2002-04-03    Göte Bertilsson

 

KVÄVE  - FRÅN TEORI TILL PRAKTISKA FRÅGOR.

 

En sammanfattande kommenterande skrivning. För detaljer och referenser hänvisas till artiklar av Jan Persson och Karl-Ivar Kumm.

 

 

Kväveflöden och omsättningar i mark-växtsystemet.

 

Ändamålet med bilden att översiktligt åskådliggöra de viktigaste flödena i jordbrukssystemet.

 

Kort om hur kvävet förekommer, pooler och  deras ungefärliga storlekar.

 

Organiskt kväve.

Detta är ingen enhetlig pool. Det finns allt från  humus som är flera hundra år gammal till färskt material från det senaste årets växtlighet, det finns mycket stabila föreningar å ena sidan och stora mängder levande organismer av alla slag å den andra. Det finns en stabil kärna som endast långsiktigt kan förändras men ändå en mycket levande dynamik där mycket kan hända snabbt om förhållanden är gynnsamma för detta.

I normala åkerjordar är förhållandet kol/kväve ca 10/1. Även mullfattiga mineraljordar med en kolhalt på  1% innehåller alltså ca 0,1% organiskt kväve, vilket betyder ca 3000 kg organiskt kväve per hektar i matjorden. Alven innehåller också något i de flesta jordar.

Normala jordar innehåller 5 till 10 ton organiskt kväve per hektar.

 

Ammoniumkväve.

Ammonium (NH4+) är en positivt laddad jon, som kan bindas utbytbart och också bindas (fixeras) mer permanent av lermineralen. Den beter sig  i mycket som kalium i marksystemet. Vissa lerjordar kan innehålla betydande mängder fixerat ammonium, tyska analyser har visat på tusentals kg ammoniumkväve per hektar. Detta är säkert inte typiskt för svenska förhållanden, men denna kvävefraktion är nog värd en del uppmärksamhet.

 

Nitratkväve.

Nitrat binds inte i marken utan finns i markvattnet. Det transporteras lätt, både till rötter för upptagning och med perkolerande vatten till alven och senare till utlakning. Mängderna blir därmed mycket varierande.

Vatten med över 50 mg nitrat (11 mg nitratkväve)  per liter är enligt dagens regler otjänligt som dricksvatten. Vi gör ett räkneexempel med siffran 10 mg nitratkväve/l.  20% vatten i matjordslagret betyder ca 600000 l vatten per ha. Halten 10 mg/l betyder 6 kg kväve per hektar.

Har man gödslat med 120 kg kväve som nitrat bör medelhalten i matjordens vatten bli ca 200 mg nitratkväve per liter. Man inser lätt att det inte är bra om detta vatten kommer i dräneringarna.  Man inser också att  marken inte kan hålla några större förråd av nitrat, även om det summerat över markprofilen som är tillgänglig för rötterna kan bli en mängd värd att beakta vid gödslingen.

 

Vad händer i marken?

 

Den organiska substansen – mineralisering och fastläggning.

Den organiska substansen, mull eller färskare material, bryts ned, och kan allt efter omständigheterna leverera eller binda kväve. Markens organiska substans fylls på av skörderester, rötter samt av stallgödsel.

Nedbrytningen beror i hög grad på hur marken behandlas. Vid bearbetning kommer luft till och jämvikter rubbas. Mikroblivet sätter fart. Bäst bevaras den organiska substansen om marken får vara i fred. Därför har de senaste åren tonvikt lagts på att man för att minska kväveutlakning ska uppskjuta höstbearbetning, helst till våren.

 

Biologisk kvävefixering

Kväve som grundämne finns det nog av. 80% av luften är kvävgas. Lufttrycket är ungefär 1 kg /cm2 eller 10 ton per m2. Över varje kvadratmeter finns alltså 8 ton kväve. Men detta luftkväve kan inte användas utan vidare. Växter hämmas av kvävebrist mitt i detta kvävehav, lika väl som skeppsbrutna kan törsta ihjäl ute på havet.

 

Men vissa växter i kombination med mikroorganismer kan använda luftkvävet. Viktiga är framför allt baljväxterna. Under våra förhållanden kan klöver och lusern binda i storleksordningen 300 kg kväve per hektar årligen. De berikar marken på kväve. Ärter fixerar nog för sin egen tillväxt, men inte tillräckligt för att berika marken.

 

I ekologisk odling är biologisk kvävefixering  motorn i odlingssystemet.

 

Några andra kvävefixerande system förtjänar nämnas:

Ris kan med hjälp av mikroorganismer i rotzonen  fixera luftkväve i betydande mängd, vissa gräs i varmare zoner likaså.

Alen fixerar kväve, även den med hjälp av mikroorganismer.

Blågröna alger i hav och sjöar är kvävefixerande och kan ge betydande näringstillskott.

Såväl alger som vissa bakterier i jord (frilevande kvävefixerare) kan ge vissa små tillskott under gynnsamma omständigheter (storleksordningen 10 kg kväve per hektar).

 

Nitrifikation

Nitrifikation är ammoniums omvandling, oxidering, till nitrat. I verkligheten förlöper den i två steg. En typ av bakterier tar ett första steg och ger nitrit, andra tar över och producerar nitrat. Det är alltså en rätt komplicerad process. Den påverkas mycket av temperatur och markens pH.  Vid pH 7 och 20 grader går den snabbt. Tillsatt ammonium blir nitrat på ett par veckor.

Emellertid är föhållandena inte så ideala i de flesta fall. Om vi gödslar i april och jorden har ett pH-värde på 6 kommer inte nitrifikationen att  vara  klar förrän efter midsommar.

 

Denitrifikation

Vid denitrifikation omvandlas nitrat till framför allt kvävgas men det kan också bildas dikväveoxid, lustgas. Kvävgasen är miljömässigt helt neutral. Dikväveoxid är däremot ett miljöproblem. Den är en växthusgas och den kan också påverka ozonskiktet.

Vid denitrifikation utnyttjar bakterier (flera olika slag) nitratet, som sönderdelas. Denitrifikationen gynnas av lättomsättbart organiskt material och av låg syretillgång.. Mycket tyder på att den är stor periodvis, t.ex. efter tillförsel av organisk gödsel under fuktiga förhållanden eller efter ett sommarregn i en med kväve välförsedd gröda. Men den har också betydelse under mer normala förhållanden.

Denitrifikationen är något av ett undflyende frågetecken. Det är svårt att mäta små tillskott av kväve till det oändliga kvävehavet i luften. Konstgrepp att komma förbi ger sina egna frågetecken. Det är lätt att skylla svårförklarliga kväveunderskott på denitrifikationen. Å andra sidan är den en betydande process. Det är ju den som ska rena vatten i de våtmarker som etableras och det är den som tar bort kvävet i reningsverkens kvävesteg.  Vi får ta några exempel:

 

I en engelsk undersökning har man gått igenom ett antal fältförsök  med märkt kväve. Man kan bestämma vad som  inte återfunnits, och man kan beräkna utlakningen. Resten bör vara denitrifikation plus ammoniakavdunstning, vilken i allmänhet inte är så stor. Man får fram mycket varierande siffror, från 0 till 25% denitrifikation av tillsatt N.

 

Denitrifikationen kan vara betydande också vid temperaturer kring 10 grader, vilket visas i en annan engelsk rapport

 

Svenska försök på 1950-talet (Hans Nömmik):

I omsättningsförsök på laboratoriet tillsattes nitrat till jord, som sedan vattenmättades.  Allt nitrat försvann på 4-6 dagar i en lera från Moholm, Skaraborg, medan  hälften var kvar efter 26 dagar i en lerig mo från Västmanland. Kvävet var isotopmärkt och gasavgången som N2O och N2 har mätts. Man kan väl säga att det visar på en stor potential för snabb denitrifikation i vissa jordar. Temperaturen var i dessa försök ca 20 grader, men det sägs att processen har betydande hastighet även vid 10 och kan pågå även vid 3 grader.

 

Man kan kanske sammanfatta så att när jord vattenmättas finns stor risk för betydande kväveförluster genom denitrifikation. Detta kan förklara en del konstiga fall med låg gödslingseffekt. Därutöver finns en mindre dramatisk fortgående kväveförlust genom denitrifikation också utanför vegetationssäsongen. Jorden behöver inte vara totalt vattenmättad för att denitrifikation ska ske. Det bildas lätt fickor med dålig syretillgång även i icke vattenmättad jord.

 

Ammoniumfixering

Processen innebär att tillsatt ammonium binds av markmineral på sådant sätt att det inte går att få tillbaka med normala metoder. Det fixerade ammoniumkvävet är också otillgängligt för nitrifikationsbakterier. Det kan emellertid i viss utsträckning utnyttjas av växtrötter, möjligen genom att roten genom att ta upp kalium ”öppnar upp” mineralskikten och får tag i det mellan dem bundna ammoniumet.

Ammoniumfixering är principiellt en mycket tydlig process. I kärlförsök med en fixerande alvjord kan den direkta gödslingseffekten av ammonium vara noll. Emellertid blir det inte så tydligt i praktiken. Mullämnen stör processen och mull finns ju i alla matjordar. Och så småningom kan växterna ta kvävet i alla fall.

Det är möjligt och kanske troligt att ammoniumfixeringen spelar viss roll i att nitratkväve oftast ger bättre kväveeffekt än ammoniumkväve. Emellertid borde ju då den fixerade mängden kväve ökas vid långvarig ammoniumgödsling och effekten utjämnas. Detta har inte kunnat spåras.

Ammoniumfixeringen kan behöva tas hänsyn till i vissa fall, när man märker att nitratkväve har tydligt bättre verkan än ammonium. Den kan förklara en del effekter. Tidigare fixerat ammonium kan också ligga bakom oväntat goda skördar utan kvävegödsling. Normalt synes dock inte ammoniumfixeringen behöva ägnas särskild uppmärksamhet vid gödslingsplaneringen.

 

 

 

Vad händer med tillfört kväve, mineralgödsel och stallgödsel ?

 

Summering av ovannämnda processer.

En viktig reaktionskedja för kvävet är  organiskt kväve – ammonium – nitrat. Låt oss följa denna och se vad som kan hända.

Vid omsättningen av organiskt kväve kommer inte allt att mineraliseras. En del blir stabiliserad som humus. Hur mycket beror på sammansättning och nedbrytningsförhållanden, och man har nu kunskap tillräckligt för att göra uppskattningar av dessa förlopp kvantitativt (se Jan Persson).

Det som blir ammonium kan sedan gå olika öden till mötes: tas upp av mikroorganismer, tas upp av växter, fixeras till markmineralerna, nitrifieras eller avgå som ammoniak till luften. Utlakning av ammonium kan försummas i alla normala jordar.

Det som blir nitrat kan tas upp av växter (och mikroorganismer), denitrifieras eller utlakas.

 

Det finns många processer som konkurrerar om kvävet.

 

Mikroorganismerna är en betydande faktor. De har kapacitet att snabbt ta hand om hundratals kg kväve per hektar om förhållandena är gynnsamma. De föredrar ammonium före nitrat. Efter en uppblomstring kan de dö av och leverera kvävet igen. I vissa fall kan sådant hända, men normalt går det lugnare till. Mikroorganismerna står också för denitrifikationen som ovan beskrivits.

 

Rotzonen (rhizosfären) är av särskilt intresse. Det är ett dynamiskt ställe när grödan växer. Nya rötter och rothår bildas snabbt. Rothåren är kortlivade, de dör av och levererar organiska ämnen och näring tillbaka till marken. Det kan bli livlig biologisk aktivitet och omsättning. Det är rika tillfällen till både fastläggning av kväve, denitrifikation och också mineralisering.

 

Ammoniakavdunstning ska inte förglömmas, men processen är normalt inte särskilt viktig utom i två fall: organisk gödsel och urea. Om ammoniumhaltiga gödselmedel (NPK eller ammoniumnitratgödselmedel) spritts på marken blir förlusterna normalt försumbara. Enbart i extremfall, om marken har mycket högt pH (över 7) och det är varmt med hög avdunstning kan det bli tydliga förluster, men dessa förhållanden råder sällan när man gödslar. Annorlunda är det för urea. Denna omsätts ganska snart (något dygn) till ammoniumkarbonat varvid pH lokalt stiger, och då sticker ammoniak lätt iväg. Stallgödsel har också högt pH, och vidare kommer dess ammonium inte så lätt i kontakt med markens mineral som absorberar ammoniumet och hindrar dess avgång. Försök har visat att förlusterna från ammoniumrik stallgödsel blir mycket större om den sprides på en växande gröda än om den lägges på ”svart jord”.

Ammoniak kan också avgå om kväverika skörderester som betblast, potatisblast eller avslagen grönmassa får ligga kvar på markytan och brytas ned..

Växande grödor kan släppa ifrån sig något ammoniak. Det rör sig dock normalt om bara 1-2 kg N/ha.

 

Hur påverkar applikationssätt och distribution i marken?

Vi gödslar ju med sikte på att grödan ska ta upp kvävet så det kommer till nytta. Och vi har sett ovan att det finns många konkurrerande processer som kan påverka resultatet.  Det är därför inte alltid så lätt att riktigt begripa och förklara vad som sker.

 

Radmyllning, kombisådd.

Kvävet lägges här koncentrerat till en sträng. Detta minskar mikroorganismernas möjlighet att komma in i bilden, och likaså minskas markens påverkan överhuvudtaget, fixering etc. Och strängen ligger på sådant djup att växtrötterna har lätt att komma till, fuktighet finns etc. Detta kan vara några förklaringar till att radmyllning ger bättre kväveutnyttjande. Vidare har vi sett att radmyllning koncentrerar rötterna till gödselsträngen, vilket kan ha sin betydelse för växtens utveckling.

 

Övergödsling.

Härmed menas att gödseln bredsprides på växande gröda. För höstsäd blir ju detta det normala. Det är underligt nog en riktigt effektiv metod. Där man har jämfört övergödsling till vårsäd med bredspridning och nedmyllning före sådd av samma gödselmedel (kalkammonsalpeter), har övergödslingen varit något bättre (gamla försök). Vi har en ”övergödslingseffekt”. Särskilt tydlig är den för kalksalpeter, men den är inte helt  bunden till det. Vad beror den då på? Vi har faktiskt inget bra svar.  Gödseln hamnar ju på markytan. Där är den rätt opåverkad av markens organismer. De kommer inte till. Där finns inga rötter heller, men så småningom transporteras nitratet ner till rötterna. Ammoniumkväve måste först nitrifieras innan det kan förflyttas i nämnvärd grad. Övergödslingseffekten kan dels bero på att marken inte riktigt kommer i läge att konkurrera, dels på att kvävet blir tillgängligt i en för grödans utveckling fördelaktigare takt. Spannmålsskörden och kväveeffektiviteten är inte betjänt av att tidigt tillgängligt kväve förbrukas till en onödigt stor bladmassa. Antagligen minskas också risken för denitrifikation.

 

Kväveformer: nitrat, ammonium och urea.

Nitratkvävet (t.ex. i kalksalpeter) kan inte bindas av markmineralen, det är inte så begärligt för mikroorganismerna som ammonium och det transporteras lätt i markvätskan. Detta kan vara skälen till att det ger högre kväveeffektivitet än ammonium när det används rätt. Och rätt användning av kalksalpeter är till övergödsling. Kalksalpeter skall inte harvas ned, då försvinner pluseffekten. Och för radmyllning är kalksalpeter inte alls lämplig. Varför det är så är inte helt klart, men förklaringar kan tänkas enligt ovan.

Försök har visat att för kalksalpeter kan kväverekommendationen sänkas ca 15% jämfört med ammoniumnitrat/kalkammonsalpeter.

 

Ammoniumkväve möter större risker i marksystemet, både från mikroorganismerna och markens mineraler. Särskilt på lerrika jordar tycks ammonium fördröjas och reduceras i verkan, vilket kan förklaras med temporär ammoniumfixering. På sådana jordar bör ammoniumrik gödsel brukas ned. Ammoniumkväve hävdar  sig bäst på lättare jordar och vid funktigare och varmare betingelser och vid lång växtsäsong. Det är större skillnad på verkan av kalksalpeter och ammoniumnitrat i Mellansverige än i Skåne.

 

Urea ombildas snabbt till ammoniumkväve, men den resulterande pH-höjningen ger lätt ammoniakförluster. Urea har osäkrare effekt än ammonium.

 

Långsamverkande gödselmedel, control release, slow release.

Sådana har ingen praktisk användning i jordbruket i dag, men de diskuteras ibland som en önskvärd utveckling. De skulle ju kunna ge det som ofta sagts vara önskvärt, en näringsleverans som stämmer med grödans behov. Men vi får perspektiv på frågan om vi tänker på stråsädens utvecklingskurva. Stråsäden behöver ungefär 20 kg kväve i maj, 60 i juni och 20 första halvan av juli. Sedan får inget gödselkväve vara kvar, för det ger miljöproblem. Tekniskt har man inte lyckats få fram ett sådant gödselmedel som är säkert nog. Det är också så att gödsling i rätt tid med lämpligt gödselmedel normalt är så effektiv att den knappast kan förbättras.

Men visst finns det mindre nischer där denna typ av gödselmedel kan ge fördelar.

 

Tidpunkter för gödsling, delad giva, precisionsodling.

Resonemanget gäller stråsäd om inget annat sägs.

 

Marken är faktiskt en riskabel plats att lagra kväve på. I princip bör därför kvävet läggas så att tillgängligheten ansluter till grödans behov. Men problemet är ju att man inte kommer åt ge kväve till grödans rötter när den är i gång att växa. Och ha gödseln i markytan där grödan inte kommer åt den under en torrperiod går inte heller.

Hur hantera detta praktiskt?

Försöken visar otvetydigt att tidig gödsling till höstvete (mars, tidig april) med full giva ger sämre kväveverkan än en senare (sen april, maj). Det gäller också det vårtorrare Mellansverige. Torra vårar ingår också i försökens medeltal och problemet kan lätt överdrivas, men det är klart att ju längre man väntar desto mer kritiskt blir det om försommaren är torr.

Med denna bakgrund får man hitta en strategi som passar. Den gamla kunskapen var att inte ge kvävet tidigt. Man talade om 10-15 cm stadiet som lämpligt för höstvete. För ca 20 år sedan blev det en trend att gödsla tidigare för säkerhets skull.  Nu vänder det hela tillbaka igen.

 

”Delad giva” kan betyda många saker. I princip kan det betyda att man ger en del mycket tidigt och en del i normal tid. Men normalt borde det betyda att en del av ”normaltidsgivan” sparas till ett senare tillfälle.  Med någon förenkling kan sägas att om man vet precis vad grödan behöver är det inte fel att lägga denna mängd vid optimal tid. Man kan i tillägg behöva ”proteingödsla” i vissa fall och eventuellt lägga en mindre giva tidigt för att hjälpa ett svagt bestånd.

Men nu är det ju så att man vid gödslingstillfället inte precis vet vad grödan behöver, och då kommer diskussionen om delad giva i ett annat läge. Den bästa strategin blir då en tvåstegsoperation: en grundgiva vid optimal tid som är låg nog att normalt behöva kompletteras, plus en kompletteringsgiva senare där man utnyttjar tillgänglig kunskap och teknik för att bestämma kvävebehovet det aktuella året. På detta sätt kan man åstadkomma en årsmånsanpassning.

 

Precisionsodlingen utvecklas. Den innebär att man tar hänsyn till fältets ojämnheter och ger varje fläck vad den behöver. Den förutsätter nästan delad giva. Den ger också automatiskt en årsmånsanpassning.

 

Tillsammans ger precisionsodling och gödsling vid rätta tidpunkter möjlighet till en stor förbättring av kvävets praktiska effektivitet.

 

 

Om förluster till vatten och luft.

 

Direkta förluster av utspritt kväve.

Tidig spridning ökar risken för att utspritt nitrat ska lakas ut innan grödan tar upp det. Nitratet rör sig ju med vattnet ,  i storleksordningen ungefär 5 mm nedåt för varje mm vatten som rör sig. Ett regn  på 50 mm på tidigare vattenmättad jord skulle alltså kunna flytta nitratet 25 cm i medeltal., och det betyder att kanske 10% har kommit nedanför 50 cm. Och det finns ju risk för större regnmängder. Jämfört med mitten av mars har vi följande skillnader för slutet av april (sydsvenska förhållanden): en och en halv månadsnederbörd mindre, risken för ”extraregn” har minskat, avdunstningen kommer igång och skapar ett magasin som ska fyllas innan det blir någon nedtransport. Det är många faktorer som samverkar till att mycket tidig gödsling ger större utlakningsrisker. Lätta jordar i nederbördsrika områden är särskilt utsatta. Vid riktigt tidig gödsling (t.ex. rapsens förstagiva) bör ammoniumhaltig gödsel användas (NPK eller ammoniumnitrathaltig).

 

Outnyttjat kväve efter växtsäsongen.

Normalt ska lösligt kväve ta slut under sensommaren under stråsäd och oljeväxter. Om grödan inte har klarat av att ta upp allt finns det ”restkväve” som höjer utlakningen. Om det blir så har det varit missanpassning mellan grödan och gödslingen (grödans utveckling har störts, gödslingen har varit för hög). Det undvikes genom anpassning av gödslingen till mark och gröda, vidare årsmån och helst också fältvariationer.

Detta resonemang gäller spannmål och oljeväxter. Det finns grödor, vissa grönsaksgrödor, som ju skördas på ett helt annat stadium och som för sin utveckling kräver en bra tillgång på lättillgängligt kväve i markvätskan. Där är det då särskilt viktigt med att se till att marken får ett nytt växttäcke efter skörd.

 

Mineraliserat kväve.

Mikrobernas omsättning av markens organiska substans leder till att kväve frisätts. Vi har en mineralisering i storleksordningen 50-100 kg kväve per hektar och år. Denna process upphör inte för att grödan slutar växa. Så när stråsäden mognar till under juli månad finns ett par månaders mineralisering kvar, vilket innebär kanske 20 – 50 kg kväve. Om marken är bar på hösten ansamlas detta kväve och löper stor risk att utlakas. Det är detta som gör utlakningen så svår att kontrollera. Om marken får vara i fred, utan bearbetning, minskas denna mineralisering.

Det är marken som släpper till detta kväve. Det beror inte direkt på gödslingen men i någon mån indirekt. En välgödslad gröda ger mer kväverika rester till marken,  kanske en mer kväverik mikrobflora. Detta ökar mineraliseringen. En bördigare mark ger mer mineralisering. Det finns ett dilemma. Vi vill ha bördiga mullrika marker men det går inte riktigt ihop med kontroll av utlakningen.

Åtgärder: fånggrödor eller höstgrödor som tar upp detta kväve,  ingen tidig höstbearbetning av jorden som ökar mineraliseringen.

 

Skörderester.

Kvävefattiga skörderester som halm (även från raps) behöver kväve från marken för sin omsättning. De innehåller kväve men ger ändå en tendens till att minska utlakningen om de nedbrukas väl. Mycket beror på detta sista. Om de inte blir väl inblandade i jorden märks denna effekt föga. Det är också viktigt med en tidig inblandning. Men – man skulle ju också undvika att bearbeta för att inte sätta igång en onödig kvävemineralisering. Om man inte behöver bearbeta för höstsådd är det bäst ur utlakningssynpunkt att låta marken vara i fred och låta halmen ligga på ytan.

 

Kväverika skörderester är bl.a. blast av olika slag samt t.ex. rev efter gröna ärter.Vid deras omsättning blir det kväve över och utlakningen kan öka. Kväverika skörderester ska helst inte nedbrukas tidigt utan att en gröda kommer efter. Gäller det hösten ska de nedbrukas så sent som möjligt.

 

Om kvävets utnyttjande.

 

Som utgångspunkt i diskussionen tas ett exempel från ett långliggande försök i Skåne. Det är som synes medeltal av 12 år med olika grödor, mest spannmål och sockerbetor. Kväve i gödsel, skörd, skörderester och utlakning har mätts, övrigt är beräknat. Det bör observeras att någon denitrifikation inte är med, men antagligen finns den. Då måste mineraliseringen vara i motsvarande grad högre.

I figuren redovisas siffror dels för ledet med ca 100 kg N (något varierande beroende på gröda) dels ledet utan kvävegödsling.

 

 

Tillfört med gödsel är 106, bortfört med skörd är 98. Det är ett litet överskott, men man får nog ändå sammanfatta att kvävet utnyttjats bra. Och det finns möjligheter till förbättring,varav följande åtgärder är uppenbara:

Bättre anpassning efter årsmån. I försöket har ju på förhand bestämda givor använts.

Bättre gödslingsteknik, t.ex. radmyllning i stället för bredspridd och nedharvad kalkammonsalpeter.

Mer konsekvent användning av kalksalpeter.

 

Ofta räknas emellertid utnyttjande på ett annat sätt: Utan gödsling skördades 46 kg kväve. Efter tillförsel av 106 skördades 98, dvs 52 kg mer. 52 kg  av 106 betyder 49% utnyttjande. När man räknar på detta sätt får man en missvisande bild av kvävets funktion. Emellertid kan metoden ha sitt värde vid jämförelser mellan olika gödselmedel och tekniker.

 

Marken har bidragit med 57 kg N vid grödans uppväxt, men den får tillbaka 49 med skörderesterna. Också där  är det nästan i balans i det gödslade ledet. I det ogödslade däremot blir det ett betydande underskott. Mullen har levererat 77 men den får bara 20 tillbaka.

 

Utlakningen skiljer inte särskilt mycket mellan leden.

 

Sedan finns tillförsel från atmosfären, ca 15 kg N. Detta kommer ju under hela året. Det bör förstås tas med i totalbalanser, men om man bara räknar på grödans balans är det tveksamt att ta med den fullt ut. Det kommer ju mest när det inte finns någon gröda på marken.

 

Hade nu stallgödsel använts, hade där funnits en komponent till: organiskt kväve direkt till markens förråd.

 

 

 

Hjälpmedel för rätt gödsling.

 

Rätt gödsling betyder att anpassa både efter mark och gröda. Marken ger en grundförsörjning. Om denna grundförsörjning är betydande behövs inte så stora tillskott och vice versa. Grödan betämmer hur stort behovet är. Det är rätt självklart att det behövs mera kväve för 8 ton vete än för 4.

 

Nu  är förstås inte allting rättframt och enkelt. Markens egenskaper bestämmer också grödans utveckling och skörd. En bra förfrukt kan lämna extra kväve till följande gröda, men den kan också öka skörden. Det blir två motriktade påverkningar på gödslingsbehovet och det kan tänkas att det inte ändras alls. Vidare kommer kvalitetskrav in och behöver beaktas för många grödor.

 

Men trots alla komplikationer finns en hel del hjälpmedel och tekniker att använda.

 

Inverkan av beräknad skörd, förfrukt, såtid, mullhalt mm.

Detta ger hållpunkter för att korrigera riktgivan.

Dagens kunskap är samlad i Jordbruksverkets publikation Riktlinjer för gödsling och kalkning.

 

Mineralkväve i markprofilen (kväveprofil, N-min).

Det finns skäl att minska givan om värdet är över 40 och öka om det är under 30.  Försöken säger att man inte ska korrigera fullt utan med 0,5 kg N för varje kg N i markprofilen. Detaljer i Jordbruksverkets Riktlinjer..

Ett annat sätt att utnyttja kväveprofilen är att jämföra med egna tidigare värden. Då använder man en egen standard, och detta kan vara säkrare.

Kväveprofilen justerar grundgivan för gödslingsplaneringen.

 

Växtanalys.

En växtanalys indikerar om växten känner en relativ brist på något ämne, t.ex. kväve. Ett problem med tolkningen är att normalhalten ändras med tiden, och därför måste analysvärdet noga bindas till ett visst utvecklingsstadium.  Laboratorier har egna paketlösningar på denna fråga.

Om man bara analyserar nitrat i växtsaften är utvecklingsstadiet mindre kritiskt. Flera olika förfaranden har prövats, och  flera kan vara till hjälp. S k.. nitratstickor är en snabbmetod som kan användas direkt i fält, men metoden kräver viss fältmässig justering. Tala med rådgivningen.

Växtanalysen är mest användbar för att justera en ev  kompletteringsgiva. Metoder anpassade för mycket tidig analys har prövats men är inte i bruk i dag.

 

Kalksalpetermätare, klorofyllmätare.

En enkel fältmässig metod som känner av växtens kvävesituation. Man mäter på enskilda blad. Metoden  måste kalibreras i fältförsök för den aktuella sorten. Det finns kalibreringar för flera viktiga grödor och sorter. Tala med rådgivningen eller gödselleverantören.

Kalksalpetermätaren kan användas för att styra kompletteringsgödslingen.

 

 

Kvävesensor.

Sensorn arbetar med samma princip som kalksalpetermätaren, men på avstånd av några meter. Den känner alltså av hela beståndet. Med denna metod kan man också mäta beståndets biomassa och få en indikation på skördenivån. Sensorn kan antingen direkt styra en gödselspridare eller köras separat för att göra en doseringskarta för senare användning.

 

Nollruta.

Kvävemängden i nollrutans gröda indikerar ju hur mycket marken har kunnat ge utan hjälp av årets gödsling. Den summerar kväveprofil, förfruktskväve och mineralisering.

Problemet är att när man får värdet är det för sent att korrigera gödslingen. Det blir en erfarenhet att använda nästa år.

För att förenkla förfarandet har utvecklats en metod att bestämma kväveupptagningen genom att mäta strålängden och jämföra nollrutans gröda med den normalgödslade (Hydro Nollruta). Denna metod är enkel nog att använda i flera upprepningar och år från år. Genom att man då får en bättre helhetsbild kan man få större säkerhet. Det gäller bara att åstadkomma en gödslingsmista.

 

Datormodeller.

Om man har kännedom om processerna i marken kan man beräkna vad som sker. Modeller används med stor framgång för att uppskatta utlakning under olika förhållanden. Kan de även användas för att beräkna gödslingsbehov i en enskild situation?  I princip är svaret ja, men i praktiken är det svårt med data. Även forskare skulle ha svårt att ange för ett fält representativa data för t.ex. vattenhalt och porvolym i markprofilens olika lager. Emellertid har modellarbetet gått framåt och man har kommit långt i att förklara vad som sker, och i att göra mer allmänna beräkningar. Det är möjligt och troligt att modeller kan komma att användas mer direkt i en nära framtid.

 

 

Från generella riktlinjer till fältspecifik styrning.

 

I flera tidigare avsnitt i denna skrift har behandlats åtgärder för att anpassa den aktuella gödslingen på grundval av uppgifter och data från det specifika fältet och att även kunna gå vidare till att beakta variationer inom fältet. Det är absolut nödvändigt att gå i denna riktning om man ska kunna kombinera ett effektivt jordbruk i våra trakter (fuktigt klimat med utlakning) med låga kväveförluster.

 

Vi vet att det är stora skillnader i gödslingsbehov mellan olika år och olika fält. Och detta måste vi komma åt.

 

Gårdsdata som övergripande kvävebalans ger en ram.

Fältets historiska data, tidigare skördar, förfruktseffekter, nollrutedata, ger en ytterligare bakgrund.

Fältets aktuella data, som kväveprofil, ger grund för årsvis korrigering.

Grödans aktuella data, beståndets utveckling, kvävehalt i växt, data från kalksalpetermätare och kvävesensor, ger grund för anpassning efter beståndet på platsen och dess aktuella villkor det enskilda året.

 

En ny möjlighet antyds på slutet: att systematiskt använda tillgängliga data från tidigare år och skördar, särskilt proteinhalter. Om sådana data sätts samman med övriga data från fältet  år från år får man en starkare bakgrund för fältanpassning. Vad som behövs för att komma vidare här är ett praktiskt användbart system för att registrera och använda dessa data, och här pågår visst arbete inom ramen för Odling i Balans.

 

Kan direkt mätning av kväveutlakning på fältet vara en möjlighet? En pilotstudie inom Odling i Balans ser lovande ut. Här har använts s.k. nitratstickor, som direkt indikerar nitrathalten när man testar t.ex. dräneringsvatten. Man får i alla fall en indikation på om det vatten som kommer från ett specifikt fält är lågt eller högt i nitrathalt. Det ger en direkt besked om läget, ett besked som hänför sig till ens egna åtgärder och ens eget fält. Sådan information är särskilt värdefull.

 

Behöver vi bekymra oss så mycket om den komplicerade kvävefrågan?

 

Kvävetillgången är i hög grad styrande för skörden, och att konstant ligga på en tillräckligt låg miljösäker nivå är inte ekonomiskt hållbart i längden.

 

Kväve är å andra sidan en betydande ekologisk och miljömässig faktor. Att konstant ligga på en nivå med överskottsmarginal är inte acceptabelt ur den synvinkeln.

 

Kvar finns då bara alternativet att anpassa efter bästa möjliga kunskap, och det är just vad denna skrift handlar om.  Forskningens uppgift är att ta fram kunskap och metoder för att föra utvecklingen vidare. Men om detta ska kunna tillämpas i tillräcklig utsträckning fordras också att marknadens och politikens spelregler anpassas så att detta blir möjligt och eftersträvansvärt.