Home About Browse Search
Svenska


Kvävemineralisering och utlakning av kväve och fosfor på en lerjord vid Lanna i Västergötland

inverkan av kvävegödslingsintensitet, jordbearbetning på hösten och engelskt rajgräs som insådd fånggröda

Lindén, Börje and Aronsson, Helena and Engström, Lena and Torstensson, Gunnar and Rydberg, Tomas (2006). Kvävemineralisering och utlakning av kväve och fosfor på en lerjord vid Lanna i Västergötland. Technical Report. Uppsala: (NL, NJ) > Dept. of Soil Sciences > Div. of Water Quality Management, Sveriges lantbruksuniversitet. Ekohydrologi ; 91
[Report]

[img]
Preview
PDF
425kB

Abstract

I en permanent utlakningsförsöksanläggning på Lanna försöksstation undersöktes 1992-2000, hur utlakningen av nitratkväve påverkades av 1) stigande mängder mineralgödselkväve, olika jordbearbetningssystem och av engelskt rajgräs som årligen insådd fånggröda vid odling av vårsådda huvudgrödor (korn och havre samt ett år med vårraps) och 2) av permanent blandvall (vallträda) som en form av uttagen areal. Dessutom studerades utlakning av fosfatfosfor och totalfosfor. Jorden på försöksplatsen utgörs av styv lera. I försöket ingår sju rutor med separata dräneringssystem. Det avrinnande vattnet leds till rutvisa uppsamlingsbrunnar, där vattenflödet mäts och prov tas ut för analys. I två av rutorna (försöksled A och B, båda utan fånggröda) stubbearbetades marken i september, varefter den plöjdes i början av november. I tre av rutorna (försöksled C, D och E) såddes engelskt rajgräs som fånggröda in på våren, i medeltal 6 dagar efter sådden av huvudgrödan. I en ruta (led F) etablerades grödan genom direktsådd, och all jordbearbetning under året uteslöts. Led A, C och F tillfördes ”normala” mängder mineralgödselkväve (1N) efter huvudgrödans uppkomst, medan stigande N-givor tillämpades i led B och D (båda 1,25N) samt E (1,50N). I den sjunde rutan (led G) såddes en fröblandning med vitklöver och fyra gräsarter in 1992 för etablering av vallträdan. Den permanenta vallen, som ej gödslades, putsades normalt fyra gånger per år. För studier år 2000 av efterverkan av odlingsåtgärderna 1992-99 plöjdes alla led A-F hösten 1999, fånggrödan uteslöts år 2000 och alla led tillfördes 90 kg N/ha till grödan (havre). I led A-F bestämdes mineralkväve inom 0-30, 30-60 och 60-90 cm djup fem gånger per år: 1) tidigt på våren, 2) vid uppkomsten, 3) vid avslutad N-upptagning på sensommaren, 4) vid tiden för stubbearbetning i september och 5) i samband med plöjning i början av november. På vallträdan (led G) togs sådana jordprover ut vid tidpunkt 1, 3 och 5. Huvudgrödan provtogs inom småytor om 0,25 m2 vid avslutad N-upptagning dels i de "ordinarie" rutorna och dels i årligen flyttade "0N-parceller" (tre per ruta), placerade inne i de ordinarie rutorna och utan N-gödsling under det aktuella året. Vidare provtogs fånggröda och ogräs vid avslutad kväveupptagning hos huvudgrödan och före höstplöjning för bestämning av tsmängd och N-innehåll. Dessutom togs prov av växtresterna före jordbearbetningstillfällena på hösten. Avkastningen av grödorna under åren 1992-99 (vårsäd utom 1995, då vårraps odlades) blev störst i led A och B, utan fånggröda och med "normal" N-giva (1N) respektive 25 % över "normal" giva (1,25N). Skördarna i led B låg dock något under nivån i led A, och den större N-givan gav således mot förväntan ingen ökat utbyte. I de tre leden C (1N), D (1,25N) och E (1,50) med fånggröda blev avkastningen i medeltal 4, 5 respektive 14 % mindre än i led A under åren med stråsäd och ännu sämre, om året med vårraps inräknas. I led F med direktsådd och normal N-giva (1N) uppgick skördarna av stråsäd i medeltal till ca 80 % av dem i led A. Direktsådden medförde stark uppförökning av kvickrot, som bekämpades med glyfosat med ett par eller några års mellanrum. De lägre skördarna i led B-F tycks emellertid huvudsakligen bero på någon bördighetsfaktor i marken, som varierade och som bestämde avkastningspotential och delvis även N-mineraliseringsförmåga i de skilda rutorna. Med åren uppkom en viss kompenserande N-efterverkan i leden med stigande N-givor: B, D och E. De generellt nedsatta skördarna i led B-F visar behovet av att i praktiken anpassa N-gödslingen till avkastningsförmågan, inte bara skiftesvis utan även platsspecifikt inom enskilda fält. Kärn- och fröskördarna i leden med ökade N-givor (1,25N och 1,50N) hade högre totalkvävehalter än i leden med normal N-gödsling (1N). Genom bättre avkastning i A (1N) än i B-F gav emellertid detta led det bästa kväveutbytet med avseende på bortförseln av kväve med skör4 den i relation till gödslingens storlek. Även halmens kvävehalt vid avslutad N-upptagning tilltog med stigande gödsling. Därmed kom dock mer kväve, som var bundet i halm, att plöjas ned på hösten i led B och D (båda 1,25N) och E (1,50N) än i led A, C och F (alla 1N). Fram till dess att huvudgrödornas N-upptagning upphört på sensommaren hade fånggrödan i led C (1N), D (1,25N) och E (1,50N) under stråsädesåren producerat en ovanjordisk biomassemängd på omkring 300 kg ts/ha med ett totalkväveinnehåll på ca 5 kg N/ha. I början av november hade rajgräset och annan förekommande växtlighet (ogräs och grodd spillsäd) i led C, D och E en biomassa under stråsädesåren på ca 400-700 kg ts/ha med ett N-innehåll på i medeltal 12, 16 respektive 21 kg N/ha. Kväveupptaget under hösten gynnades således av stigande N-givor till huvudgrödan, vilket bör ha bidragit till att minska N-utlakningsrisken. Den nedplöjda halmen hade C/N-kvoter på i storleksordningen 55-75, vilket bör ha medfört kväveimmobilisering vid nedbrytningen i jorden. I led A och B (1N respektive 1,25N, båda utan fånggröda) ökade mineralkvävemängderna under hösten, främst före stubbearbetningen i september (med inarbetning av halmen i jorden) och därefter ganska lite, medan de tenderade att minska och slutligen blev minst på senhösten i led C (1N) och D (1,25N) med fånggröda. I led E (1,25N), också med fånggröda, fanns stora mängder outnyttjat gödselkväve efter grödorna, vilket rajgräset inte helt kunde ta tillvara på hösten. I led F med direktsådd blev N-mineraliseringen något nedsatt under hösten, med mindre mineralkvävemängder i marken som följd. Generellt ökade mineralkväveförråden i led A, B och F under hösten och steg ytterligare fram till tidig vår, varefter de genom grödornas tillväxt minskade till ett lägsta värde vid avslutad N-upptagning på sensommaren, då det 0N-rutorna i alla led normalt återstod 12-17 kg N/ha inom 0-90 cm markdjup. I de N-gödslade "ordinarie" rutorna i led A (1N), B (1,25N) och F (1N) återfanns 5-6 kg N/ha mer inom detta djup, vilket visar inverkan av det enskilda årets kvävegödsling. I led E (1,50N) blev som antytts restmängderna betydligt större. Den totala nettomineraliseringen av kväve per år uppgick i led A och B (1N respektive 1,25N, båda utan fånggröda) till 80 respektive 85 kg N/ha som medeltal för åren 1993-99. Någon positiv kväveeffekt av fånggrödan kan inte ses i led C. De stigande N-givorna i fånggrödeleden D och E medförde med åren ökad årlig kväveefterverkan med omkring 10 respektive 20 kg N/ha i jämförelse med led C. Under tiden från avslutad N-upptagning på sensommaren till tidig vår uppgick nettomineraliseringen av kväve till ca 40 % av årsmineraliseringen i flertalet led. Detta motsvarar i storleksordningen 30-35 kg N/ha, varav en del torde ha kunna utlakas under vinterhalvåret. I medeltal för alla år blev nitratkväveutlakningen 13 kg N/ha och år i led A-F med vårsådda grödor. Detta kan jämföras med i medeltal endast ca 1 kg N/ha och år i led G med permanent vitklöver-gräsvall (vallträda). I led A (1N, utan fånggröda) uppgick utlakningsförlusterna till ca 9 kg NO3-N per ha och år och i led C (1N, med lägre skördepotential och med fånggröda) till omkring 7 kg. Det blev en fördubbling av förlusterna från led C (1N) till D (1,25N) och en tredubbling från C till E (1,50N). I led D och E kunde således rajgräset inte påtagligt förhindra tilltagande förluster. En bidragande orsak synes vara, att huvudgrödan i fånggrödeleden knappast alls svarade på större N-givor med bättre avkastning p.g.a. nämnda sämre markegenskaper. Det var alltså frågan om överdosering av kväve i dessa led. Under tiden från avslutad N-upptagning på sensommaren till i början av november blev N-utlakningen i alla led obetydlig, medan den under tiden från början av november till tidigt vår utgjorde ca 60 % av den årligen utlakade N-mängden. Under perioden tidig vår - avslutad N-upptagning på sensommaren blev andelen omkring 30 % av årsutlakningen av nitratkväve. Fånggrödan och 5 de stigande kvävegivorna medförde under åren 1992-99 inte någon förbättring av kväve- och mullhalterna i matjorden trots att N-balansberäkningar tydde på ett N-överskott i marken. Det är troligt att det skulle ha behövts längre tid för att de större mängderna producerat organiskt material och organiskt kväve, som plöjdes ned i marken i dessa led, skulle bidra till bättre mullbalans. Troligen förlorades en hel del kväve genom denitrifikation. Fosforbalanserna var positiva i alla led utom i led A, där mer fosfor fördes bort med skörd än som tillfördes med gödsel. Utlakningen av fosfor utgjorde en mycket liten del av den totala bortförseln. Fosforutlakningen blev minst i led A (0,07 kg/ha och år), vilket troligen delvis berodde på balanserad gödsling och bra utnyttjande av tillförd fosforgödsel. Förrådsgödslingen med fosfor vid tre tillfällen gav tydliga utslag genom förhöjda fosfatfosforkoncentrationer i dräneringsvattnet under efterföljande vinter. Skillnaderna i fosforutlakning mellan rutorna berodde troligen också på variationer i markegenskaperna mellan rutorna. Den permanenta vallträdan hade ungefär lika stora förluster som medelutlakningen av fosfor i de andra försöksrutorna. Medelutlakningen av totalfosfor blev 0,16 kg /ha och år. Slutsatserna kan sammanfattas enligt följande: Överdoseringen med kväve överskuggade till stor del den utlakningsbegränsande effekten av fånggrödan och de olika jordbearbetningsstrategierna. N-gödslingen bör därför anpassas till grödornas avkastningsförmåga och dess variationer platsspecifikt inom ett fält. Insådda fånggrödor ökade sitt kväveupptag efter överdosering med kväve, vilket till viss del begränsade ansamlingen av mineralkväve i marken under senhösten. Odling av fånggröda ökade inte kvävetillgången för den efterföljande grödan och ingen ökning av mullhalten kunde observeras. Senarelagd jordbearbetning på hösten (enbart plöjning på senhösten) ledde till minskad nettomineralisering av kväve under hösten, men till ökad mineralisering från senhöst till tidig vår jämfört med leden med stubbearbetning i september följd av höstplöjning på senhösten. Utlakningen av kväve minskade något vid senarelagd bearbetning och odling av fånggröda. I ledet med direktsådd blev kvävemineraliseringen mindre under både höst och vinter, men utlakningen minskade inte. Kvävemineraliseringen från avslutad N-upptagning på sensommaren till tidigt på våren uppgick i flertalet led till 30-35 kg N/ha, motsvarande ca 40 % av årsmineraliseringen. En del av detta kväve kan ha utlakats under vinterhalvåret. Kväveutlakningen var tämligen liten i jämförelse med ett försök på lätt jord i samma region. Tydligast utslag på utlakningen gav överdoseringen med kväve. N-balansberäkningar visade på ett överskott av kväve i alla led, men eftersom ingen tendens fanns till ökade mullhalter, är tolkningen att förlusterna av kväve via denitrifiaktion kan vara betydliga från denna jord. Fosforutlakningen blev måttlig, men förrådsgödsling med fosfor gav tydligt utslag på koncentrationerna av fosfatfosfor i dräneringsvattnet under efterföljande vinter. Permanent vallträda gav mycket liten kväveutlakning, medan fosforutlakningen var i samma storleksordning som vid odling av ettåriga grödor.

Authors/Creators:Lindén, Börje and Aronsson, Helena and Engström, Lena and Torstensson, Gunnar and Rydberg, Tomas
Title:Kvävemineralisering och utlakning av kväve och fosfor på en lerjord vid Lanna i Västergötland
Subtitle:inverkan av kvävegödslingsintensitet, jordbearbetning på hösten och engelskt rajgräs som insådd fånggröda
Series/Journal:Ekohydrologi (0347-9307)
Year of publishing :2006
Number:91
Number of Pages:71
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Avdelningen för vattenvårdslära, Sveriges lantbruksuniversitet
ISSN:0347-9307
Language:Swedish
Publication Type:Report
Full Text Status:Public
Subjects:Obsolete subject words > FORESTRY, AGRICULTURAL SCIENCES and LANDSCAPE PLANNING > Soil science
Keywords:kväve, fosfor, växtnäringsläckage, utlakning, jordbruksmark
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-3-274
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-3-274
ID Code:5390
Department:(NL, NJ) > Dept. of Soil Sciences > Div. of Water Quality Management
Deposited By: Melle Andersson
Deposited On:23 Nov 2010 00:00
Metadata Last Modified:02 Dec 2014 10:39

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits