Potentielle merudbytter for markvanding i Danmark Mathias N. Andersen, Institut for Agroøkologi 1
Indhold Resultater af vandingsforsøg Hvad bestemmer merudbyttet for vanding Vandregnskab udbytte-model Modellerede merudbytter Konklusion 2
Ældre Forsøg Afgrøde År Jord type Udbytte uden vanding Merudbytte for vanding Tilført vand hkg pr. ha hkg pr. ha % mm Græs Gns. 1983-86 JB1 104,3 24,5 23 120 Max. (1983) JB1 83,6 43,3 52 212 Kartofler, sen Gns. (1984-86) JB1 500 106 21 126 Max. (1986) JB1 420 216 51 260 Kartofler, mtidl. - JB1 364 118 32 110 - JB1 118 412 350 270 Majs 1976-1980 JB1 86,2 26,8 31 65 Max. (1976) JB1 30,5 125,5 411 255 Vårbyg Gns. 1967-76, 88-91 JB1 79,3 17,2 22 141 Max. (1975) JB1 29,7 57,9 195 367 Håndbog til Driftsplanlægning 2003 3
Kor. Merudbytte (hkg/ha) Afgrøde Betydning af vandingsmængde/nedbør Jord type Merud bytte hkg pr. ha Kor. Merud bytte hkg pr. ha Tilført vand mm Græs JB1 24,5 24,5 120 JB1 43,3 43,3 212 Kartofler, sen JB1 106 26,5 126 JB1 216 54,0 260 Kartofler, mtl. JB1 118 29,5 110 JB1 412 103 270 Majs JB1 26,8 26,8 65 JB1 125,5 125,5 255 Vårbyg JB1 17,2 17,2 141 JB1 57,9 57,9 367 140 120 100 80 60 40 20 0 y = 15.5e 0.0051x 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Vandingsmængde (mm) Merudbyttet pr mm stiger med vandingsmængde/behov 4
Stor forskel i nedbør på tværs af Danmark men også i Jylland Nedbørens betydning 5
Også nogen forskel i fordampning Andre klimafaktorer Nedbør maj-juli siden 1874 6
Modellering af merudbytter Eksempel: Udbyttekomponenter i vinterraps: År Behandling Vanding Frøvægt Frøudbytte Olie indhold Høst indeks Skulpe tæthed Frø per skulpe (mm) (t/ha) (%) (%) (m -2 ) (mg) 1991 1 115 2.856 46.1 0.311 4503 17.1 4.1 2 60 2.393 45.1 0.305 3730 12.0 5.5 4 85 2.906 46.0 0.295 5367 13.3 4.1 LSD 95 0.323 1.5 0.029 1514 n.s. 0.4 1992 1 221 2.397 44.3 0.309 5742 10.9 3.9 2 137 1.117 40.7 0.186 4038 5.7 4.9 3 210 2.466 42.5 0.307 5986 8.5 5.2 4 97 1.419 36.8 0.197 4895 9.1 3.2 5 120 1.744 40.5 0.227 4603 9.6 4.0 6 0 0.631 35.3 0.12 3352 5.8 3.5 LSD 95 0.298 1.6 0.035 1019 2.7 0.6 1993 1 210 3.935 46.7 0.407 6064 11.9 5.5 2 130 1.297 41.2 0.185 6.8 3 150 3.092 43.7 0.377 4.5 4 0 0.512 39.8 0.140 1614 4.6 6.9 LSD 95 0.303 0.7 0.038 0.38 7
Deficit (mm) Kumulerede Stress Dage Modellering af merudbytter Tørkepåvirkning kvantificeres i form af Stressdage SD = 1-Ta/Tp Hvor 1-Ta/Tp er forholdet mellem aktuel og potentiel fordampning 65 55 45 35 25 15 5-5 -15-25 1411 Vanding 1411 Deficit Målt Deficit (TDR) 20 15 10 5 0 n SD 1 8
Relativ udbyttetab per stressdag Model (%) Modellering af merudbytter Hvor meget påvirker 1 stressdag udbyttet af vinterraps olie? Vegetativ Blomstring Frøfyldning Modning Relativ udbyttetab: (1-Ua/Up) er en funktion af stressdage: Sd i og afgrødeudvikling: Tsi = temperatursum fra vækststart til dagnr. i: 1-Ua/Up = Σ Sd i (a + b Ts i + c Ts i2 ) Temperatursum ( o C) Målt reduktion i olieudbytte (%) 9
Model (%) Relativt tab per stressdag Model (%) Modellering af merudbytter Hvor meget påvirker 1 stressdag udbyttet? Vegetativ Blomstring Frøfyldning Modning Lysabsorption Målt reduktion i frøantal (%) Temperatursum ( o C) Målt reduktion i lysabsorption (%) 10
Modellering af merudbytter 10 landbrugsafgrøder: Vårbyg, vinterbyg, hvede, vinterrug, vinterraps, roer, majs, kløvergræs og kartofler 10 lokaliteter (10 forskellige klimadatasæt) 6 rodzonekapaciteter for hver afgrøde og lokalitet: 60, 80, 100, 120, 140 og 160 mm 26 år (1990-2015) Beregninger er udført med Vandregnskab Online Vandingsbehov, reinfiltration og netto vandforbrug er beregnet 11
Gns. vandbehov, mm Modellering af merudbytter Vandingsbehov i forskellige afgrøder 1990-2015 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 206 156 149 122 113 113 103 12
Gns. vandbehov, mm 180 169 168 Modellering af merudbytter Forskel i vandingsbehov afhængig af klima ved samme rodzonekapacitet 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 160 154 149 143 144 142 134 Silstrup Borris Skjern Foulum Askov Ribe Jyndevad Tylstrup Årslev Kartofler Rodzonekapacitet 60 mm Flakkebjerg 13
Relative udbytter Relative udbytter Relative udbytter 10 Modellering af relative udbytter Jyndevad: Vårbyg: RZK 60: 1990-2015 10 Skjern: Vårbyg: RZK 60: 1990-2015 5 5 10 5 Flakkebjerg: Vårbyg: RZK 60: 1990-2015 Vårbyg Rodzonekapacitet 60 mm: Betydelig forskel i udbytte som procent af fuldt vandet 14
Relative udbytter Relative udbytter Relative udbytter Modellering af relative udbytter 10 Jyndevad: Melkartofler: RZK 60: 1990-2015 10 Skjern: Melkartofler: RZK 60: 1990-2015 5 5 10 Flakkebjerg: Melkartofler: RZK 60: 1990-2015 5 Industrikartofler Rodzonekapacitet 60 mm: Samme billede som vårbyg på trods af senere afgrødeudvikling 15
Relative udbytter Relative udbytter Relative udbytter 10 Modellering af relative udbytter Jyndevad: Græs: RZK 60: 1990-2015 10 Skjern: Græs: RZK 60: 1990-2015 5 5 10 5 Flakkebjerg: Græs: RZK 60: 1990-2015 Græs Rodzonekapacitet 60 mm: Klarer sig lidt bedre end byg og kartofler i Jylland men ikke på Sjælland 16
Merudbytter græs og byg (kg/ha) Melkartofler (kg/ha) Merudbytter græs og byg (kg/ha) Melkartofler (kg/ha) Modellering af relative udbytter Forudsætninger: Vandede udbytter på 120, 70 og 700 hkg/ha i hhv. græs, byg og melkartofler 5000 4000 3000 2000 Skjern: Merudbytter versus RZK Græs 30000 Vårbyg 25000 Melkartofler 20000 15000 10000 5000 4000 3000 2000 Jyndevad: Merudbytter versus RZK Græs 30000 Vårbyg 25000 Melkartofler 20000 15000 10000 1000 5000 1000 5000 0 60 80 100 120 140 160 Rodzonekapacitet (mm) 0 0 60 80 100 120 140 160 Rodzonekapacitet (mm) Rodzonekapaciteten har meget stor indflydelse på potentielle merudbytter 0 17
kg pr. mm Konklusion De mange forsøg fra Jyndevad giver et solidt udgangspunkt for at bedømme potentielle merudbytter, men kan ikke overføres til 1:1 til andre lokaliteter i Danmark Merudbytterne er sandsynligvis højere Alt andet lige, falder merudbyttet med stigende nedbør og stigende rodzonekapacitet Der er ikke tydelige tegn på ændringer i vandbalancen som flg. af klimaændringer i sommermånederne (endnu?) Når modelleringen af alle 12 afgrøder er gjort færdig skulle vi gerne have et solidt beslutningsgrundlag mht. økonomi Måske behov for et værktøj til beslutningsstøtte? 4 3 2 1 Vårbyg Merudb. pr. mm y = 0.35x + 2.0 R² = 0.38 0 20 40 60 1880 Udbytte med vanding, hkg/ha