Sådan styres kvælstofressourcen - modellering af økologisk sædskifte med EUrotate modellen Kristian Thorup-Kristensen Depatment of Horticulture Faculty of Agricultural Sciences University of Aarhus
Plante N Pløjelag N i bakterier og svampe Tilført organisk stof N NO 3- - N NH 4 + - N Rod N Humus N Underjord NO 3- - N
EUrotate_N Gødskning af grønsager Simulerer mange afgrøder men simpelt Fokus på at simulere forfrugtsvirkninger ofte store i grønsagsdyrkning kræver god simulering af rodvæskt forfrugtsvirkninger findes dybt i jorden Simulere både konventionelle og økologiske systemer men brug for udvikling omkring økologisk
Hvor er der brug for dybe rødder? - N eftervirkning findes især i dybe jordlag 0.0 Dybde (m m) 0.5 Forfrugt: Ært Løg Gulerod Byg 1.0 1.5 0 30 60 90 Nitrat-N i maj (kg N/ha)
Forskelle i afgrøders roddybde 75 cm 100 cm > 150 cm > 250 cm Ært Kartoffel Rajgræs Kløver Vårkorn Frøgræs?? Vinterrug / havre Vinterkorn Roer Gul sennep Olieræddike Vinterraps Lucerne?? Cikorie Farvevajd
Udvikling af roddybde D = k* (ddg - ddg lag ) Parametre: k Dybde ddg lag min og max temperaturer for beregning af daggrader Daggrader (ddg)
Rod fordeling ved høst, 3 grønsagsarter 0 Dybde (m) 1 2 Rødbede Hvidkål Porre 0 20 40 60 80 100 Rod frekvens (%)
Effekt af a z parameterværdi på rodtæthedsfordeling med dybde 0 Relative Root Density 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 Depth (m) -0.2-0.4-0.6-0.8-1 -1.2-1.4-1.6-1.8-2 a z 0 1 3 8
Rodvækst og kvælstofoptagelse i EU-Rotate N fra jord til planter N optagelse fordelt på soil units : dybde for rækkeafgrøder også afstand fra rækken rodtæthed og N koncentration for hver soil unit beregnes for NH 4 og NO 3 afhængig af afgrødens N behov
N-optagelse - korn efter græs 3. års kl.gr. Grønkorn - ital. rajgr. Modenhed - alm. rajgr. Modenhed - bar jord 0 100 200 Planteoptag (kg N pr. ha) Korn Jørgen Eriksen m.fl. 2006
N-optagelse - korn efter græs 3. års kl.gr. Grønkorn - ital. rajgr. Modenhed - alm. rajgr. Modenhed - bar jord 0 100 200 Planteoptag (kg N pr. ha) Korn Efterafgrøde Jørgen Eriksen m.fl. 2006
Udvaskning - korn efter græs 3. års kl.gr. Grønkorn - ital. rajgr. Modenhed - alm. rajgr. Modenhed - bar jord 0 100 200 Udvaskning (kg nitrat-n pr. ha) Jørgen Eriksen m.fl. 2006
Ændre vækstfølge for at nedsætte N tab - modelsimulerede effekter Opsummeret N udva askning (kg N/ha) 600 400 200 0 Vinter hvede Vårhvede Olie ræddike fangafgrøde Hvidkål Reduceret grøngødning 2000 2001 2002 2003 Grøngødning... Vinterhvede Kartofler Gulerødder vårhvede, hvidkål
Simuleret N mineralisering efter grøngødning Effekt af længde af grøngødningsperiode 800 700 600 Uden Efterafgrøde 1-år 2-år Kg N per hektar 500 400 300 200 100 0 0 1 2 3 4 År efter grøngødning
Simuleret N mineralisering efter grøngødning Effekt af længde af grøngødningsperiode 800 Kg N per hektar 700 600 500 400 300 Uden Efterafgrøde 1-år 2-år Gent. Efterafg 200 100 0 0 1 2 3 4 År efter grøngødning
Efterårs N min i et økologisk sædskifte med fangafgrøder 140 120 Målt under efterårs plantedække Målt uden efterårs plantedække N min November N 100 80 60 40 20 0 1996 1998 2000 2002 2004 År
Simuleret N udvaskning efter grøngødning Effekt af længde af grøngødningsperiode 200 180 160 140 Uden Efterafgrøde 1-år 2-år Gent. Efterafg Kg N per hektar 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 År efter grøngødning
N dynamik efter fangafgrøder mineralisering ved lav temperatur Olieræddike Ubevokset Rug N november Rajgræs 0 30 60 90 120 150 kg N/ha
N dynamik efter fangafgrøder mineralisering ved lav temperatur Olieræddike Ubevokset Rug N marts N november Rajgræs 0 30 60 90 120 150 kg N/ha
N dynamik efter fangafgrøder mineralisering ved lav temperatur Olieræddike Ubevokset Rug N maj N marts Rajgræs 0 30 60 90 120 150 kg N/ha
Nedbør og virkning af efterafgrøder N min (0-100) med og uden efterafgrøde 240 Uden efterafgrøde 180 Med efterafgrøde Nmin (kg N/ha) 120 60 0 200 300 400 500 600 700 800 mm nedbør (august til april)
Nitrogen i jorden efter høst af rødbede, - effekt af forudgående fangafgrøde 0-0.5-1 Dybde (m) -1.5 N min efter: Fangafgrøde Ingen fangafgrøde -2-2.5 0 30 60 90 N min. (kg N ha -1 )
Forskelle på danske jordtyper Sandjord Lerjord Vandindhold ved markkapacitet Ned til 100 mm Op til 300 mm Nedbørs overskud Op til 400 mm Ned til 100 mm Roddybde Max. 75 cm på grovsand?? Vinterhvede 150 cm Korsblomstrede>250 cm Eftervirkning =mineralisering =mineralisering + ikkeudvasket
Kg N per hektar 350 300 250 200 150 100 S-Hvede S-Byg S-Byg-efterafgrøde L-Hvede L-byg L-Byg-efterafgrøde 50 0-0.5 Vinterhvede 0.5 rug efterafgr. Kartofler 1.5 Byg Havre 2.5
200 180 160 140 S-Hvede L-Hvede Kg N per hektar 120 100 80 60 40 20 0 Vinterhvede -0.5 0.5 Byg rug efterafgr. Kartofler 1.5 Havre 2.5
160 140 120 100 S-Hvede S-Byg S-Byg-efterafgrøde L-Hvede L-byg L-Byg-efterafgrøde 80 60 40 20 0 Hvede/byg Efterafgrøde Kartofler Havre
400 350 Afgrøde N Udvaskning 300 250 200 150 100 50 0 S-Hvede S-Byg S-Bygefterafgrøde L-Hvede L-byg L-Bygefterafgrøde
Sådan styres kvælstofressourcen - modellering af økologisk sædskifte med EUrotate modellen Kristian Thorup-Kristensen Depatment of Horticulture Faculty of Agricultural Sciences University of Aarhus
Konv Øko1 Øko2 Øko3 Sædskifte Konventionelt Økologisk Økologisk Økologisk type minimalt Efterafgrøder Efterafgr./mell emafgrøder Gødning Handelsgødn. Gylle efter reglerne Gylle til mest krævende Gylle til mest krævende Afgr. 1 Havre Havre Havre Havre Udlæg Udlæg Afgr. 2 Løg / gulerod Løg / gulerod Løg / gulerod Løg / gulerod Rug Rug Rug Rug Afgr. 3 Rug Rug Rug Rug Udlæg Udlæg Afgr. 4 Salat / Kål Salat / Kål Salat / Kål Salat / Kål Ræddike / kålgenvækst Mellemafgr. / Ræddike?/ kålgenvækst
Simuleret vs. målt efterårs Nmin i VegQure forsøgssædskiftet 250 200 150 100 50 Konv-sim Konv-meas Øko2-sim Øko2-meas Nmin (kg N ha -1 ) 0 Gulerod Vinterrug Hvidkål Havre Løg Vinterrug Salat Havre
N dynamik efter fangafgrøder mineralisering ved lav temperatur Olieræddike Ubevokset Rug N byg, august N maj Rajgræs 0 30 60 90 120 150 180 kg N/ha
Effekt af a z parameterværdi på N-optag fra to jorddybder Soil mineral N content. Relative to start 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 Mineral N in soil layer 0.25-0.50 m a z 0 1 3 8 Mineral N in soil layer 1.00-1.25 m 0 0 20 40 60 80 100 120 Days (day)
Simuleret N udvaskning efter grøngødning Effekt af efterafgrøder Kg N per hektar 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Uden Ræddike Vikke 2 år 0 1 2 3 4 År efter grøngødning