erknad av svovel på avling og kvalitet i økologisk eng Arve Arstein Planteforsk Fureneset fagsenter, 6967 Hellevik i Fjaler arve.arstein@planteforsk.no Samandrag I eit 5-årig prosjekt har svovelgjødsling til økologisk eng vore granska. Grunngjødsling med 3 tonn gylle kvar vår og årleg tilleggsgjødsling med gips (2 kg S pr daa) har vore prøvd på sandjord og på torvjord. Svovelgjødsling har gitt meiravling i 1 av 4 forsøksfelt. Konsentrasjonen av svovel i plantematerialet har auka ved førsteslått etter bruk av svovelgjødsel, men det er lite som tyder på direkte svovelmangel i nokon av felta, sidan nitrogeninnhaldet i avlinga også er lågt. Sett ut i frå ein fôringssynsstad er det likevel ynskjeleg å ha eit grovfôr med høgare svovelinnhald enn det vi har sett i dette prosjektet. Innleiing Økologisk grovfôrdyrking på areal med små reservar av kalium i jorda (låge KHNO 3 - tal) og/eller lågt innhald av plantetilgjengeleg svovel, er ei stor utfordring. Moldrike jordtypar inneheld store mengder svovel, men dette er ikkje utan vidare nyttbart for plantene. Frigjering av organisk bunde svovel (mineralisering) dekker mykje av svovelbehovet til enga, men dette er prosessar som er avhengig av bl.a. biologisk aktivitet i jorda, temperatur, ph og fukt. Alle sortar Fullgjødsel produsert av Norsk Hydro inneheld svovel. I økologisk dyrking er det ynskjeleg å klare seg utan innkjøpt mineralgjødsel på garden. Regelverket som regulerer økologisk produksjon i Norge, Debioregelverket, er i stadig endring. Gjeldande regelverk opnar for bruk av enkelte mineralske gjødselslag. Bruk av svovelhaldig gjødsel (kaliumsulfat, magnesiumsulfat eller kalsiumsulfat (gips)) er restriksjonsbelagt, og kan såleis berre nyttast etter at Debio har gitt løyve til slik bruk. Faktakunnskap om behovet for tilleggsgjødsling og om kva mengde gjødsel det er rett å tilrå, er mangelfull. Planteforsk-prosjektet Artar, næringsforsyning og varigheit av kløver i økologisk engdyrking i ulike landsdelar gjekk i tidsrommet 1999-2003. Resultata som vert presenterte i denne artikkelen er frå delprosjektet om næringsforsyning. Målet er å få fram meir kunnskap slik at ein kan kvantifisere effekten av eventuell tilleggsgjødsling med kalium og svovel på ulike jordartar. Denne artikkelen refererer berre resultat frå svoveldelen i prosjektet. Materiale og metode Fire forsøksfelt vart etablert våren 1999 og 2000 på desse stadane: Ølve i Hordaland, Fureneset i Sogn og Fjordane, Surnadal i Møre og Romsdal og Hodalen, Tynset i Hedmark. Jordanalysedata frå dei fire lokalitetane er lista opp i tabell 1.
Tabell 1: Jordkjemiske parametrar frå dei 4 forsøksstadane (sjikt 0-20 cm) ved prosjektstart. Jordtype Moldklasse ph P-AL K-AL K-HNO3 Ølve Torvjord 6 6,0 14 10 14 Fureneset Torvjord 6 5,2 7 18 21 Surnadal Sandjord 2 5,8 13 11 45 Hodalen Sandjord 2 6,2 6 8 35 I Ølve og på Fureneset var areala drivne konvensjonelt fram til prosjektstart, medan i Surnadal og på Tynset (Hodalen) vart felta lagt til gardsbruk med etablert økologisk drift. ed prosjektstart vart felta sådde med ei engfrøblanding som inneheldt 40% timotei, 30% engsvingel, 10% engrapp, 10% raudkløver og 10% kvitkløver. Forsøka vart lagt opp som eit faktorielt blokkforsøk med fire repetisjonar på avling og to på kjemisk analyse. I tillegg til grunngjødsling med 3 tonn storfegylle pr dekar vart det nytta tre ulike mengde kalium (0, 5 eller 10 kg pr daa) og to mengde svovel (0 og 2 kg pr daa). Eit ledd heilt utan gjødsel og eit med dobbel mengde husdyrgjødsel er også teke med i forsøksplanen. All husdyrgjødsel er tilført ved vekststart om våren. Kalium og svovel, tilført som høvesvis kaliumklorid og gips, vart delt likt mellom vår og etter førsteslått. I Hodalen (Tynset) er det teke berre ein slått, og difor er all gjødsel tilført ved vekststart. Resultat Avlingsnivået har variert mellom felta. Høgast tørrstoffavling har det vore på torvjordsfeltet på Fureneset og på sandjordsfeltet i Surnadal (tabell 2). Feltet i Hodalen har hatt lågt avlingsnivå i heile forsøksperioden, men særleg i 3. engåret var avlinga låg (omlag 250 kg ts pr daa). Målbar effekt av svovelgjødsling på tørrstoffavling har vore liten. Berre på feltet i Surnadal har ein registrert ein liten avlingsauke ved å tilføre svovel i tillegg til husdyrgjødsel. Effekten er størst ved 2. slått (om lag 40 kg ts pr daa). Tabell 2: Effekt av gjødsling med svovel (gips) på avling og innhald av timotei og kløver. Gjennomsnitt av tre engår. Tørrstoffavling v Timotei v Kløver v Kg TS/daa % % 1. slått 2. slått 1. slått 1. slått 2. slått Ølve 0 kg S 250 a 231 a 24 a 23 a 19 a 2 kg S 245 a 229 a 19 a 16 a 17 a Fureneset 0 kg S 579 a 203 a 52 a 18 a 22 a 2 kg S 579 a 204 a 54 a 19 a 27 b Surnadal 0 kg S 419 a 299 a 29 a 22 a 22 a 2 kg S 443 a 340 b 32 a 23 a 23 a Hodalen 0 kg S 356 a 52 a 15 a 2 kg S 376 a 51 a 15 a
Kløvermengda har i gjennomsnitt vore rundt 20% ved 1. hausting og litt høgare ved 2. hausting. ariasjonane har vore store åra i mellom. På feltet i Hodalen var kløverinnhaldet i dei to første engåra lågt, medan det tok seg godt opp i 3. engåret. Bruk av svovelgjødsel har hatt liten effekt på kløverinnhaldet i enga. På feltet på Fureneset er det registrert 5% høgare kløverinnhald ved 2. slått der det er gjødsla med svovel. Innhaldet av råprotein i avlinga har vore middels til låg. Feltet i Hodalen har hatt svært lågt innhald av råprotein (6-7%) i dei første to åra då kløverinnhaldet var lågt. I 3. engåret steig råproteininnhaldet til 10,5%. Dei to vestlandsfelta på torvjord har hatt høgast innhald av råprotein i avling (13-14%). Tabell 3: Effekt av gjødsling med svovel (gips) på svovelinnhald og forholdet mellom nitrogen og svovel (N/S-forholdet) i eng. Gjennomsnitt av tre engår. 1. slått v 2. slått v Svovelinnhald N/S Svovelinnhald N/S g/kg TS g/kg TS Ølve 0 kg S 1,3 a 17,9 a 1,7 a 14,3 a 2 kg S 1,7 b 13,6 b 1,8 a 12,8 b Fureneset 0 kg S 1,1 a 17,7 a 2,1 a 13,8 a 2 kg S 1,3 a 14,2 a 2,2 a 13,3 a Surnadal 0 kg S 0,8 a 16,4 a 1,7 a 11,9 a 2 kg S 1,1 b 14,7 a 2,1 b 9,7 b Hodalen 0 kg S 0,9 a 14,7 a 2 kg S 1,3 b 11,1 b Gjødsling med svovel har auka konsentrasjonen av svovel i avlinga ved 1. slått på alle dei fire ulike forsøksstadane (tab. 3 og 4). Konsentrasjonen har vore svært låg på fastmarksfelta i Surnadal og i Hodalen. På dei to vestlandsfelta har S-innhaldet i gjennomsnitt vore rundt 1,5 g/kg TS. Tilførsel av svovel har medført ein reduksjon av N/S-forholdet. ed 2. hausting har konsentrasjonen av svovel i plantematerialet auka. Svovelgjødsling har gitt auke i S-innhaldet i andreslåtten på Surnadalsfeltet. ed førsteslått på Fureneset har svovelinnhaldet i gras og raudkløver vore identisk (tab. 4). Bruk av svovelgjødsel i tillegg til husdyrgjødsel har auka S-konsentrasjonen i både gras og raudkløver med 15-20% ved 1. hausting. N/S-forholdet har vorte redusert ved tilførsel av svovel. Svovelinnhaldet auka kraftig i gras ved andreslått, men effekten av å gjødsle med svovel var borte. I raudkløver var mengda av svovel uendra i høve 1. slått og N/Sforholdet var om lag 19.
Tabell 4: Effekt av gjødsling med svovel (gips) på svovelinnhald og forholdet mellom nitrogen og svovel (N/S-forholdet) i gras (timoteidominert) og raudkløver kvar for seg. Gjennomsnitt av to engår ved Fureneset. 1. slått v 2. slått v S N/S S N/S g/kg TS g/kg TS Gras 0 kg S 1,3 a 11,9 a 2,3 a 8,8 a 2 kg S 1,6 b 10,1 b 2,3 a 8,8 b Raudkløver 0 kg S 1,4 a 18,3 a 1,4 a 19,8 a 2 kg S 1,6 b 15,3 b 1,5 a 18,6 a Diskusjon Resultata frå prosjektet synet at gjødsling med gips har hatt svært marginal effekt på avlingsmengde i eng. Gips (kalsiumsulfat) er ei velkjend svovelkjelde har vore nytta i gjødslingsforsøk med godt resultat (Murphy & O Donell 1989, Nesheim, et al. 1997), så det er lite sannsynleg at gips ikkje har fungert som S-kjelde. På fastmarksfelta har innhaldet av råprotein vore svært lågt, noko som indikerer at det er nitrogen som avgrensar planteveksten. Kva nivå av svovel som er nødvendig for å oppretthalde maksimal plantevekst vil variere. Kritisk grenseverdi for svovel kan vere på eit anna nivå i økologsk landbruk enn i vanleg landbruk, sidan plantene sin tilgang på andre næringsstoff er lågare (Haglund et al. 1998). I plantematerialet er tilhøvet mellom protein-n og protein-s om lag konstant, og difor vil lågare proteininnhald i graset føre til at behovet for svovel også vert redusert (Brown et al. 2000). Lågt innhald av belgvekstar er vanleg på mange økologiske gardsbruk (Strøm et al. 2003), og då må ein diverre forvente at nitrogeninnhaldet vert moderat eller lågt sidan husdyrgjødselmengdene også er små pr. arealeining. Resultata frå prosjektet tyder på at i slike situasjonar har det lite å bety for planteveksten om S-konsentrasjonen kryp under 1,0 g pr kg TS. Gjødsling med svovel har gitt ein auke i S-konsentrasjonen og samstundes redusert N/S-forholdet. Sidan direkte svovelmangel først opptrer når N/Sforholdet kjem over 20 (Metson 1973), er det ikkje grunn til å påstå at svovelmangel har vore noko stort problem i dei fire felta som har inngått i prosjektet. Det er berre i Surnadal ein har hatt ein respons på S-tilførsel på tørrstoffavling. Sidan svovel er viktig for den mikrobielle proteinsyntesen i vomma og mangel vil gi redusert fôropptak og fôrutnytting (Strøm et al. 2003), er det naturleg å vurdere svovelinnhaldet i grovfôret også ut i frå ein fôringssynsstad. I Norge nyttar vi amerikanske fôrnormer som seier at mjølkekyr har behov for 2 g svovel pr kg TS (Strøm et al. 2003). Fôringsmessig er det difor god grunn for å vere på vakt mot låge S- verdiar i økologisk grovfôr, og ta i bruk tiltak som vil rette opp misforholdet. Sidan Debioregelverket opnar for bruk av S-haldig gjødsel, vil det vere fornuftig å søkje om løyve til å nytte dette. Prosjektet har synt at ei årleg gjødsling med 2 kg S pr daa har hatt klare positive effektar på svovelinnhaldet i førsteslåtten.
Analysering av gras og kløver kvar for seg frå feltet på Fureneset har synt at det er lite skilnad i svovelinnhald. Raudkløver bidreg ikkje med meir svovel i fôrrasjonen enn timoteidominert eng. Fordelane med kløverrikt grovfôr frå ein fôringsståstad er likevel store og veldokumenterte. Litteratur Brown, L., D. Scholefield, E.C. Jewkes, N. Preddy, K. Wadge & M. Butler. 2000. The effect of sulphur application on the efficiency of nitrogen use in two contrasting grassland soils. Journal of Agricultural Science 135: 131-138. Haglund, S., S.Hansen & M. Ebbesvik. 1998. Svovel i økologisk landbruk. I: Jord- og plantekultur for Midt-Norge, Kvithamardagane 1998. Planteforsk Grønn Forskning 2(5):25-35. Metson, A. J. 1973. Sulphur in forage crops. Plant analysis as a guide to the sulphur status of forage grasses and legumes. Sulphur Inst. Techn. Bull. 20:1-24. Murphy, M. D. & T. O Donell.1989. Suphur Deficiency in Herbage in Ireland. Irish Journal og Agricultural Research 28:79-90. Nesheim, L., H. Gautneb & K. Myhr. 1997. Plant uptake of sulphur and trace elements from pyrite applied on grassland. Acta. Agric. Scand., Sect. B, Soil and Plant Sci. 47, 135-141. Strøm, T., S. Hansen, E. Govasmark & A. Steen. 2003. Mineralinnholdet i planter og mineralforsyninga til drøvtyggere i økologisk landbruk. I: Kirkbak, H. A. (red.) Plantemøtet Midt-Norge, Kvithamardagane 2003. Grønn kunnskap 7(3):122-137.