2010-09-22 Göte Bertilsson

Mullbildning och dess effekter.

”Nya” rapporter och erfarenheter och jämförelse med Odlingsperspektiv.

Inkluderar också äldre material som hittills inte har observerats.

Mullutveckling i olika norrländska växtföljder och skördetrender.

Soil physical properties, Organic carbon and trends in barley yields in four different crop rotations. Lars Ericson 1992. First circumpolar Agricultual Conference, Canada, 1002.

3 försök i Norrland: Offer, Ås och Röbäcksdalen, 24 år. Växtföljder:

A. Korn, 5 år vall

B. Korn, 3 år vall, grönfoder ärt, grönfoder raps

C. Korn, 2 år vall, råg, grönfoder, potatis

D. Korn, vall gröngödsling, råg, ärter, potatis, kålrötter.

Ingen stallgödsel i led D, i övriga nötgödsel efter produktionsförmåga.

Hur kan Odlingsperspektiv beskriva mullutvecklingen?

Alla data för mullberäkning är inte presenterade men antaganden kan göras om rimliga nivåer

	Mineralisering%	24 år uppmätt	24 år beräkn. Odlingsp.
Offer, 2,7%C	1,5
Vf A		2,8	2,9
Vf B		2,7	2,5
Vf D		2,2	2,1
Ås, 3,8% C	1,5
Vf A		3,8	3,8
Vf B		3,4	3,4
Vf D		2,5	2,5
Röbäcksd. 4,8%C	2
Vf A		3,9	4,3
Vf B		3,5	3,8
Vf D		2,8	3

För Offer och Ås stämmer stämmer Odlingsperspektiv bra med 1,5% mineralisering. Men Röbäcksdalen räcker det inte med 2% mineralisering för att beskriva vad som sker, det behövs 3%, vilket ligger utanför Odlingsperspektivs kalibreringsområde. Det har märkts i andra försök att Röbäcksdalen är exceptionell i detta avseende.

För att summera: Odlingsperspektivs beräkningssätt för vallar stämmer väl i alla tre fallen om vi jämför just valleffekten. Men totala mullsänkningen underskattas för alla växtföljder på Röbäcksdalen. Detta kan noteras men är knappast skäl för att ändra normalintervallet 1-2 % för mineralisering.

Markstrukturvärden.

Porositet och mättad ledningsförmåga är uppmätta. Båda egenskaperna förbättras tydligt med ökad andel vall.

Trend i skörd.

Korn finns i alla växtföljder och kan jämföras, även om det inte är oproblematiskt. Trenden på både Offer och Ås är att skillnaden mellan växtföljd A och D ökar med 200 kg per växtföljd enligt rapporten. De övriga växtföljdsleden ligger vackert grupperade mellan dessa.

Det är helt klart någon typ av växtföljdseffekt. Det är självklart en förenkling att hänföra den till enbart mullhaltsutvecklingen, men denna kan ju också tas som en sorts beskrivning av odlingens totalinverkan. Vi gör därför en kalkyl.

Skillnaden i org C efter 30 år är ca 1% org C på båda platserna.

Trenden 200 kg per omlopp betyder totalt 1200 kg på 30 år.

Det blir alltså 120 kg skördeökning för varje 0,1% C,

Om skördenivån är 4000 kg betyder det 3% per 0,1% C.

Det ska noteras att enligt dagens (sept 2010) Odlingsperspektiv räknas inte med några mullhaltseffekter vid denna skördenivå.

VDLUFA

Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschunsanstalten.

Den tyska förenade jordbruksforskingen.

Standpunkt Humusbilanzierung.

Denna gavs ut 2004 och har till en del varit underlag och inspiration för Odlingsperspektiv.

Den är nu under revision av flera parallella arbetsgrupper.

Underhand har man kommit med följande information:

Halmens effekt är varierande. Man vill försöka få mer koll på vad som styr detta.

De underjordiska bidragen har hittills bakats in i en grödschablon. Men man tror att de i stället ska skörderelateras (liksom är fallet i Odlingsperspektiv)

Ett försök i Thüringen, Bad Salzungen.

www.tll.de/ainfo/pdf/basa0609.pdf

43 års drift redovisas.

Försöksplan:

A. Utan organiska tillskott

B. 10 ton stallgödsel per år

C. 12 ton flytgödsel + 2500 kg halm per år.

Alla skörderester bortföres. Skördenivå 6-7 ton spannmål. Betor, potatis och majs ingår också.A

Org C efter 43 år: A: 0,66%, B: 0,88%, C: 0,86%

Det anges också följande kolförändringar 1993-2008: A: -0,015%, B: 0,089%, C: 0,060%.

Inga analyser från tidigare år eller start är angivna.

Det är intressant att långsiktig stallgödsel och långsiktig halm här är specificerade och därför prövas Odlingsperspektiv. 3 år spannmål och ett sockerbetor får representera odlingen

Odlingsperspektivs standardvärden används. Eftersom A sjunker och B ökar måste starten ligga däremellan. Vi antar 0,7%C. Mineralisering 2%. Då får vi följande resultat

Efter 43 år är halterna : A 0,70%C .B: 0,75%C, C: 0,96%c

Förändringen 1993-2008: A: -0,005%C, B: 0,08%C, C: 0,065%C,

Med de förutsättningar som finns får överensstämmelsen sägas vara ganska god. Den hade blivit bättre med en högre mineralisering. Möjligen överskattar Odlingsperspektiv halmeffekten.

Om halmens humuseffekt i Odlingsperspektiv hade minskats något, från 0,20 till 0,15, hade också överensstämmelsen blivit bättre.

Skörderester speciellt.

Quantifying straw removal through baling and measuring the long-term impact on soil quality and wheat production. G P Lafond et al. 2009. Agron. J. 101:529-537.

Det gäller centrala Canada.

Växtföljd: vårvete-vårvete- träda. Halm fick ligga kvar, resp balades. Vid balning bortfördes 30-40% av ovanjordiska skörderester.

Slutsats (översatt citat):” Mätningar av organiskt kol och N visade ingen effekt av 50 års halmbortförsel och inte heller påverkades veteskörd eller proteinhalt.”

Ett första intryck är att detta inte stämmer med normala slutsatser från Odlingsperspektiv. Emellertid – när systemen kollas med Odlingsperspektiv får man fram att det inte bör bli mätbara skillnader mellan dessa system ens på 50 år.

Orsaken är att den jämförelsevis obetydliga halmmängden inte slär igenom jämfört med andra

markkomponenter.

Alltså – de parametrar som används i Odlingsperspektiv fungerade OK också för detta fall.

Summering av svenska försök.

I en summering i Växtpressen våren 2010 ”Mullhaltsutveckling i svenskt jordbruk” (G Bertilsson) har tillgängliga långliggande försök med mullhaltsanalyser summerats. Där anges försöksleden ”utan kväve”, ”ca 100 N” och försök med vall. Men i ett fåtal försök kan man också göra en ren jämförelse med resp utan halm.

Nedanstående tabell visar halmeffekten dels beräknad direkt från analyser, dels med Odlingsperspektiv-

Beräknade kolbalanser matchar analyserna någorlunda eller faktiskt riktigt bra med tanke på de osäkerheter som finns både i analyser och inputdata för beräkningen. Men ser vi specifikt på halmens effekt ger Odlingsperspektiv konsekvent högre värden än analyserna. Det finns skäl att minska ner halmens inverkan i Odlingsperspektiv.

En åtgärd kan vara att minska faktorn för totala skörderester från 1,5 ggr skörd (varav halm 0,5) till 1,4 ggr skörd (varav halm 0,4). Det minskar halmbidraget i Odlingsperspektiv med några tiotal kg, högre ju högre skörden är. Det räcker inte till för att helt kompensera snedheten i tabellen ovan, men det går inte bra att gå längre på detta sätt, för då blir halmskördarna orealistiskt små.

Fånggrödor/mellangrödor.

Integrating winter annual forages into no till corn silage system. G. S. Faé et al 2009. Agr J. 101: 1286-1296.

Jämförelse mellan annuellt rajgräs, råg/havre, båda sådda efter skörd samt utan fånggröda. Fånggrödorna betades. Majsskörden påverkades inte.

Citat, översatt: jämfört med utan fånggröda hade fånggrödeleden 3-5 ggr mera rotmassa, 3 ggr större mikrobmassa under våren samt 23% mera partikelbundet kol 0-15 cm. Införandet av fånggrodor i majs för ensilage i Ohio kan ge extra foder som bete utan men för majsen samt i tillägg ge fördelen av högre värden på labilt kol i marken.

Cover crops and liquid manure effects on soil quality indicators in a corn silage system. W. E. Jokela et al 2009. Agr J. 101:127-137.

Citat, översatt: ”På grund av avsaknaden av skörderester annan organisk input är silomajs en av våra mest krävande grödor för markresursen.”

I en 4-årig studie prövades metoder att avhjälpa detta: kura klöver (”living mulch”), rödklöver (sådd juni), italienskt rajgräs (sådd juni), råg (sådd sept). Ett led med flytgödsel utan fånggröda samt kontroll utan fånggröda.

Fånggröde-leden allmänt hade bättre strukturvärden, och större och bättre mikrobmassa.

Flytgödsel ensamt förbättrade inga strukturparametrar.

I stort, fånggrödor har gynnsam inverkan på majssilagesystem, men det tar mer än 4 år att märkbart öka markens kolhalt.

I det senare kan man bara instämma. Om en fånggröda tillför 2000 kg ts och dessutom sparar 3 mån mineralisering gör det 0,07% C på 4 år. Omöjligt att spåra i fält.

Simulations of soil carbon and nitrogen dynamics during 7 years in a catch crop experiment. K. Blombäck et al, 2003. Agricultural Systems, 76, 1, 95-114.

Detta är simulering mot bakgrund av fältförsök.

Citat från Abstract: ”Efter 6 år av fånggrödor hade simulerat organiskt kol i marken ökat med mindre än 2% medan N-mineraliseringskapaciteten hade ökat med 25% (37 kg N/ha)”.

En jämförelse med Odlingsperspektiv ger följande: Vårsäd med fånggröda varje år och enbart vårbearbetning ger efter 6 år en ökning av org C i mark med 1,5%, från 1,495 till 1, 516.

Jämfört med studien underskattar Odlingsperspektiv fånggrödors mullhaltseffekt och överdriver inte enligt detta arbete.

Effects of catch crops, no till and reduced nitrogen fertilization on N leaching and balance in three long term experiments (Northern France). Constantine et al 2010. Agricultue, Ecosystems and Environment, 135,4,268-276.

Citat från Abstract, översatt: ” Fånggrödor tycks vara en win-win teknik med avseende på kväveutlaknng och bindning av kol och kväve i mark.”

Vidare sägs att fånggrödor inte påverkade gasformiga förluster medan no tll ökade dem med ca 4 kg och reducerad kvävegödsling med ca 13 kg.

Några övriga referenser.

http://www.rgcc-blog.com/ Entusiastiska rapporter från USA om särskilt rajgräs som Cover Crop.

http://www.ipm.iastate.edu/ipm/icm/2003/8-4-2003/carbonseq.html Carbon sequestration Iowa.

http://a-c-s.confex.com/crops/2009am/webprogram/Paper52143.html Forskning I Japan

Overview of cover crops, USA

http://www.informaworld.com/smpp/content~db=all~content=a713623313~tab=content~order=page En bred summering, USA bakgrund.

Mullhalt och skördepotential.

Reappraisal of method of application of N and P at sowing on yields, protein content and economy of malting barley in Sweden. C. G. Pettersson 2008. Acta Agricult. Sect B, 58, 6, 336-344.

Undersökningen gäller alltså radmyllning. Fördelen för radmyllnng konfirmeras i 11 fältförsök spridda över Sveriges slättbygder. Det blir betydande variation i jordegenskaper, och författaren söker samband.

Citat, översatt: ” Bland de uppmätta markanalysvärdena var det bara mullhalten som gav samband med skörden, och det oberoende av gödslingssätt. I mullhaltsområdet 3-7% (hela spännvidden) ökade skörden med 577 kg för varje procent mull.” Detta motsvarar ca 2% per 0,1%.

Tidskriften Betodlaren, 3 sept 2010. Åsa Olsson och Lars Persson.

I diagarm beskrivs betskördarna i Sverige och Danmark och sambandet med mullhalten.

I båda länderna finns ett samband, och ur diagrammen kan avläsas en skördeskillnad av 5% per 0,1 % C. Bara ett fåtal mätpunkter ligger över 2% C.