 0,2 tab. + 50 ml 2-20 Tunrapp, vassarve 21-50 Då, linbendel 15 g 51-200 Åkerstemorsblom Toten: 1 2-1 Hønsegras, jordrøyk, stivdylle, vindeslirekne 2-20 Då, linbendel, meldestokk, rødtvetann, vassarve 21-50 Tunrapp >200 Åkerstemorsblom Sør-Gudbrandsdal: 240 ml + 7,5g 2-20 Linbendel 21-50 Vassarve 14 g + Starane 51-200 Då 40 ml Sør-Trøndelag: 1 2-1 Jordrøyk Harmony 2-20 Gjetertaske, linbendel, stivdylle, vassarve 21-50 Då Plus 0,12 tab. + 7,6 g Namdal: 1 2-1 Då, tunrapp 2-20 Vassarve, åkerstemorsblom 21-50 Linbendel, meldestokk 8,4 g 170 ml + 3,3 g 0,2 tab. + Primus 6,6 ml 10 g ** 15 g 80 ml + 15g 0,2 tab. 0,2 tab. 0,08 tab. 0,1 tab. 13,4 g 13,4 g + Starane 3ml 5,9 g Harmony Plus 0,04 tab. + 4,2 g 2 g 72 ml + Harmony Plus 0,04 tab. 190 ml 9 g ** 6,7 g + Starane 3 ml 0,19 tab. 200 ml + Harmony Plus 0,02 tab. 0,11 tab. 1,3 g 0,3 g 1,5 g 0,003 tab.*** + 2,1 g 1,4 g Harmony Plus 0,02 tab. + 1,4 g 0,9 g 0,03 tab. 0,02 tab. 0,11 tab. Harmony Plus 0,003 tab.*** + 2,4 g 0,05 tab. 0,1 tab. 0,03 tab. *Tungras innlagt, mens det var tunrapp på feltet ** Bare ett valg i PVO, det ble valgt redusert dose av 1. valg. ***Ved en feil ble det sprøytet med lavere dose enn anbefalt fra PVO (PVO: 0,02 tab.)
106 K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) Resultater og diskusjon Sammendrag over feltene viste at det var avlingsøkning på alle sprøyta ledd i forhold til usprøyta ledd (figur 2). Ellers var effekten på ugraset lovende og som en kunne forvente: I gjennomsnitt så en at effekten økte jo høyere effektkrav som ble valgt. Det var ingen forskjell om en brukte valg 1 eller 2. Det var noenlunde samme effekt på antall frøugrasplanter og på ugrasdekningen. Selv om det laveste effektkravet førte til bare ca. 60% reduksjon av ugraset, ser det ikke ut til av avlinga har blitt redusert i forhold til medium og høyt effektkrav. I gjennomsnitt for felta var det lite ugras på usprøyta en måned etter behandling. Ser en på resultatene for enkeltfelt var det store variasjoner for avlingsutslaget (tabell 4). Feltet i Aust-Agder hadde omtrent 45 % avlingsøkning på ledd H1, og gradvis lavere med lavere effektkrav. Dette feltet hadde relativt lite ugras en måned etter sprøyting (77 planter/m 2 på usprøyta) og trolig er tilfeldig variasjon den største årsaken til de store effektene på avlinga. Feltene i Vestfold og Sør-Gudbrandsdal fikk rundt 10% avlingsøkning avhengig av behandling. Begge disse feltene hadde mye ugras på usprøyta ruter etter sprøyting, henholdsvis 148 og 340 planter/m 2. Begge feltene hadde ved sprøyting endel dåarter og vassarve som er relativt konkurransesterke ugrasarter (tabell 3). Bekjemping av disse artene er nok årsaken til avlingsøkningen på disse feltene. 100 10 Effekt på ugras (%) 80 60 40 20 8 6 4 2 Endring i avling (%) 0 H1 H2 M1 M2 L1 L2 Sum frøugras, uspr.=110 pl/m2, 7 felt Ugrasdekn., uspr.=18%, 4 felt % endring i avling, uspr.=441 kg/daa, 7 felt 0 Figur 2. Effekt på sum antall frøugras og sum ugrasdekning (% reduksjon i forhold til usprøyta) og % endring i avling (i forhold til usprøyta) ved sprøyting etter ulike effektkrav og valg i PVO. For forklaring av koder, se teksten
K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) 107 Feltene på Toten og i Namdal hadde med unntak for ett ledd hver, 1-13% avlingsreduksjon i forhold til usprøyta ledd. Feltet på Toten hadde svært mye åkerstemorsblom ved sprøyting, men mye mindre ugras etter sprøyting, også på usprøyta ledd (40 ugrasplanter/m 2 ). Kulturen kan ha konkurrert ut ugraset her. Det var stor sett ikke sikre effekter av sprøytinga, så tilfeldig variasjon kan være årsak til avlingsreduksjonen. I Telemark og Sør-Trøndelag og var det både positive og negative avlingsutslag for sprøyting. Noen av disse var signifikante i feltet i Telemark. Det er vanskelig å forklare effektene på avling. I Telemark var det lite ugras på usprøyta ruter (22 planter/m 2 ) og bekjemping av disse har trolig betydd lite for avlinga. I Sør-Trøndelag var det noe mer ugras (83 planter/m 2 på usprøyta), og mye då. Bekjempinga av denne kan ha bidratt til avlingsøkning på de fleste ledd der. Der var sprøytinga dessuten utført seint slik at resultatene er usikre. Tabell 4. Effekt på avling (% endring i forhold til usprøyta) ved ulike effektkrav og valg på forsøk i 7 ulike forsøksringer. Forklaring av symboler, se teksten Forsøksring Usprøyta (kg/daa) H1 H2 M1 M2 L1 L2 % endring i forhold til usprøyta Aust-Agder 367 45.8 29.4 23.4 22.3 7.9 17.2 Telemark 419 1.2-1.7-1.0-3.3 1.4 3.8 Vestfold 669 7.0 8.2 9.7 9.1 10.0 8.4 Toten 478-5.4-3.6-5.9-9.6-13.4 2.3 Sør-Gudbrandsdal 461 9.3 4.8 12.6 10.6 13.9 11.1 Sør-Trøndelag 336 4.8-0.3 6.5 3.9 1.2 9.8 Namdal 354-11.3-7.6-4.5-2.3 2.0-1.4 I figur 3 er oppnådd effekt plottet mot estimert effekt for de viktigste ugrasarter på hvert felt. En ser at det er stor spredning. I de fleste tilfellene ble over 60% effekt oppnådd. Mest alvorlig er punktene merket 1-10, der oppnådd effekt var betydelig lavere enn estimert effekt. I punktene 1-5 var det vassarve eller hønsegras som ble behandla med eller, og for fire av punktene (L1 og L2 i Aust-Agder) ble det brukt under 10% av normaldose. Dette kan ha resultert i lavere avling enn på ledd med høyt og medium effektkrav på dette feltet. Punkt 5 (Vestfold, M2) viser effekten av vel 50% av normaldose mot vassarve. Til tross for dårlig virkning, ble likevel avlinga lite påvirka (tabell 4). Så dårlig effekt av mot denne arten er uventa. Punkt 6-9 var åkerstemorsblom eller jordrøyk som ble behandla med,, Harmony Plus og og dosene var fra 50-75% av normaldose. Punkt 7 og 8 var fra feltet i Telemark med mye jordrøyk (M1 og M2) og den dårlige bekjempingen av denne har ført til avlingsreduksjon (tabell 4). Punkt 10 var
108 K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) då behandla med 25% normaldose av (Sør-Gudbrandsdal, L2), men den dårlige effekten påvirka ikke avlinga (tabell 4). Man kan regne med store variasjoner i effekt hvis dosen er lav og det er lite ugras. Dels kan dette skyldes problemer med metodene: Danske effektdata var i stor grad basert på friskvekt, mens norske data var basert på telling av ugrasartene. Dette kan føre til at tellingen i valideringsforsøkene ga lavere målt effekt enn systemet estimerte (som var basert både på norske og danske data) fordi plantene spesielt ved redusert effektkrav ikke drepes, men bremses i veksten. Det er imidlertid mest alvorlig med store variasjoner ved høye doser og dersom ugrasmengden er stor. For punkt 11 og 12 i figur 3 var den oppnådde effekten høyere enn den estimerte effekten. I begge tilfeller var det linbendel sprøyta med lav dose (0,03 og 0,05 tablett/daa). Det er mulig at vi må justere effekten av mot linbendel i PVO. 100 80 2 3 5 4 10 8 9 Estimert effekt 60 40 1 7 6 11 12 20 0 0 20 40 60 80 100 Oppnådd effekt Estimert 1:1 linje Figur 3. Oppnådd vs. estimert effekt av ulike behandlinger for de viktigste ugrasartene på feltene. Punkter som skiller seg spesielt ut er markert med tall og forklart i teksten Andre erfaringer Midlene Arelon og virker dårligere mot tunrapp enn mot tofrøblada arter. Effektkravet for tunrapp er trolig satt for høyt, siden vårspirt tunrapp er svært konkuransesvak, og bør reduseres i ny versjon. Arelon kom av en eller annen grunn ikke opp som alternativ i PVO. Med de høye effektkravene som ble lagt inn i modellen for tunrapp, ble alltid valgt og dosene var meget høye. Tunrapp ble derfor noen ganger kuttet ut å legge inn i PVO, for også å teste andre midler enn.
K. S. Tørresen et al. / Grønn kunnskap 8 (2) 109 Mengden DP-Klebemiddel ble i PVO angitt som ml pr. daa. For å være i samsvar med norsk etikett bør DP-Klebemiddel spesifiseres som ml pr. 100 l væske. En bør også få med Actril 3-D i PVO. Det er videre planer om å lage prototyper for vårhvete, havre og høsthvete i 2004. Disse prototypene, i tillegg til ny versjon av prototypen i bygg må prøves i feltforsøk. Konklusjon I gjennomsnitt var det forventa utslag på ugraset ved sprøyting etter ulike effektkrav i den første norske prototypen av Plantevern Online (PVO) i bygg. Det var minimale forskjeller mellom billigste og nest billigste løsning innenfor hvert effektkrav. I gjennomsnitt var det avlingsøkning i alle sprøyta ledd, men ingen tydelige forskjeller mellom ulike effektkrav. Det var stor forskjell mellom felt, spesielt for avlingsutslag, men også for virkningen på ugraset. I noen få tilfeller ble det oppnådd betydelig dårligere effekt enn systemet estimerte. Medium effektkrav syntes å være mest realistisk. I gjennomsnitt for våre forsøk førte dette alternativet til 39% reduksjon i forbruk av ugrasmiddel i forhold til normaldose av ett ugrasmiddel. Systemet for bygg vil bli justert ut fra årets resultater. I tillegg er det planer om å utvide PVO til også å omfatte vårhvete, havre og høsthvete. Litteratur Rydahl, P. 2004. Planteværn Online ukrudt (under trykking).