Kväveeffekt i fält enligt fältförsöksdata. Fungerar balansprincipen?

Målet här är att framför allt att testa vad balansprinciipen innebär i jämförelse med den vanligen använda beräkningen på marginell ekonomi. Det innebär att en hel del data får gås igenom, redovisas och diskuteras. 19 föraöksplatser och 55 försöksår är underlag. Det presenteras på följande sätt:

Individuella skördar och skördekurvor i Ndokc och Nordic

Beräkningar på kväveoptimum försöksvis i Noptber,

Tabell över basdata försöksvis i Ntabell.

Om fältförsöken.

Kväveförsök i fält är rutor som fått olika kvävegödsling. Där mäter man skörd och annat och får siffror på kvävets effekter. Då kan man räkna fram den mest ekonomiska kvävegivan.

Det är klart att den beror av hur mycket marken ger, så det bör man ta hänsyn till.

Man har upprepningar, ofta 4, så data från en behandling är medeltal av 4 rutor. Då kan man räkna statistik och få fram säkerhet. Trots detta – man arbetar i ett fält som påverkas av naturfaktorer som jordvariationer, oregelbundenheter i ogräs och sjukdomar osv, och i enskilda försök ser man ofta oväntade oregelbundenheter.

Då går vi till nästa nivå, vi har flera försök och tar medeltal av dem. Då utjämnas lokala oregelbundenheter men man förlorar kontakten med det enskilda fältet.

För en beskrivning av aktuella rekommendationer i Sverige och bakgrunden till dem, gå till Jordbruksverkets hemsida, publikationen Gödsling och Kalkning.

För att beskriva kväveeffekter och utpröva olika sätt att beräkna rekommendationer får vi gå in på detaljer.

Det finns försök som legat på samma gård och till och med samma fält i flera år. Det öppnar ju en möjlighet komma närmare jordbrukarens situation. Man får en koll på variationen på en och samma plats.

Här används 3 material: höstveteföraök i Skåne, planer L3 2262, 2264, 2274, 2275, höstveteförsök i Mellansverige planer M3- 2271, 2257, 2258 , 2278 (SLU Fältforsk, data inhämtade från databas på internet).

Vidare internordisk försöksserie i korn, 4 länder med vardera 2 försök i 3 år (Lindén et al).

Det blir totalt 19 fältförsöksplatser och 55 skördeår. De redovisas i filerna”Ndokc” och ”Nordic” och där redovisas ”skördekurvor” för individuella försök. Vidare ges basdata i filen ”Ntabell.”.

Även om det finns variationer kan man se följande element i en skördekurva för ökande kvävegödsling:

1. en någorlunda rätlinjig del där skörden ökar från gödsling noll till en nivå 500-1000 kg från maxskörd. Det blir en skördeökning kring 30 40 kg spannmål per kg N. Jag kallar detta ”normalt” . I andra fall är skördeökningen lägre, men analyserna visar att kvävet varit mycket väl tillgodosett. Om man inte ligger inom 1000 kg från maximum har något annat är skördetaket bromsat utvecklingen. Detta benämns ”hämmat”.
2. En avtagande del.
3. En del där skörden avtar eller förblir nästan konstant, överoptimalt. I vissa fall kan denna del utebli, det blir en svag öknng upp till mycket höga givor men med dåligt kväveutnyttjande..

Det är en schematisering och det finns undantag från mönstret.

Försöksvis diskussion. Sifferunderlag i ”Noptber” samt Ndokc och Nordic (se ovan).

Herrestad.

Mycket jämnt mellan år och hög skörd. En tämligen stor markleverans förklarar att gödslingsoptimum är lägre än bortförseln. Nollrutor och skördehistoria ger hållpunkter.

Ormastorp.

En något osäkrare odlingsplats. Maxskörd varierar, kanske beroende på vattenbrist i något skede. Platsen fungerar annars bra kvävemässigt. Skördehistoria behövs Stegvis gödsling och helst precisionsgödsling behövs.

Skrävlinge.

Också en osäkrare plats, med årsvariation både vad gäller skördemax och kvävefunktion. Det ska noteras att platsen är lite speciell på det viset att skördemaximum aldrig nås. Även vid mycket höga kvävegivor och faktiskt kväveöverskott klättrar skörden svagt uppåt, likadant alla år. Vid bra prisförhålanden blir därför gödslingsoptimum mycket högt men kväveutnyttjandet dåligt. Man vinner inte mycket ekonomiskt på att utnyttja dessa höga kvävenivåer. Markdata gör ingen nytta för att klargöra orsaken till variationen. Skördehistoria ger perspektiv. Stegvis gödsling helst sensorstyrd precision.

Uppåkra.

Mycket hög skörd och jämn funktion. Tämligen stor markleverans ger gödslingsoptimum lägre än bortförseln. Nollrutor och skördehistoria ger hållpunkter.

Åstorp.

Något annat än kväve hämmar skörden 2006, troligen vatenbrist. Förfrukt höstvete en nackdel. Annars bra kvävefunktion. Nollrutor, skördehistoria och stegvis gödsling (precision) behövs.

Linelund, korn.

En tillförlitlig plats med höga skördar och bra kvävefunktion. Förfrukt sockerbetor alla år, Hög kväveleverans. Däför är kväveoptimum lägre än bortförseln. Nollrutor och skördehistoria för att befästa underlaget.

Sammanfattning 6 försöksplatser i Skåne.

Bra och tillförlitlig funktion på tre platser som alla ligger i sydliga Skåne och på de bästa jordarna. De tre övriga platserna har något mera blandade jordarter. Här uppkommer ibland skördestörningar (vattenfaktorn, växtföljd, sjukdomar, grundare profil, ?). Dessa störningar går inte att förutsäga med metoder för kväveuppskattning utan de är årsmånsberoende. Möjligen kan en beståndsanalys ge ledning. Får hanteras med flexibel årsanpassad gödsling.

Mellansverige, höstvete.

Badene.

Hög skörd och bra funktion 2007, efter vårraps. 2008 uppträder in hämning med sämre kvävefunktion och lägre skörd. Markens kväveleverans ger ingen ledning, tvärtom. Andra orsaker ligger bakom, kanske förfrukten. Skördehistoria, beståndsanalys och årsanpassning behövs. Nollrutor för koll.

Skofteby, 2 jordar, 4 försök.

Hög skörd, bra och tillförlitlig funktion på båda jordarna. Skördekurvan fortsätter stiga hela tiden, utom 2007 (möjligen liggsäd). Men inget år ger lägre än 8 ton skörd. Bra kväveleverans, ändå höga optima och negativ kvävebalans. Skördehistoria och årsanpassning behövs. Nollrutor för koll.

Hästhalla.

Mycket hög skörd och bra funktion 2002 efter vårraps, men någon typ av hämning 2004 efter havre, trots hygglig skörd, 8 ton. Skördehistoria, beståndsanalys, nollrutor och precision behövs.

Brunnby.

3 bra år och ett hämmat år. För att hitta det året behövs både skördehistoria och precision samt kanske beståndsanalys. Nollrutor för koll.

Summa Mellansverige.

På alla platserna uppträder någon gång någon form av hämning, med lägre skörd, sämre kväveeffekt men dock kväveöverskott hos grödan. Det har hänt ungefär ett år av fyra. Hämningen kan inte förklaras av undandragande av kväve genom t ex denitrifikation utan beror på att grödan inte bildar skörd i förhållande till det kväve som tagits upp. Anpassning till detta måste ske årsvis genom stegvis gödsling. Möjligen kan en beståndsanalys ge ledning. Dock är det så att ekonomiskt optimum inte alltid minskas genom denna hämning, det kan faktiskt också ökas.

Samnordiska kväveprojektet.

Här göres försök 3 år i följd på samma åker men inte samma yta. Gröda alla år är korn. Omfattande provtagning av mark och växt.

När optimum diskuteras är det mot bakgrunden priskvot 6 liksom i originalrapporten.

Ås, Norge.

3 år med väldigt olika skördar (60,45 och 30 dt), Alla har optimum kring 90-120 ,men det är en hårfin skillnad i ekonomi mellan 30 N och 90 N det dåliga året 1986. Efter kornet det året uppmättes mer än 100 kg överblivet mineralkväve i profilen. Varför dessa årssskillnader? Ökande växtföljdsproblem av korn efter korn? Men den odlingen finns i hela serien.. Vattenfaktorn?

Det första kvävesteget, 0-30, fungerar bra alla år.. Beständsanalys, skördehistoria och årsanpassning/precision skulle behövas. Nollrutor för koll.

Ösaker, Norge

Fungerar ganska likt Ås och det blir samma diskussion. Det sämsta året är också 1986 med en kornskörd på 40 dt och ett optimum på 120 kg N.

Jyndevad, Danmark.

Detta är en sandjord och den bevattnas efter behov. Den fungerar effektivt och säkert med hög skörd och bra kvävefunktion.

Askov, Danmark.

Efter en hygglig start 0-30 N minskar kväveeffektivitetet alla år och stabiliserar sig kring 15-19 kg korn/kg N fastän det är 20-30 dt kvar till optimum. Effektiviteten borde vara det dubbla. Är detta karakteristiskt för lokalen? Det leder till höga optima och dålig kvävebalans. Men det är ingen markkvävefråga.

Jokioinen, Finland.

Efter 30 kg N går det trögt med skördebildningen, ca 8 kg kärna per kg N. Men det är ju mer än 6 och följaktligen ekonomiskt. Ekonomiskt opt hamnar alltså på 120 alla år och skörden där är 39, 40 resp 48 dt. Marken har ganska hög kväveleverans med en del variation mellan år. En orsak till den dåliga kväveeffektiviteten är säkert att grundskörden är hög och bara 10-20 dt från platsens maxskörd. Skördekurvans fas 1 blir mycket kort. Skördehistoria, nollrutor och precision behövs.

Peipohja, Finland.

Dålig skördebildning men ganska hög kväveleverans från marken. Ett år fungerar skapligt men även då får man inte mer än 23 kg korn/kg N när det är som bäst. Grundskörden är hög, maxskörden låg och skördekurvans fas 1 finns knappast. Skördehistoria, nollrutor behövs. Precision är tveksam. Det finns inte mycket att hämta.

Everöd, Sverige.

En ganska hög kväveleverans ger en hög grundskörd. Efter 60 N är det låg kväveeffekt men optimum hamnar ändå ganska högt ett par år. Skördehistoria, nollrutor

Pinan, Sverige.

Låg kväveleverans och låg grundskörd. Bra kvävefunktion 1984 och 1985 men någon hämning 1985, då skörden stannar vid 45 dt mot över 60 de övriga åren. Skördehistoria, nollrutor, precision.

Summa samnordiska försöken.

Projektet sammanfattar att med faktorerna skörd, markleverans kväve och kärnans proteinhalt förklarar man en stor del (70%) av kväveoptimums variation. Och det är ju vad som sagts ovan, i stort sett.

Men vi kan framhålla en faktor till: grödans funktion (ligger ju delvis i förväntad skörd). Men vissa år och vissa lokaler fungerar det inte som det borde. När det fungerar bra får man 40 kg kärna (innehåller 0,7-0,8 kg N) eller mer för 1 kg N. Om man bara får 15 kg blir det mesta kvävet över. Och proteinhalter och markanalyser visar att kvävet finns där, men det ger inte upphov till skörd. Det kan finnas många förklaringar: beståndet är dåligt, ogräs, sjukdomar, torka osv. Vidare är ju tredje årets korn en nackdel skördemässigt.

Totalt.

52 försöksår har gåtts igenom ovan. Av dem kan 29 sägas ha fungerat bra kvävemässigt. Kväve har begränsat skörden och kvävekvantiteten styr upp till systemets gränser.

I 6 av försöken har skörden styrts av andra faktorer. Kvävet har inte fungerat kvantitativt. Det har funnits kväveöverskott men skörden har inte svarat upp annat än nästan som tillfälligheter.

I 17 är det något av ett mellanting. Kväve har regelbundet ökat skörden men med låg effektivitet. Det är förstös bedömningsfrågor för t ex de finska försöken och Everöd. De har hög nollskörd, 30 N ger en skjuts men sen händer inte mycket. Men kanske systemets gräns är nådd vid 40-50 dt. Om vi tar bort dessa tveksamma bedömninger kommer i alla fall mer än en tredjedel av försöken i den kategori där kvävet inte fungerat riktigt kvantitativt. I dessa fall blir en kvantitativ balansräkning av mindre betydelse.

Försöken har legat på 19 platser. Fyra av dessa har fungerat pålitligt de tre år försök gjorts. Tre av dessa ligger på Sydskånes sydvästmorän., det fjärde är det bevattnade Jyndevad i Danmark.

Det lägger större vikt vid bestämningen av förväntad skörd det aktuella året. Skördehistoria, kanske beståndsbedömningar borde tillämpas i större utsträckning. Sensorstyrning tar hand om en del av dessa osäkerheter.

Prisernas betydelse. Fungerar balansprincipen?

En detaljgenomgång göres i ”Noptber”. Här presenteras en sammanfattnade tabell och slutsatser.

Vi skaffar oss en helhetsbild i nedanstående tabell.

Där jämförs ekonomin:

”netto för balansprincipens giva” minus ”ekonomin för funktionens optimum”, bal-funk. Är detta negativt går balansprincipen med förlust.

Men det ska observeras att för en praktisk situation har man ingen funktion för sin egen gård utan bara en allmän funktion för i bästa fall ett lokalt jordbruksområde.

Vidare jämföres funktionens optimum, som ju är medel för åren, med optimal anpassning varje år, vilket kallas Prec för precision. Prec-funk(5) betyder alltså möjlig maxvinst för precisionsgödsling vid priskvot 5.

	Giva enl balansprinc.	Opt(10)	Opt(5) kg N	Bal-funk(10) kr/ha och år	Bal-funk(5) kr/ha och år	Prec-funk(5) kr/ha och år
Ås	90	98	113	54	77	210
Ösaker	110	126	155	2	-13	361
Jyndevad	130	130	142	0	-117	43
Askov	100	108	156	-9	-191	533
Jokioinen	60	62	92	70	0	533
Peipohja	50	20	84	-22	98	433
Everöd	50	57	92	-65	127	932
Pinan	110	108	128	0	-70	386
Herrestad	130	145	169	144	227	405
Ormastorp	140	123	>200	-8	-398	240
Skrävlinge	140	121	>200	51	-653	27
Uppåkra	150	145	161	12	-140	19
Linelund	100	97	133	169	51	171
Åstorp	170	178	196	5	-233	175
Badene	160	158	185	15	-255	185
Skofteb ML	150	164	>200	-6	-345	0
Skofteby Mj	160	132	141	40	144	684
Hästhalla	170	169	185	-5	-10	212
Brunnby	160	193	253	-223	-620	158
Medel	123	123	157	12	-122	300

Balansprincipen har ekonomiskt hållit fullt ut vid priskvot 10, däremot blev det en liten förlust vid priskvot 5. Det är olika för olika platser och är inte generellt.

Priskvoten i dag (maj 2011) är ca 5-6. (Det ska observeras att noteringspriset för spannmål bör minskas med ca 0,30 kr/kg för skördeberoende kostnader när man beräknar priskvot.)

Precisionsgödsling har en potential att förbättra inkomsten med i snitt 300 kr/ha, men det är klart att i praktiken kan denna inte utnyttjas fullt ut.

Min slutsats blir följande.

Det är bättre att använda balansprincipen än beräknade funktionssamband. Även vid höga produktpriser missar man obetydligt även när man jämför med försöksfacit på gården. I praktiken hävdar den sig ännu bättre och torde inte ge någon missad produktionsmöjlighet i snitt.

Med precisionsgödsling kan man säkerställa utnyttjandet av produktionspotentialen på enskilda fält.

En miljöaspekt till slut:

Medelgödsling ovan för balansprincipen är 123 kg N, för funktioner vid priskvot 5 är den 157. Vi har ökat gödslingen med 34 kg N och fått ut ca 60 kg spannmål som innehåller ca 1,2 kgN. Jordbruket kan inte i längden styras på det viset.