N supply in stockless organic cereal production under northern temperate conditions. Undersown legumes, or whole-season green manure?

Two systems for nitrogen (N) supply to organic spring cereals were compared under Norwegian conditions. Repeated undersowing of clover in the cereals in four growing seasons was compared to a whole-season green manure in the second year. Cereal yields were higher in the treatments with clover than in the controls. The yield increasing effect of undersown clover was residual. One year of whole-season green manure increased subsequent cereal yields significantly, but not enough to compensate for the loss of yield over the total four-year period. If phytopathological problems can be avoided, repeated undersowing of legumes seems to be more profitable than green manure each fourth year in stockless organic cereal production systems. The soil mineral N decreased during the study, demonstrating a negative N balance. Hence, additional N sources should be found for stockless organic cereal systems under Norwegian conditions

Repeated use of green-manure catch crops in organic cereal production - grain yields and nitrogen supply

By restricted access to manure, nitrogen (N) supply in organic agriculture relies on biological N-fixation. This study compares grain yields after one full-season green manure (FSGM) to yields with repeated use of a green-manure catch crop. At two sites in south-eastern Norway, in a simple 4-year rotation (oats/wheat/oats/wheat), the repeated use of ryegrass, clover, or a mixture of ryegrass and clover as catch crops was compared with an FSGM established as a catch crop in year 1. The FSGM treatments had no subsequent catch crops. In year 5, the final residual effects were measured in barley. The yield levels were about equal for grains with no catch crop and a ryegrass catch crop. On average, the green-manure catch crops increased subsequent cereal yields close to 30%. The FSGM increased subsequent cereal yields significantly in two years, but across the rotation the yields were comparable to those of the treatments without green-manure catch crop. To achieve acceptable yields under Norwegian conditions, more than 25% of the land should be used for full-season green manure, or this method combined with green-manure catch crops. The accumulated amount of N in aboveground biomass in late autumn did not compensate for the N removed by cereal yields. To account for the deficiency, the roots of the green-manure catch crops would have to contain about 60% of the total N (tot-N) required to balance the cereal yields. Such high average values for root N are likely not realistic to achieve. However, measurement of biomass in late autumn may not reflect all N made available to concurrent or subsequent main crop

Quality of fish sludge as fertiliser to spring cereals: Nitrogen effects and environmental pollutants

The aim of this study was to contribute to development of organic fertiliser products based on fish sludge (i.e. feed residues and faeces) from farmed smolt. Four dried fish sludge products, one liquid digestate after anaerobic digestion and one dried digestate were collected at Norwegian smolt hatcheries in 2019 and 2020. Their quality as fertilisers was studied by chemical analyses, two 2-year field experiments with spring cereals and soil incubation combined with a first-order kinetics N release model. Cadmium (Cd) and zinc (Zn) concentrations were below European Union maximum limits for organic fertilisers in all products except one (liquid digestate). Relevant organic pollutants (PCB7, PBDE7, PCDD/F + DL-PCB) were analysed for the first time and detected in all fish sludge products. Nutrient composition was unbalanced, with low nitrogen/phosphorus (N/P) ratio and low potassium (K) content relative to crop requirements. Nitrogen concentration in the dried fish sludge products varied (27–70 g N kg-1 dry matter), even when treated by the same technology but sampled at different locations and/or times. In the dried fish sludge products, N was mainly present as recalcitrant organic N, resulting in lower grain yield than with mineral N fertiliser. Digestate showed equally good N fertilisation effect as mineral N fertiliser, but drying reduced N quality. Soil incubation in combination with modelling is a relatively cheap tool that can give a good indication of N quality in fish sludge products with unknown fertilisation effects. Carbon/N ratio in dried fish sludge can also be used as an indicator of N quality.publishedVersio

Delt gjødsling til vårraps

publishedVersio

Vårhvetesorter og soppbekjempelse

publishedVersio

Organiske avfallsprodukt som gjødsel – Bestemmelse av nitrogeneffekten

Om gjødselprodukt basert på organisk avfall skal erstatte mineralgjødsel må mengde plantetilgjengelig nitrogen være oppgitt. Vi har kartlagt nitrogeneffekten til 25 slike produkt og evaluert hvordan vi best kan bestemme denne i nye ukjente produkt. Resultatene viste at for produkter som har vært gjennom en betydelig nedbrytningsprosess, som for eksempel biorest, er det plantetilgjengelige nitrogenet i all hovedsak lik produktets innhold av ammonium. Resten av nitrogenet er lite tilgjengelig i løpet av vekstsesongen. For faste avfallsprodukt derimot, som i varierende grad er nedbrutt, tørket eller kanskje tilsatt ferskt protein forteller innholdet av ammonium svært lite om nitrogenvirkningen. For slike produkt ligger utfordringen i å skille mellom raskt- og langsomt tilgjengelig nitrogen. Potteforsøk med planter er godt egnet som metode og inkubasjonsforsøk i klima-skap gir resultater som er svært godt korrelert med nitrogeneffekten i potteforsøk. Vi anbefaler at det jobbes videre med å klarlegge sammenhengen mellom nitrogenfrigjøring fra organiske avfallstyper under kontrollerte laboratorieforhold (inkubasjon) og i potteforsøk med et utvalg relevante vekster. Målet må være å etablere en standardisert analysemetode for nitrogenvirkning som kan brukes i produktinformasjon.Organiske avfallsprodukt som gjødsel – Bestemmelse av nitrogeneffektenpublishedVersio

CAPTURE - Evaluating Cover Cropping as a Climate Action Strategy in Norwegian Cereal Production: Impact on Soil Organic Matter Fractions and N2O Emissions

publishedVersio

Muligheter for en mer effektiv utnytelse av planterestene - Agronomi som sikrer god jordhelse, avling og plantehelse i korn

Tap av organisk materiale, jordpakking og erosjon truer jordhelsa på kornareal. Problemer med dette vil antagelig øke i et våtere klima og medføre store kostnader for både gårdbrukere og samfunn. Fremover må vi passe på å stabilisere erosjonsutsatt jordoverflate og sikre en god infiltrasjon av nedbør. På kornareal er lav årlig tilførsel av karbon en begrensende faktor for aggregering og stabilisering, men dette kan forbedres ved å beholde halmen på jordet eller bruke en tilpasset fangvekststrategi. En bør trolig skjevfordele tilført organisk materiale mer mot jordas overflate og dermed stimulere mikrobiell aktivitet i jordas toppsjikt. Da må en minimere jordarbeidingsintensiteten. Slik redusert jordarbeiding fører også til utvikling av et kontinuerlig poresystem nedover i profilet som kan øke infiltrasjonen etter kraftige nedbørsepisoder og dermed bidra til å dempe flomtopper. Store mengder plantemateriale ved jordoverflaten gir imidlertid også noen utfordringer. Det trengs økt kunnskap om ugrasbekjempelse, spesielt i et scenario der glyfosat blir forbudt. Minimal jordarbeiding med planterester på jordoverflaten kan også øke angrep av sopp. Integrerte plantevernstrategier bør identifisere arter og sorter av matplanter og fangvekster som kan bidra til å begrense forekomst av patogener i jord og halmrester. Bedre jordhelse på kornareal er en tverrfaglig utfordring og krever en varig endring av dagens dyrkingspraksis.Muligheter for en mer effektiv utnytelse av planterestene - Agronomi som sikrer god jordhelse, avling og plantehelse i kornpublishedVersio

SWOT-analyse av det norske landbaserte matproduksjonssystemets bidrag til matsikkerhet

Det norske landbasert matsystemet kan defineres som et system bestående av produksjon, foredling, transport og konsumpsjon av jordbruksprodukt. I denne rapporten presenteres resultatene av en SWOT-analyse med hensyn til norsk matsikkerhet av produksjonsdelen av matsystemet. Formålet med SWOT-analysen var å 1) avdekke de viktigste komponenter for å sikre bærekraft for norsk selvforsyning og hvilke trekk i matsystemet som kan svekke denne bærekraften, og 2) drøfte effekten av forventet politikkutvikling på disse komponentene, og klargjøre hvordan dette påvirkere selvforsyningen, dvs. evaluere selvforsyningens robusthet.SWOT-analyse av det norske landbaserte matproduksjonssystemets bidrag til matsikkerhetpublishedVersio

Inventory of Norwegian grain production: Data from three average- and three high yielding cereal farms located in the major grain producing areas of Norway

Understanding the environmental impacts associated with our food production and consumption is a prerequisite for identifying pathways towards a sustainable future. In order to consider the overall environmental impacts of a certain food production system, it is recommended to include the whole production chain and quantify the various environmental impacts per unit produced. Life cycle assessment (LCA) is so far the most developed/well adapted product-oriented assessment method for this purpose. The goal of the present work was to obtain data that are needed in order to perform a LCA on Norwegian grain production, a so-called inventory. The present inventory is part of the project “Environmental impact and resource use efficiency of selected food production chains in Norway – a life cycle assessment (LCA) approach”, which focuses on environmental impacts and resource use efficiencies related to important food production chains in Norwegian agriculture. The project is funded by the Norwegian Research Council (program “Bionær”). The inventory contains information on the management of three average– and three high yielding, grain-producing farms with conventional management in Central, Central Southeast and Southeast Norway, and it describes the methodology used to calculate the environmental emissions occurring on the farms.publishedVersio