Dyrkningsmetoder pløjning på land og letvægts-gylleudbringning for at forebygge strukturskader Et økologisk græsrodsprojekt Farre Grovfoder Forsyning Engmarksvej 2 7323 Give
Sammendrag Et 2-årigt projekt med mekanisk løsning af pakket sandjord og efterfølgende skånsom trafik er udført på økologisk jord. Forsøget har vist at: roddybden var klart begrænset af den naturligt meget svært gennemtrængelige underjord. genpakning af mekanisk løsning jord kan forebygges effektivt ved en kombination af on-land pløjning og skånsom trafik. effektiv løsning medførte forøget roddybde. rødderne voksede stort set udelukkende i gamle rodkanaler i underjorden. positiv udbytteeffekt af undergrundsløsning undtagen hvor jorden var helt genpakket efter almindelig pløjning og normalt trafiksystem. I dette forsøg har skånsom trafik været akselbelastninger under 6 tons og dæktryk under 11,6 psi (0,8 bar). Tilbage står at få skånsom trafik videreudviklet til praktisk landbrug. Sammendrag af projektets formål Projektet har til formål at undersøge effekten af mekanisk løsning af pakket jord samt muligheden for at undgå genpakning af den løsnede jord ved at indføre metoder til skånsom jordbearbejdning og skånsom færdsel på jorden. Baggrund for projektet En lang række målinger og undersøgelser viser, at danske jorde generelt er skadeligt pakkede af de seneste årtiers mekaniserede jordbrug. Især for økologisk jordbrug er det vigtigt at bibeholde og fremme en velfungerende og sund jord. Bl.a. norske forsøg har vist, at pakning giver større udbyttetab i økologisk drevet end i konvenelt drevet jord op til 20 %.Det forhold kan henføres til de reducerede betingelser for omsætning af tildelt husdyrgødning og en hæmmet rodvækst. Da mængden af næringsstoffer netop i økologisk jordbrug er begrænset er det vigtigt, at den husdyrgødning, der tildeles, kan blive omsat, og at planternes rødder frit kan afsøge et stort jordvolumen for næringsstoffer. Yderligere viser undersøgelser i regi af Forskningscentret for Økologisk Jordbrug, at de vigtige bælgplanters funktion som kvælstofsamlere hæmmes på grund af ringere betingelser for luftskifte og for bortledning af overskudsnedbør i en pakket jord. Beskrivelse af projektet og forløb Markforsøget blev anlagt på arealer, hvor der var sket pakning i form af en pløjesål. Jorden var en JB 1-jord (grovsandet jord). Forsøgsparcellerne var 12 x 40 meter og blev anlagt med 4 fællesparceller (blokinddeling). A. Ubehandlet reference, det vil sige ingen løsning, traditionel pløjning og trafik B. Løsnet med furebundsløsner påmonteret plov. I øvrigt normalt trafiksystem C. Mekanisk løsnet. Alm. pløjning og normalt trafiksystem D. Mekanisk løsnet. On-land pløjning, men normalt trafiksystem E. Mekanisk løsnet. On-land pløjning og skånsomt trafiksystem F. Mekanisk løsnet. On-land pløjning og skånsomt trafiksystem med bæltetraktor. Mekanisk løsning blev foretaget i august 2000 hvorefter arealet forblev urørt til foråret. Forsøgsbehandlingen om foråret blev begge år foretaget i sidste halvdel af april. For på 2 år at efterligne flere års færdsel blev så mange som muligt af forsøgsbehandlingerne udført hjul ved hjul. Forud for anlæg i 2000 var afgrøden helsæd vårbyg/ært med kløvergræsudlæg. I 2001 var afgrøden lupin med kløverudlæg, og sidste forsøgsår igen helsæd vårbyg/ært med kløverudlæg. Der blev vandet efter behov. På grund af udbredt gråskimmelangreb i lupinen i alle parceller blev der ikke målt udbytte i 2001. I 2002 blev helsæden høstet med forsøgsgræshøster Første år blev alle led gødet med 500 kg/ha tørret vinasse, og andet år med 20 t kvæggylle slangeudlagt begge år udbragt før såning. I led A, B, C og D blev brugt maskiner, der almindeligt bruges i dagens landbrug. Dæktryk mellem 1 og 2 bar. I led E (skånsom trafik) blev brugt de samme eller lettere maskiner med dæktryk under 0,8 bar. Altid akselbelastning under 6 tons. I led F blev i 2001 brugt bæltekøretøj til alle behandlinger og i 2002 bæltekøretøj til pløjning og såning. Ellers som led E.
Undersøgelser og målinger I begge forsøgsårene blev der udført penetreringsmålinger (0-45 cm) i forsøget ved forårets vandindhold (markkapacitet). I 2001 blev der udført visuel bedømmelse af jordstruktur og rodvækst med spadeprøven i starten af juli måned i lupinafgrøden. I 2002 blev der lavet målinger af rodvækst i byg/ærteafgrøden ved brug af trench profile metoden. Der gravedes et 0.8 m dybt hul og rødder taltes i 10*10 cm grid på den ene profilvæg. Der blev udtaget jord til bestemmelse af tekstur og vandindhold ved markkapacitet (pf 2,0 for 0-25 cm dybde og pf 1,7 for 25-50 cm dybde). Endelig blev bestemt udbytte af byg/ært-afgrøden i hver parcel i 2002, og udtaget prøver til bestemmelse af tørstof. Der er udtaget jordprøver til bestemmelse af reaktionstallet i pløjelaget og 20 cm under samt til bestemmelse af fosforog kali-niveau i pløjelaget. Resultater Jordbundsanalyser Både i 0-20 og 20-40 var reaktionstallet mellem 5,7 og 6,1, hvilket er tilfredsstillende for grovsandet jord. Den meget begrænsede rodvækst under pløjelaget kunne således ikke begrundes med et kritisk lavt ph. Fosfortallet lå på omkring 4 i pløjelaget og faldt med godt 1 enhed under pløjelaget. Kalitallet lå på omkring 5 og faldt med godt 2 enheder i dybden 20-40 cm. Forsøget Forsøget er anlagt på et areal med en svært gennemtrængelig underjord. Kritisk høj penetreringsmodstand (>2 MPa) blev fundet allerede i 30 cm dybde. Pakningen kan relateres til et naturligt dannet cementeret lag af nedvasket humus, jern og aluminiumforbindelser (al-lag), der typisk forekommende på sandede tidligere hedejorde. Forud for anlæggelsen af forsøget fandtes, at roddybden var 25-30 cm Der var således klar overensstemmelse mellem jordtæthed/penetreringsmodstand og roddybde. Reaktionstalsanalyser viste, at den meget begrænsede rodvækst under pløjelaget ikke skyldtes lavt ph. Reaktionstallet i både 0-20 og 20-40 cm dybde lå mellem 5,7 og 6,1, hvilket er et tilfredsstillende niveau for den undersøgte meget grovsandede jord. Penetreringsmålingerne og de visuelle bedømmelser viste, at den mekaniske løsning foretaget i efteråret 2000 havde virket i behandlingerne med skånsomt trafiksystem. Der var allerede i 2001 sket en betydelig genpakning af behandlingerne med almindeligt trafiksystem. Også i behandlingen, hvor en bæltetraktor blev anvendt til skånsom trafik fandtes genpakning af underjorden. Dette var en overraskelse, idet bæltetraktoren i princippet skulle udsætte jorden for en lav belastning. Den betydelige genpakning af underjorden må relateres til, at vægten ikke var ensartet fordelt på bælterne. Dette vil være i overensstemmelse med nylige svenske undersøgelser. Som forventet var lupinrødderne i stand til at vokse til rel. stor dybde. I starten af juli måned kunne lupinrødder observeres i mere end 70 cm dybde. Penetreringsmålingerne fra foråret 2002 (fig1) bekræftede billedet fra foråret 2001 (ikke vist). Løsningseffekten i behandlingen med on-land pløjning og skånsomt trafiksystem (led E) var bibeholdt, mens den løsnede jord udsat for normalt trafiksystem var genpakket til niveauet for uløsnet jord.
Penetreringsmodstand, MPa 0 0 1 2 3 4 Dybde, cm 10 20 30 A B C D E F 40 Figur 1. Penetreringsmodstand målt forår 2002 i 0-45 cm dybde. Statistisk sikker forskel fandtes i 10-35 cm dybde mellem én eller flere behandlinger. Rodmålingerne bekræftede, at rødderne havde fået bedre betingelser for dybdegående vækst i behandlingen, hvor jorden var skånsomt behandlet efter løsning (led E) (fig 2). Der blev fundet 25% 10*10 gridpunkter med rødder i ca. 45 cm dybde i led a og c, hvorimod vi skulle ca. 10 cm længere ned i led e for at finde en tilsvarende lav rodtæthed. Alt andet lige betyder dette, at planterne i led e kunne afsøge et klart forøget jordvolumen for vand og næringsstoffer. Rodobservationerne viste endvidere, at rødderne stort set udelukkende anvendte gamle rodkanaler til at komme ned i underjorden (fig 3). Rødderne anvendte rodkanaler fra gamle trærødder såvel som fra nyere rødder fra kulturplanter - heraf nogle fra den foregående lupinafgrøde. Der observeredes meget beskeden rodvækst udenfor gamle rodkanaler i underjorden i alle behandlinger. Det skyldes formentlig, at den rå sandjord imellem områderne med gamle rodkanaler er meget næringsfattig. Den uensartede rodfordeling i underjorden vil alt andet lige betyde en mindre effektiv udnyttelse af vand og næringsstoffer lokaliseret i underjorden, end hvis rødderne havde været mere ensartet fordelt.
10x10 cm gridpunkter med rødder, % 0 0 20 40 60 80 100 120 10 Dybde, cm 20 30 40 50 A C E 60 70 80 Pinde angiver SE (standardafvigelse på middelværdi) Figur 2. Resultater fra rodmålinger i slutningen juni 2002 i byg/ærte afgrøden. Figur 3. Billeder fra rodmålinger i parcel med dybdegående rodsystem. Tv: Profilvæg (0-80 cm) med dybdegående rødder i nærhede af mobiltelefonen. Th: Nærbillede af forvitret rod med nye rødder indeni.
I forsøget høstedes tørstofudbytter mellem 5900 og 7400 kg/ha hvilket svarer til mellem 4500 og 5700 FE/ha ved antagelse om 1.3 kg tørstof pr FE. Forholdstal for behandlingerne er angivet i tabel 1. Tabel 1. Tørstofudbytte af byg/ært helsæd høstet i 2002. Uløsnet = 100 (6350 kg tørstof pr. ha.). Tal efterfulgt af det samme bogstav er ikke statistisk sikkert forskellige på p=0,10 niveau. Behandling Forholdstal Angivelse Løsning Pløjning og trafiksystem A Uløsnet Alm. pløjning, normal trafik 100 ab B Furebundsløsning * Alm. pløjning, normal trafik 110 bc C Grubning Alm. pløjning, normal trafik 93 a D Grubning On-land pl., normal trafik 107 bc E Grubning On-land pl., skånsom trafik 107 bc F Grubning On-land pl., skånsom trafik m. bæltetraktor 116 c * led B furebundsløsnet i 2001 og i 2002. Udbytteresulaterne antyder en positiv effekt af undergrundsløsning, undtagen hvor jorden var blevet helt genpakket i forbindelse med alm. pløjning og normalt trafiksystem. Overraskende fandtes højest udbytte efter behandlingen F, hvor bæltetraktoren var anvendt til pløjning og skånsom trafik på trods af, at underjorden (>30 cm) i dette led blev genpakket til nær det oprindelige niveau. I overjorden var penetreringsmodstanden imidlertid lavere i behandling F i forhold til behandlingerne med normal trafik.sammenholdt antyder dette, at der på denne jordtype underjordspakningen ufortalt - er behov for at minimere pakningen også af de øverste jordlag (pløjelaget). Når roddybden er meget lille, skal vækstog funktionsmulighederne være optimale der, hvor rødderne trods alt kan udvikle sig. Udbytteresultaterne kunne videre tyde på, at on-land pløjning har haft gunstig effekt på plantevæksten (højere udbytte i behandling D end i C). Højere udbytte i D end i C forventedes imidlertid ikke udfra penetreringsmålingerne, der viste sammenfaldende kurver for de to behandlinger (fig 1). Alt andet lige forventes dog, at overgangen mellem pløjet og upløjet jord er mere abrupt ved alm. pløjning i fht- on-land pløjning. Dette kan have medvirket til at plantevæksten blev mere hæmmet ved alm. pløjning. Konklusioner Forsøget har vist at: roddybden var klart begrænset af den naturligt meget svært gennemtrængelige underjord. genpakning af mekanisk løsning jord kan forebygges effektivt ved en kombination af on-land pløjning og skånsom trafik. effektiv løsning medførte forøget roddybde. rødderne voksede stort set udelukkende i gamle rodkanaler i underjorden. positiv udbytteeffekt af undergrundsløsning undtagen hvor jorden var helt genpakket efter almindelig pløjning og normalt trafiksystem. Perspektiver Det anvendte forsøgsareal repræsenterer en stor del af det danske landbrugsareal (24%). Den meget grovsandede jord (klassificeret som JB1 i det danske jordklassificeringssystem) har på grund af sin geologiske udvikling en meget ringe roddybde samt evne til at tilbageholde vand og næringsstoffer til planter. Tidligere danske forsøg har vist, at også en sådan jord kan pakkes ved færdsel med tunge maskiner. Resultaterne fra dette projekt viser, at det er muligt at udvide roddybden. På grund af den naturligt meget overfladiske rodvækst, udgør udvidelsen et betragteligt relativt omfang. Konceptet består i mekanisk løsning efterfulgt af skånsom trafik og on-land pløjning. På trods af den ringe stødpude for vand og næring i jorden, vil dette betyde et relevant bidrag til afgrødernes forsyning i vækstsæsonen. Resultaterne antyder da også, at de positive effekter på rodvæksten vil give sig udslag i forbedrede udbytter. Projektgruppen vurderer, at der på det foreliggende grundlag kan formuleres foreløbige anbefalinger af et dyrkningskoncept med de nævnte karakteristika. Der bør dog iværksættes yderligere studier til bekræftelse af resultaterne fra dette forsøg, der må betegnes som et pilot-projekt. Publikationer, mødeindlæg m.v.: Faglige artikler Munkholm, L.J., Schjønning, P. og Sørensen, H. 2002. Pakning, løsning og rodvækst på grovsandet jord. Grøn Viden Markbrug xx 2002 (under udarbejdelse). Mødeindlæg og kurser Munkholm, L.J. og Sørensen, H. 2001. Jordløsning på grovsandet jord. Indlæg ved Regions-markvandring for planteavlskonsulenter i Ribe amt 12. juni, 2001. Munkholm, L.J. 2001. Jordpakning og jordstruktur. Indlæg ved kursus for fagskolelærere, Hovborg Kro, 19. juni, 2001.
Munkholm, L.J. 2001. Spadeprøve og jordbearbejdning. Kursus for planteavlskonsulenter afholdt i samarbejde med Landskontoret for Planteavl, Skejby, 26. juni, 2001. Munkholm, L.J. & Schjønning, P. 2001. Jordbearbejdning og trafik effekter på jordstruktur og funktion. Indlæg ved Planteavls-efterårskonferencen 2. oktober 2001. Munkholm, L.J. 2001. Strukturskader undgå eller ret op. Indlæg ved landmandskursus afholdt af Planteavlsrådgivning Struer-Holstebro 12. december, 2001. Munkholm, L.J. 2002. Skadelig pakning. Indlæg ved DJF-Markvandring, Foulumgård, 13. juni, 2002. Munkholm, L.J. 2002. Skadelig pakning og rodvækst. Indlæg ved lokal markvandring på økologisk kvægbrug på sandjord afholdt af Landbrugsrådgivning Nord, Ålegårds Mark, 24. juni, 2002. Schjønning, P. 2001. Ødelægges også sandjordens struktur af færdsel med tunge maskiner i et vådt efterår. Indlæg ved temamøde for kartoffelavlere, Midtjysk Landboforening, Grindsted, Hotel Lyngheden, Grindsted, 4. december 2001.