Optimal ernæring og mangelsygdomme i Nordmannsgran II

Transkript

1 Optimal ernæring og mangelsygdomme i Nordmannsgran II (Del A: næringsstoffernes cyklus) J. nr Produktchef Winnie W. Olsen, Brenntag Nordic Tak til Produktionsafgiftsfonden for bevilling af penge til projektet, Lektor Bo Martin Bibby for udarbejdelsen af statistiske analyser og forsøgsværterne for at stille træer til rådighed.

2 Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse... 2 Formål... 2 Hypotese... 2 Materialer og metode... 4 Resultater... 5 Næringsstoffernes cyklus igennem vækstsæsonen... 5 Nitrogen, N... 6 Fosfor, P... 7 Kalium, K... 8 Magnesium, Mg... 9 Calcium, Ca... 1 Svovl, S Mangan, Mn Kobber, Cu Zink, Zn Bor, B Jern, Fe Indhold af mobile næringsstoffer i gamle nåle Nitrogen, N Fosfor, P Kalium, K Magnesium, Mg Svovl, S Diskussion Konklusion... 2 Formål At kortlægge næringsstoffernes cyklus i nordmannsgran igennem vækstsæsonen for at kunne vurdere risikoen for evt. næringsstofmangler på et tidligt tidspunkt og afhjælpe disse mangler ved hjælp af grund- og nålegødskning. At udtage nåleprøver i vinter- og forårsmånederne for at se, hvornår der evt. sker en forandring i indholdet af mobile næringsstoffer i relation til brydning af knopperne. Hypotese Næringsstoffer i nye nåle: Det forventedes, at der var forskel på plantager og uger, men at årene ikke var signifikant forskellige dvs. at næringsstofferne opførte sig på den samme måde hvert år uanset lokalitet eller vejrlig. Normalt udtages nåleprøver i hvileperioden, når symptomerne er opstået. Dvs. at der først kan gøres noget ved problemerne i den efterfølgende vækstsæson, og dette er ofte uhensigtsmæssigt, hvis træerne skal sælges samme år eller året efter. Det ville være en fordel for producenterne, hvis de kunne forudse evt. næringsstofmangler og forebygge mangelsygdomme før salgssæsonen. Marts 27 Side 2 af 2

3 Det forventes, at forskellige mangelsygdomme i nordmannsgran kan forebygges vha. standardkurverne fra dette projekt. Det forventes, at en producent på baggrund af en nåleanalyse kan bruge kurverne og aflæse træernes næringsstofbehov i vækstsæsonen, således at producenten 2-3 år før salg kan begynde at gødske sine juletræer med de rigtige næringsstoffer. Tolkning af gennemsnitsværdier og tilhørende konfidensintervaller: 1. Det forventes, at næringsstofværdier over medianen men indenfor det øvre konfidensinterval er optimale. Hvis værdierne ligger i dette område vil der ikke opstå mangelsygdomme. 2. Næringsstofværdier over det øvre konfidensinterval forventes at være i overskud og kan evt. give forgiftningssymptomer. 3. Det forventes, at næringsstofværdier under medianen men indenfor det nedre konfideninterval ikke giver mangelsymptomer, men farveintensiteten kan forbedres med bladgødninger. 4. Næringsstofværdier under det nedre konfidensinterval forventes at kunne give mangelsygdomme. En jordbundsanalyse kan i disse tilfælde være nødvendig. Mobile næringsstoffer i gamle nåle: Der forventedes et fald i de mobile næringsstoffer i de gamle nåle i løbet af vinterhalvåret som følge af translokation af mobile næringsstoffer fra gamle nåle til u-udsprungne knopper. De mobile næringsstoffer er nitrogen, fosfor, kalium, magnesium og svovl. Mikronæringsstofferne og calcium er ikke mobile. Hvis der kunne konstateres et fald i de mobile næringsstoffer i de gamle nåle, kunne misfarvninger/manglende farve af gamle nåle forebygges. Marts 27 Side 3 af 2

4 Materialer og metode Forsøgsforhold: Der blev udtaget nåleprøver fra 5 producenter i Jylland i 24, og der blev udtaget nåleprøver fra 5 producenter på Sjælland i 25. Der blev udarbejdet median kurver med tilhørende konfidensintervaller for alle næringsstofferne. Ydermere blev der udtaget nåleprøver hver måned over et helt år for at se, hvornår bevægelserne i næringsstofferne stopper/starter. Prøveudtagning: Nåleindsamlingen startede i 1. juni. Der blev indsamlet prøver hver uge til og med 26. september. Fra 1. november og frem til 1. juni året efter blev der indsamlet prøver hver måned. Der blev indsamlet ca. 3 nåle pr. skud fra tredje grenkrans pr uge. Prøverne blev taget fra endeskuddene. Prøverne blev ikke taget fra det samme endeskud hver uge men fra et nyt skud hver uge. Dvs. at der i alt blev taget 3-4 prøver pr. endeskud. Der blev taget prøver fra 3 træer pr. lokalitet. Prøverne blev frosset ned, frysetørret og analyseret for næringsstoffer. Forsøgsværter 25-6: Bregentved, Skovfoged Jesper Jørgensen. Grundgødsket april 25 og 26 med 5 kg NPK Ingen farvegødskning. Der blev konstateret ædelgran-gederamsrust (Pucciniastrum epilobii) på nålene den 4/7-26. Der blev udtaget nåle uden rust til forsøget. Giesegård, Skovfoged Claus Løvendahl Grundgødskning 25 april 3 kg NPK med magnesium, bor og svovl. Farvegødskning i gule pletter august/september 25 med NPK Grundgødskning 26 3 kg NPK med magnesium, bor og svovl. Ingen farvegødskning i 26. Plantet efterår Gisselfeld, Skovfoged Jan Olsen. Grundgødskning 25 ultimo april med NPK kg/ha og 26 ultimo april med NPK kg/ha. Plantet i 2. Humleore, Skovfoged Ulrik Madsen. Grundgødskning primo maj 25 og 26 med 35 kg NPK Ingen farvegødskning. Plantet i 2 (2/1) Skjoldnæsholm, Skovfoged Poul Norup. Grundgødskning april 25 og 26 med 3 kg NPK Farvegødskning med 15 kg kalkammonsalpeter i august/september. Plantet i 1995 (2/1). Der var ingen mangelsymptomer på forsøgstræerne. De var alle grønne og velfarvede. Marts 27 Side 4 af 2

5 Resultater Næringsstoffernes cyklus igennem vækstsæsonen Statistikken er udført af Lektor Bo Martin Bibby, Department of Biostatistics, University of Aarhus. Data blev transformeret for at opfylde normalfordelingsantagelsen, når dette syntes påkrævet efter inspektion af residualer og Box-Cox analyse. Data blev analyseret ved hjælp af en model for gentagne målinger med (eksponentielt) aftagende korrelation over tiden. UGE og ÅR blev inddraget i analysen som systematiske faktorer, mens PLANTAGE var tilfældig. Der blev testet for systematisk forskel mellem de to år. Modelkontrol blev foretaget ved at inspicere residualer i en model uden korrelation og udelukkende systematiske effekter, samt ved at sammenligne observerede og teoretiske korrelationer. Resultaterne af analyserne præsenteres som (eventuelt tilbagetransformerede) estimerede koncentrationer med tilhørende 95%-konfidensintervaller for hver uge. I de tilfælde hvor der er klart afvigende observationer eller plantager, så er der foretaget en analyse uden de pågældende observationer, og begge resultater er præsenteret. Det er klart, at observationer kun er udeladt af analysen, når de gjorde, at den statistiske model ikke beskrev data tilstrækkeligt mens en udeladelse gav en tilfredsstillende beskrivelse. Hvis det ikke er tilfredsstillende at udelade observationer (fra et anvendt synspunkt), så vil det kræve en yderligere mere avanceret analyse. Under hver figur er der angivet den normalt anvendte norm fra Hedeselskabet 1997 iht. (Ravnsbæk 1989 a, b & c). Marts 27 Side 5 af 2

6 Nitrogen, N Der var ingen signifikant forskel mellem de to år (p=.87). Der var klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). De fire første observationer fra Lystskoven er meget afvigende fra resten. En analyse uden disse giver, at der stadig ingen signifikant forskel er mellem de to år (p=.78). Der er stadig klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Der er ingen tvivl om, at Hagsholm ligger meget højere end de andre, og især de sidste målinger er udtryk for en mere markant stigning end for de andre plantager (det er dog ikke nok til at konkludere, at der er forskel mellem år). I hvert fald ligger den noget over, hvad man ville forvente givet variationen mellem plantagerne. En analyse uden Hagsholm (og uden de fire første observationer fra Lystskoven) giver, at der lige akkurat er signifikant forskel mellem de to år (p=.3). Der er stadig klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Estimerede nitrogen koncentrationer (uden de 4 første observationer hørende til Lystskoven og uden Hagsholm) med 95%-konfidensintervaller: Nitrogen (uden de 4 første observationer hørende til Lystskoven og uden Hagsholm) jun 1-aug 7-sep 21-sep Norm 1,6-2,% kvælstof (Hedeselskabet 1997iht. (Ravnsbæk, 1989a, b & c). Marts 27 Side 6 af 2

7 Fosfor, P Der var ikke signifikant forskel mellem de to år (p=.49). Der var igen klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Igen er der mange ens koncentrationer (og igen et minimumsniveau,,1, som ingen plantager når under).,5,45,4,35,3,25,2,15,1,5 1-jun 8-jun 22-jun 6-jul 2-jul 3-aug 1-aug 17-aug 31-aug 7-sep 14-sep 21-sep Forfor (%) Norm,14 til,2% fosfor (Hedeselskabet 1997 iht. (Ravnsbæk, 1989a, b&c). Marts 27 Side 7 af 2

8 Kalium, K Der var ingen signifikant forskel mellem de to år (p=.25). Der var klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). 1,6 1,4 1,2 Kalium (%) 1,8,6,4,2 1-jun 8-jun 22-jun 6-jul 2-jul 3-aug 1-aug 17-aug 31-aug 7-sep 14-sep 21-sep Norm,6-1,% kalium (Hedeselskabet 1997 iht. (Ravnsbæk, 1989a, b&c) Marts 27 Side 8 af 2

9 Magnesium, Mg Der var ingen signifikant forskel mellem de to år (p=.77). Der var klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Igen skiller Lystskoven (24) sig markant ud fra de andre plantager. En analyse uden Lystskoven giver igen ingen signifikant forskel mellem de to år (p=.26). Derimod er der stadig klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Estimerede magnesium koncentrationer (uden Lystskoven) med 95%-konfidensintervaller.,12 Magnesium (uden lystskoven),1,8,6,4,2 1-jun 8-jun 22-jun 6-jul 2-jul 3-aug 1-aug 17-aug 31-aug 7-sep 14-sep 21-sep Norm,6-,11% magnesium (Hedeselskabet 1997 iht. (Ravnsbæk, 1989a, b&c). Marts 27 Side 9 af 2

10 Calcium, Ca Der var ingen signifikant forskel mellem de to år (p=.94). Der var klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1).,7,6,5 Calcium (%),4,3,2,1 1-jun 8-jun 22-jun 6-jul 2-jul 3-aug 1-aug 17-aug 31-aug 7-sep 14-sep 21-sep Norm,1-,9% calcium (Hedeselskabet 1997 iht. (Ravnsbæk, 1989a, b&c). Marts 27 Side 1 af 2

11 Svovl, S Der var lige akkurat signifikant forskel mellem de to år (p=.1). Der var klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Det ser ud som om, der er et højere niveau generelt i 25 i forhold til 24. Endvidere er der to ekstremt høje værdier (Skjoldnæsholm uge 3 samt Gisselfelt uge 32) og en enkelt ekstremt lav afvigende værdi (Salten uge 32). Hvis disse udelades, er beskrivelsen af data meget bedre. Der er stadig en lille signifikant forskel mellem de to år (p=.2). Der er stadig klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1).estimerede svovl koncentrationer (uden de 3 meget afvigende observationer) med 95%-konfidensintervaller. Der er stadig enkelte ekstreme værdier, men ikke nogen som påvirker resultaterne i nævneværdig grad. Svovl (uden de 3 meget afvigende observationer),4,35,3,25,2,15,1,5 1-jun 1-aug 7-sep 21-sep Norm,15-,3% svovl (Albion Advanced Nutrition, 24). Der findes ikke danske normtal for svovl. Årsagen til det højere niveau af svovl i 25 i forhold til 24 kendes ikke. Der blev ikke tilført ekstra svovl til de sjællandske plantager i 25 udover et par lusesprøjtninger med sprøjtesvovl. Det skal nævnes at nålene ikke blev vasket før analysen, hvorfor de forøgede værdi kan skyldes behandlingerne med sprøjtesvovl. Marts 27 Side 11 af 2

12 Mangan, Mn Der var ingen signifikant forskel mellem de to år (p=.47). Der var klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Både Lystskoven (24) og Gissegård (25) afviger klart fra de andre plantager. I en analyse uden disse to plantager har vi igen, at der ikke var signifikant forskel mellem de to år (p=.35). Der var stadig klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Estimerede mangan koncentrationer med 95%-konfidensintervaller (uden Lystskoven og Gissegård). Mangan (uden Lystskoven og Gissegård) jun 1-aug 7-sep 21-sep Norm 5-25 ppm mangan (Hedeselskabet 1997 iht. (Ravnsbæk, 1989a, b&c). Marts 27 Side 12 af 2

13 Kobber, Cu Der var ingen signifikant forskel mellem de to år (p=.77). Der var klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Estimerede kobber koncentrationer med 95%-konfidensintervaller. Der var rigtig mange ens værdier, og konklusionerne må tages med et vist forbehold Kobber (ppm) jun 8-jun 22-jun 6-jul 2-jul 3-aug 1-aug 17-aug 31-aug 7-sep 14-sep 21-sep Norm 2,5-8, ppm kobber (Hedeselskabet 1997 iht. (Ravnsbæk, 1989a, b&c). Marts 27 Side 13 af 2

14 Zink, Zn Der var lige akkurat signifikant forskel mellem de to år (p=.3). Der var klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Især Lystskoven skiller sig noget ud, da zink-koncentrationen ender noget lavere end for de andre plantager. Mere markant er dog, at niveauet ikke stiger igen som for de andre plantager. En analyse af data uden Lystskoven giver en bedre beskrivelse af data. Der var stadig lige akkurat en signifikant forskel mellem de to år (p=.4). Igen var der klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Estimerede zink koncentrationer (uden Lystskoven) med 95%-konfidensintervaller. Z in k (u d en L ystsko ven ) jun 8-jun 22-jun 6-jul 2-jul 3-aug 1-aug 17-aug 31-aug 7-s ep 14-s ep 21-s ep Norm 15-5 ppm zink (Hedeselskabet 1997 iht. (Ravnsbæk, 1989a, b&c). Der var lige akkurat signifikant forskel på de to år, hvilket kan skyldes en tilfældighed, analyseusikkerhed eller for få data. Næringsstofanalyser fra yderligere 1 eller 2 år kan mindske forskellen imellem årene og give den statistiske analyse større sikkerhed. Marts 27 Side 14 af 2

15 Bor, B Der var en signifikant forskel mellem de to år (p=.11). Dette skyldes, at niveauet i 25 er noget lavere end i 24, efter det generelle minimum nås omkring uge Der er i øvrigt mange ens koncentrationer (især nede omkring minimum, 1) men normalfordelingsantagelsen ser nogenlunde ud. År inddrages alligevel IKKE i den videre analyse, da ideen er at finde en "normal kurve". Det er dog klart, at den især i slutningen af perioden vil have noget brede sikkerheds-grænser (afspejlende forskellen mellem år). I den videre analyse var der klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Estimerede bor koncentrationer med 95%-konfidensintervaller Bor (ppm) jun 8-jun 22-jun 6-jul 2-jul 3-aug 1-aug 17-aug 31-aug 7-sep 14-sep 21-sep Norm ppm bor (Hedeselskabet 1997 (Ravnsbæk, 1989a, b&c). Bor indholdet i nålene var lavere i 25 end i 24, og det var specielt efter uge 32, at forskellen blev markant, hvilket også ses af det brede konfidensinterval. Bor optages passivt med vandstrømmen ligesom calcium. Indbygningen af bor i cellerne er afhængig af, at der en opadgående vandbevægelse. Hvis klimatiske forhold i 25 har betinget, at bor ikke blev optaget, burde der også have været signifikant forskel på årene for calcium, men det var der ikke. Den signifikante forskel kan skyldes en tilfældighed, analyseusikkerhed eller for få data. Marts 27 Side 15 af 2

16 Jern, Fe Der var ingen signifikant forskel mellem 24 og 25 (p=.18). Der var klar forskel mellem plantager (p<.1) og mellem uger (p<.1). Estimerede jern koncentrationer med 95%-konfidensintervaller jun 8-jun 22-jun 6-jul Jern (ppm) 2-jul 3-aug 1-aug 17-aug 31-aug 7-sep 14-sep 21-sep Norm 45-2 ppm jern (Hedeselskabet 1997 iht. (Ravnsbæk, 1989a, b&c). Indhold af mobile næringsstoffer i gamle nåle Årsskuddene blev fulgt fra knop til 1 år gamle nåle. Der blev udtaget prøver hver måned i vinterhalvåret 26. Analyserne blev ikke statistisk behandlet. Træerne på Skjoldnæsholm blev ryddet i løbet af februar 26, hvorfor der kun indgår analyser fra de resterende 4 plantager i marts, april, maj og juni 26. Marts 27 Side 16 af 2

17 Nitrogen, N Indholdet af kvælstof i nålene var konstant hele vinteren og foråret. Der var et lille fald fra maj til juni, men det var ikke markant. NITROGEN P R OC E N T (% ) 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 Juni Fosfor, P Juli August September Oktober November December Januar Februar Marts April Maj Juni Nr. Løndahl Clausholm Hagsholm Lystskov Salten Bregentved Gisselfelt Humleore Gissegård Skjoldnæsholm Indholdet af fosfor var konstant hele vinteren og hele foråret, muligvis med et svagt fald i løbet af maj måned. FOSFOR PRO CENT (%),45,4,35,3,25,2,15,1,5, Juni Juli August September Oktober November December Januar Februar Marts April Maj Marts 27 Side 17 af 2 juni Nr. Løndahl Clausholm Hagsholm Lystskov Salten Bregentved Gisselfelt Humleore Gissegård Skjoldnæsholm

18 Kalium, K Indholdet af kalium i nålene faldt tilsyneladende fra,6% til,4% eller omkring,2%- point i løbet af vinteren. KALIUM PROCENT (%) 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, Juni Juli Magnesium, Mg August September Oktober November December Januar Februar Marts April Maj juni Nr. Løndahl Clausholm Hagsholm Lystskov Salten Bregentved Gisselfelt Humleore Gissegård Skjoldnæsholm Indholdet af magnesium var mere eller mindre konstant hele vinteren med antydning af et fald i maj måned. MAGNESIUM P R O C E N T (% ),12,1,8,6,4,2, Juni Juli August September Oktober November December Januar Februar Marts April Maj juni Nr. Løndahl Clausholm Hagsholm Lystskov Salten Bregentved Gisselfelt Humleore Gissegård Skjoldnæsholm Marts 27 Side 18 af 2

19 Svovl, S Indholdet af svovl var mere eller mindre stabilt hele vinteren og foråret med en tendens til et svagt fald maj-juni. SVOVL P R O C E N T (% ),3,25,2,15,1,5, Juni Juli Diskussion August September Oktober November December Januar Februar Marts April Maj juni Nr. Løndahl Clausholm Hagsholm Lystskov Salten Bregentved Gisselfelt Humleore Gissegård Skjoldnæsholm Næringsstoffer i Nye nåle: Der er ingen umiddelbar forklaring på, hvorfor der var signifikant forskel på årene 24 og 25 for netop svovl, zink og bor. Der var lige akkurat forskel på årene for svovl og zink (p=,1 og p=,3), medens forskellen var lidt mere markant for bor (p=,11). Det skyldes sandsynligvis en tilfældighed, og det kan ikke udelukkes, at der ikke ville være signifikant forskel på årene, hvis der blev udtaget analyser fra endnu et vækst år. Det kan muligvis skyldes en tilfældighed, men det kan også være, at der ville blive signifikant forskel på årene for de andre næringsstoffernes vedkommende, hvis man undersøgte tilstrækkelig mange år. Det kan ikke udelukkes på nuværende tidspunkt. Forskellene kan også skyldes vedligeholdelse af laboratorieudstyret, som giver svage udsving i næringsstof målingerne. Mobile næringsstoffer i gamle nåle: Der var en tendens til et fald i nitrogen, fosfor, magnesium og svovl i de gamle nåle i løbet af maj-juni, hvor de nye skud begynder at udvikle sig. Det må formodes at de nye skud virker som sink for de mobile næringsstoffer i de gamle nåle og trækker næringsstofferne ud af de gamle nåle. Dette er ikke helt usandsynligt, idet mangelsymptomer på de gamle nåle ofte ses i slutningen af juni eller begyndelsen juli. Marts 27 Side 19 af 2

20 Mere overraskende var tendensen til et jævnt fald i indholdet af kalium i de gamle nåle over hele vinteren. Der var et fald fra oktober til juni på ca.,2 procent point hvilket var rimelig meget. I visse år er der store problemer med knopdød i nordmannsgran spørgsmålet er, om indholdet af kalium i de gamle nåle har betydning for knoppernes evne til at modstå store temperaturforskelle i det tidlige forår? Konklusion Næringsstoffer i Nye nåle: Der var ikke signifikant forskel på de to år for nitrogen, fosfor, kalium, magnesium, calcium, mangan, kobber og jern, hvilket betød at sikkerhedsgrænserne blev meget mere afgrænsede, end når der kun var tale om analyser fra et år. Der var store klimatiske forskelle på de to år, men det påvirkede ikke indholdet af næringsstoffer i nålene. Niveauet af næringsstofferne og deres cyklus i vækstsæsonen fulgte det samme forløb i både 24 og 25, hvilket betød, at kurverne repræsenterer næringsstoffernes cyklus i nordmannsgran fra juni til og med september. Der var signifikant forskel mellem plantager og mellem uger. Der var signifikant forskel mellem de to år for svovl, zink og bor. Det betød, at sikkerhedsgrænserne for disse tre næringsstoffer stadig var rimeligt brede i forhold til de næringsstoffer, hvor der ikke var forskel på de to år. Grunden til at disse tre næringsstoffer var signifikant forskellige fra år til år kan skyldes en tilfældighed, analyse usikkerhed eller for lille datamateriale. Mobile næringsstoffer i gamle nåle: Indholdet af nitrogen, fosfor, magnesium og svovl var mere eller mindre uforandret fra oktober til maj i de gamle nåle. Fra maj til juni var der en tendens til et mindre fald, hvilket hænger fint sammen med brydningen af knopperne i slutningen af maj/begyndelsen af juni. Der var ingen tendens til at indholdet af næringsstofferne faldt i februar/marts, hvor rodaktiviteten starter. Dvs. at næringsstofferne skal være tilgængelige for træerne i maj-juni for at forebygge misfarvede gamle nåle. Grundgødskningen i marts-april kan med fordel kombineres med første behandling med bladgødninger i juni måned. Indholdet af kalium i de gamle nåle faldt med ca.,2%-point fra oktober til juni. Dvs. at det eneste næringsstof, hvor indholdet rent faktisk ændrede sig i vintermånederne, var kalium. Marts 27 Side 2 af 2