Home About Browse Search
Svenska


Mineralkväve i marken och kväveutlakning i olika odlingssystem: resultat från ett fältförsök vid Lanna försöksstation i Västergötland

Linden, Börje (2017). Mineralkväve i marken och kväveutlakning i olika odlingssystem: resultat från ett fältförsök vid Lanna försöksstation i Västergötland. Uppsala: (NL, NJ) > Dept. of Soil and Environment
(S) > Dept. of Soil and Environment
, Sveriges lantbruksuniversitet. Ekohydrologi ; 148
[Report]

[img] PDF
969kB

Abstract

Mineralkväve (ammonium- och nitratkväve) i marken under olika årstider och utlakning av nitratkväve studerades 1978-86 i ett fastliggande odlingssystemförsök med sju rutor på styv lerjord vid Lanna i Västergötland. Sju system med sexåriga växtföljder ingick med följande grödor och odlingsinriktningar: I) korn med insådd – 4-årig gräsvall – vårraps; stark kvävegödsling: 200 kg N/ha till vall, II) korn med insådd - 4-årig lusernvall – vårraps; inget mineralgödselkväve men nötflytgödsel till vårraps och korn, III) korn – vårraps – höstvete – havre – vårraps – höstvete; stark kvävegödsling, bl.a. 150 kg N/ha till höstvete, IV) som III men halverad kvävegödsling, V) korn med insådd – rödklövervall – höstvete – åkerbönor – havre – foderärter; alternativ (ekologisk) odling utan mineralgödselkväve, VI) kornmonokultur; mineralgödselkväve: ca 100 kg N/ha men halv giva efter svinflytgödseltillförsel) samt VII) kornmonokultur; mineralgödselkväve: ca 120 kg N/ha. Varje odlingssystem hade ett eget dräneringssystem med mätning av avrinning och provtagning av dräneringsvatten för bestämning av nitratkväveutlakning. Provtagningar av jord för bestämning av mineralkväve utfördes vår och höst (medeldatum: 11/4 respektive 13/9) i 20-cm-skikt till 100 cm djup och i 25-cm-skikt på 100-200 cm djup. År 1979-85 bestämdes mineralkväve dessutom inom 0- 100 cm i stort sett månadsvis i system III och VI.

I odlingssystem I gav den starkt gödslade gräsvallen en medelskörd på 8.820 kg ts/ha. Skörden av den ogödslade lusernvallen i system II motsvarande 90 % därav. Avkastningen av spannmålgrödorna i system III uppgick till i medeltal 5.990 kg kärna per ha. I system IV, V, VI och VII erhölls spannmålsskördar motsvarande i genomsnitt 76, 77, 75 respektive 80 % av dem i system III. Någon utlakning av det gödselkväve som spreds på våren tycktes med något undantag inte uppstå under den aktuella växtsäsongen. I system I, II, III, IV, V, VI och VII blev den årliga nitratkväveutlakningen i medeltal 4,1, 1,4, 7,9, 2,6, 5,9, 7,0 respektive 11,8 kg N/ha. År 1980 drabbades höstvetet i system III av svampangrepp, med nedsatt skörd och ökad utlakning (20 kg N/ha) som följd. I system V (alternativ odling) blev utlakningen större efter leguminoserna (rödklöver, åkerbönor och foderärter) än efter spannmålsgrödorna. Kvävegödslingen till kornet i system VII synes ha varit överoptimal. Beräkningar visade att en ökning av medelavrinningen med 100 mm per år genom klimatförändring skulle öka utlakningen från 7 kg till 10 N/ha som medeltal för system III-VII (utan vallodling).

Mest mineralkväve fanns närmast efter gödslingen på våren. Därefter avtog mängderna, uppenbarligen genom grödornas kväveupptagning. Minst mineralkväve fanns på sensommaren-förhösten, i medeltal för stråsäd 27 kg N/ha inom 0-100 cm djup i system III och VI. Då hade grödorna normalt närmast ”tömt” alven på nitratkväve ned till 100-150 cm djup. Mineralkvävet ökade igen under hösten, uppenbarligen genom fortsatt kvävemineralisering. Även under vinterperioden (slutet av november till mitten av mars) uppkom tillskott av mineraliserat kväve, trots långa perioder med tjäle. Under vallåren i system I och II återfanns bara små mängder mineralkväve i början av hösten. I system III, VI och VII, där grödornas kvävetillgång var stor eller delvis alltför stor, uppgick mängderna mineralkväve i början av hösten (medeldatum: 13/9) till ca 30-90 kg N/ha (i ett par fall ännu mer) inom 0-200 cm, där mer än ca 50 kg innebär dåligt kväveutnyttjande. Vid alltför stort kväveutbud tog grödorna i första hand tar upp kväve i matjorden och de övre delarna av alven. Mineralkväve lägre ned utnyttjades sämre. Bara en mindre del av mineralkvävet utlakades under vinterhalvåret, medan resten blev kvar, samtidigt som tillskott genom mineralisering uppkom. Detta markkväve kunde till stor del utnyttjas av växterna nästa sommar.

Authors/Creators:Linden, Börje
Title:Mineralkväve i marken och kväveutlakning i olika odlingssystem: resultat från ett fältförsök vid Lanna försöksstation i Västergötland
Alternative abstract:
LanguageAbstract
English

Soil mineral nitrogen (ammonium and nitrate nitrogen, SMN) in different seasons and leaching of nitrate nitrogen were studied in 1978-86 in a long-term cropping system experiment with seven plots on a clay soil in south-west Sweden. The trial included seven systems of 6- year crop rotations with the following cultivation measures: I) spring barley (undersown) – 4-year grass ley – spring rape; high rates of fertiliser nitrogen: 200 kg N/ha to the grass, II) spring barley (undersown) – 4-year lucern ley – spring rape; no nitrogen fertilisation of the leys but cattle slurry to spring rape and barley, III) spring barley – spring rape – winter wheat – oats – spring rape – winter wheat; high rates of fertiliser nitrogen, e.g., 150 kg N/ha to winter wheat; IV) as III but 50 % of the nitrogen rates, V) spring barley (undersown) – red clover – winter wheat – broad beans – oats – peas; organic farming without application of mineral fertiliser nitrogen, VI) only spring barley (monoculture), ca. 100 kg N/ha of mineral fertiliser nitrogen but 50 % in years with application of pig slurry, and VII) only spring barley (monoculture); nitrogen fertilisation: ca. 120 kg N/ha. Each cropping system (plot) was equipped with a drainage system, with measurement of runoff and sampling of drainage water for determination of nitrate nitrogen leaching. Soil samples for SMN analysis were taken in spring and autumn (mean date: 11/4 and 13/9) down to 200 cm. In 1979-85, SMN was also determined within 0-100 cm soil generally monthly in systems III and VI.

In system I, the DM yield of the intensively fertilised grass averaged 8.820 kg/ha. The yield of the unfertilised lucern ley in system II corresponded to 90 % of the grass yield. On average, the grain yields of the cereal crops in system III amounted to 5.990 kg/ha. In systems IV, V, VI and VII, the yields of cereals corresponded to 76, 77, 75 and 80 % of the level in system III. Obviously no fertiliser nitrogen applied in spring was leached during the following summer, with a few exceptions. The average annual leaching of nitrate nitrogen in systems I, II, III, IV, V, VI and VII amounted to 4.1, 1.4, 7.9, 2.6, 5.9, 7.0 and 11.8 kg N/ha, respectively. In 1980, the winter wheat in system III was damages by a fungus attack causing lower yield and increased leaching. In system V (organic farming), the nitrogen leaching was larger after leguminous crops than after cereals. The nitrogen fertilisation in system VII obviously exceeded the optimum level. Calculations showed that an increase in the annual runoff by 100 mm due to climate change would increase leaching from 7 to 10 kg N/ha as a means of systems III-VII (without ley production).

Most SMN was found shortly after fertilisation in spring. Then the amounts decreased, obviously due to crop uptake of nitrogen, until late summer or early autumn, when the lowest amounts were found, for cereal crops 27 kg N/ha in 0-100 cm soil, on average, in systems III and VI. At that time the crops normally had taken up almost all nitrate nitrogen down to 100-150 cm. During the ley years in systems I and II, only very small amounts of SMN were found in early autumn. In systems III, VI and VII, frequently with too large nitrogen supply, the crops took up nitrogen mainly from the topsoil and the upper subsoil in these years, leaving SMN largely unused in deeper layers. SMN increased again during autumn due to continued nitrogen release. Obviously only a minor part of the SMN present in the autumn was leached during the following cold season. Also during the winter period (late Novembermid March) additions of mineralised nitrogen were registered, in spite of long periods of frost in the soil. Normally, this overwintering nitrogen was largely utilised within root depth in the following growing season.

Series/Journal:Ekohydrologi (0347-9307)
Year of publishing :2017
Number:148
Number of Pages:92
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Institutionen för mark och miljö, Sveriges lantbruksuniversitet
ISSN:0347-9307
Language:Swedish
Publication Type:Report
Article category:Other scientific
Full Text Status:Public
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Soil Science
Keywords:soil mineral nitrogen, nitrogen leaching, cropping systems, field experiments
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-p-104582
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-p-104582
ID Code:16717
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Soil and Environment
(S) > Dept. of Soil and Environment
Deposited By: SLUpub Connector
Deposited On:28 Feb 2020 09:18
Metadata Last Modified:04 Mar 2020 01:21

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits