Grønsagsproduktion er mange steder i Europa en vigtig kilde til kvælstofudvaskning. For at forebygge dette, er det vigtigt at kunne beregne tilgængelighed og udvaskning af kvælstof i grønsagssædskifter. En ny computermodel - EU-rotate – kan hjælpe til med at optimere kvælstoftilførsel og sædskifteplanlægning

Thorup-Kristensen, Kristian

Danish

Organic Eprints

TEKST OG FOTO:KRISTIAN THORUP-KRISTENSENDJF ÅRSLEVI et projekt finansieret af EU har DJF Årslevudviklet en computermodel til at beregnetilgængelighed og udvaskning af kvælstof igrønsagssædskifter. Modellen hedder‘EU-rotate’. Projektet blev ledet fra Eng-land og havde partnere fra Spanien,Italien,Tyskland, Norge og Danmark.Ideen var at lave en model, som kan bru-ges til at rådgive om kvælstofgødskning igrønsagsdyrkning.Mange grønsager har etstort kvælstofbehov, men kun en mindredel af det kvælstof, de optager, fjernesmed afgrøden. Meget kvælstof efterlades imarken, i jorden eller i afgrøderesterne, ogdet betyder, at der er stor risiko for kvæl-stoftab ved udvaskning. Mange steder iEuropa udgør områder med grønsagsdyrk-ning en vigtig kilde til kvælstofudvaskning.Store udsving i NminDet kvælstof, som efterlades i marken, ta-bes ikke nødvendigvis. Hvis man for ek-sempel har en tør vintersæson, eller hvisder dyrkes to afgrøder efter hinanden sam-me år, kan forfrugtsvirkningen være stor.Meget af det kvælstof, som er efterladt afén afgrøde, findes som Nmin i jorden, nården næste afgrøde etableres. Det kan der-med udnyttes og bruges til at spare N gød-ning og reducere udvaskningen af nitrat.I praksis tager man normalt ikke megethensyn til N efterladt af de foregående af-grøder, bland andet fordi mængden er me-get varierende og ikke lige til at forudsige.I Danmark tager man lidt hensyn til det,ved at der beregnes en årlig korrektion ikvælstofkvoten, Det betyder, at man fårlov til at gøde med måske 10 kg N perhektar mere eller mindre, afhængig blandtandet af vinterens udvaskning.Men de ud-sving i forårs Nmin,man kan have i en grøn-sagsproduktion, er langt større, og kanman udnytte det, kan der spares meget N,samtidig med at man kan reducere nitrat-udvaskningen.Iprojektetharviarbejdetmedatudvikleenmodel, som kan beregne omsætning og fri-givelse af kvælstof fra humus og afgrødere-ster i jorden og beregne nedvaskningen afkvælstof igennem jorden. Samtidig bereg-nes grønsagernes vækst og kvælstofbehov,og modellen kan så beregne et bud på,hvormeget kvælstof der er behov for at tilføre.GØDSKNING354 FRUGT & GRØNT JULI/AUGUST 2008Eksempel med modelberegnet NminI modellen beregnes kvælstof i jorden ned til to meters dybde, og modellen beregner grønsagernes rodvækst til samme dybde.Afgrødernes roddybde afhænger af, hvor hurtigt rodsystemet vokser, og hvor lang en vækstperiode afgrøden har. Fordelingen afrødder ned igennem jorden varierer også, så nogle afgrøder, for eksempel kålafgrøderne, er gode til at opnå høj rodtæthed og-så i dybere jordlag.Modellen beregner også mængde og dybdefordeling af kvælstof, som så sammen med den beregnede roddybde og rodtæthedbruges til at beregne, hvor meget kvælstof der kan optages.Tabellen her viser et eksempel på modelberegnet Nmin i det tidligeforår efter henholdsvis løg høstet 1. august og blomkål høstet 1. oktober året før. Det er tydeligt, at værdierne er langt højereefter de sent høstede blomkål end efter løg, og at Nmin er langt højere, når man medregner dybere jordlag. Men Nmin svingermeget imellem årene, og i et enkelt år er Nmin efter løg dog så høj, at det kan være relevant at måle Nmin og tage hensyn til deti gødningsplanen. Efter blomkål kan Nmin prøver være relevante i flere af årene, og der kan i nogle tilfælde spares rigtig megetN, men når vinternedbøren har været meget høj, findes der selv efter blomkål kun lave Nmin værdier.Modelberegnet forårs Nmin afhængig af sidste års afgrøde,som var løg eller sent høstet blomkål.Bereg-ningerne er lavet med vejrdata fra en periode i 1990erne, hvor der var meget svingende nedbør. Blandtandet var der i vinteren 1995/1996 meget lav nedbør, hvilket ses som høje Nmin værdier i foråret 2006.Et par af de andre år havde derimod rekordhøj nedbør, hvilket fører til meget lave Nmin værdier, for ek-sempel i foråret 1994 og 1998 i denne simulering.Nmin 0-30 cm Nmin 0-60 cm Nmin 0-90 cmEfter løg Efter blomkål Efter løg Efter blomkål Efter løg Efter blomkål1993 9 29 19 60 38 881994 8 14 21 40 45 1081995 12 52 19 85 28 1231996 24 68 49 160 71 2251997 11 41 21 81 35 1151998 9 34 12 40 15 47TABEL 1EU-ROTATEBeregning af kvælstof-tilførsel i sædskiftetGrønsagsproduktion ermange steder i Europa envigtig kilde til kvælstofud-vaskning. For at forebyggedette, er det vigtigt at kun-ne beregne tilgængelighedog udvaskning af kvælstof igrønsagssædskifter. En nycomputermodel - EU-rota-te – kan hjælpe til med atoptimere kvælstoftilførselog sædskifteplanlægning.I den danske del af projektet har vi i Årslevisær arbejdet med at modellere rodvækstog kvælstofoptagelse baseret på mangeforsøg med rodvækst hos grønsager og ef-terafgrøder.Rodvækst vigtigDet er vigtigt, at modellen kan beregnerodvækst, for det er jo rodvæksten, sombestemmer, hvor meget af jordens kvæl-stof planterne har adgang til. Forskellen irodvækst imellem grønsagsarter er megetstor, fra løg med en roddybde på kun cirka25 centimeter til for eksempel hvidkål,som kan nå roddybder på mere end 250centimeter.Rodvækst er særlig vigtig for at forstå for-frugtsvirkninger. Kvælstof,som er efterladti jorden af én afgrøde, vil næsten altidvære vasket dybere ned i jorden,inden dennæste afgrøde har mulighed for at udnyt-te det. Løg med sin overfladiske rodvækstvil derfor ofte være dårlig til at udnytteforfrugtsvirkninger, mens andre afgrødermed dybere rodvækst har langt bedre mu-ligheder for at gøre dette.Brugerflade ikke udvikletI projektet var det hensigten at lave enmodel, som kan bruges direkte til gød-ningsanbefalinger, men så langt nåede viikke helt.Vi fik ikke igennem projektet ud-viklet en brugerflade, som gør modellenegnet til almindelig brug,hvor man let kanindtaste de nødvendige oplysninger og fåen anbefaling ud.Fagligt set nåede vi langtmed opbygning af modellen. Men model-len og mange af de enkelte afgrøder i dener ikke testet godt nok igennem.Derfor tørvi ikke anbefale at bruge modellens bereg-ninger som direkte anbefaling af, hvor me-get N der bør tilføres. Hvis modellen foreksempel beregner, at der er så megetkvælstof i jorden, at man kun behøver attilføre 50 kilo N per hektar til en blomkåls-afgrøde, tør vi derfor ikke sige, at så kanman blot følge dette.Prioritering af N-tilførslenNår vi nu ikke har nået disse mål, hvad erperspektivet så? Modellen kan faktisk alle-rede bruges i gødningsplanlægning og kani hvert fald bruges til sædskifteplanlæg-ning. For selvom modellen ikke kan forud-sige gødningsbehov med tilstrækkeligpræcision,kan den i betydeligt omfang be-skrive sammenhænge imellem sædskifte,jordtype, nedbør, mineralisering, afgrøde-vækst og rodvækst til at forudsige mangeting om sædskiftet.Hvis modellen som i eksemplet medblomkål forudsiger,at der er så meget Nmini jorden, at man kun behøver at gødeblomkål med 50 kilo N per hektar, så kander godt spares på gødningen.For en merepræcis vejledning kan det anbefales at ud-tage en Nmin prøve og gøde ud fra den.Nårmodellen viser høje Nmin værdier, så er dermeget stor sansynlighed for, at analyserogså vil vise, at der kan spares meget N.Mere forsigtigt kan man bruge modellensberegning, når man prioriterer N imellemsine afgrøder. Hvis modellen forudsigerhøje Nmin værdier forud for nogle afgrøder,kan denne information bruges til at be-slutte, om noget af N kvoten skal flyttestil afgrøder,hvor modellen forudsiger lave-re Nmin værdier.SædskifteplanlægningModellen kan nok især bruges i forbindelsemed sædskifteplanlægning. Hvor megetkvælstof, der kan spares, varierer fra megetfra år til år og afhænger i høj grad af vin-tersæsonens nedbør. Men sædskiftet bety-derogsåmeget,detheleafhængerikkekunaf vejr og vind. Det er for eksempel klartforudsigeligt,at en sent høstet blomkålsaf-grøde ofte vil have en stor forfrugtsværdi,mens en løgafgrøde høstet i august ofte vilhave en lille forfrugtsværdi. Hvor der erstor forfrugtsværdi, vil der som nævnt oftefindes meget tilgængligt kvælstof i størrerdybder. Det betyder, at man med fordelkan placere afgrøder med stor roddybde ogstort kvælstofbehov, hvor der er megetkvælstof i større dybde, eller hvis det ikkeer muligt, så i hvert fald dyrke efterafgrø-der med stor roddybde efter høst.Når der har været dyrket en efterafgrøde,eller afgrøderester af hovedafgrøden ernedmuldet meget sent på året, er der der-imod ofte meget Nmin i de øverste jordlag.Det giver de bedste sædskifteplaceringertil afgrøder som løg og salat, der ikke harså dybe rodsystemer. Modellen kan ogsåberegne, at tidligt høstede afgrøder medkort vækstsæson kun opnår en begrænsetroddybde, og dermed bedst placeres hvorder er meget Nmin i overjorden og ikke i de>>>FRUGT & GRØNT JULI/AUGUST 2008 355GØRES LETTERE – Det er arbejdskrævende at tage jordprøver og specielt til Nmin.Det kanmåskegøresletteremedcomputeren!dybere jordlag. Modellen kan bruges til atregne på de forskellige muligheder og givebud på, hvordan sædskiftet sammensæt-tes, så man opnår den bedst mulige ud-nyttelse af kvælstof.Optimering af sædskiftetMed de eksisterende begrænsninger i hvormeget kvælstof man må tilføre, vil detvære en klar fordel at sammensætte sæd-skiftet, så man udnytter den begrænsedekvælstofmængde bedre. I økologisk pro-duktion, hvor det kan være svært og dyrtat skaffe tilstrækkeligt med kvælstof, erdet særligt vigtigt, men det gælder også ikonventionel produktion. I nogle områderer der særlige begrænsninger på kvælstof-anvendelsen på grund af følsom natur el-ler risiko for nitratforurening af grundvan-det. Når EUs vandrammedirektiv for alvorbegynder at få betydning, må den slagsforventes at blive mere udbredt og rammemange grønsagsproducenter, og her kanen model, som den vi her har udviklet, bli-ve et vigtigt redskab til at opretholde ren-tabel grønsagsproduktion mange steder.Udviklingsarbejde manglerSom modellen er nu, kan den bruges ogvære værdifuld i nogle sammenhænge,men det kræver noget tid at lære at brugeden. Den er præget af, at den er lavet i etfælles europæisk projekt,og at den især erbygget på en tidligere engelsk model. Et afperspektiverne er at arbejde videre medmodellen og lave en brugerflade, der gørden lettere at anvende i praksis og tilpasseden mere til danske forhold. Det vil væreaf stor værdi at få modellen afprøvet idansk grønsagsproduktion.Allerbedst vil det naturligvis være at sam-menligne modellens forudsigelser omgødningsbehov med rigtige gødningsfor-søg, og undersøge hvor godt den rammer ipraksis. Det vil kræve mange forsøg ogsimplere tests, hvor modellens forudsigel-ser sammenlignes med målte Nmin værdi-er. Måling af kvælstofoptagelse i afgrødervil også i høj grad kunne bruges til at øgemodellens værdi og sikkerhed under dan-ske forhold. Testen skal helst ske på for-skellige jordtyper med forskellige grøn-sagsafgrøder, sædskifter og gerne i bådeøkologisk og konventionel produktion. lGØDSKNING356 FRUGT & GRØNT JULI/AUGUST 2008Modellen ‘EU-rotate’Modellen er beskrevet på hjemme-siden http://www2.warwick.ac.uk/. Isøgefeltet øverst til højre skriverman EU-rotate, så kommer manover på en hjemmeside, hvor manblandt andet kan downloade model-len.FAKTAEksempel på resultater fra modelsimuleringerFiguren viser tre års modelsimulerede Nmin værdier på et areal, hvor der hvert år dyrkes enten løg eller sene blomkål. Data star-ter på det tidspunkt, hvor først løg og senere blomkål lige er gødet i 1994. I den første periode efter gødskning sker der et kraf-tigt fald i Nmin, især på grund af afgrødens N optagelse. I slutningen af 1994 og begyndelsen af 1995 falder Nmin yderligere pågrund af udvaskning af N. I foråret, på det tidspunkt hvor der tilføres gødning til løg, er der alle tre år langt højere Nmin værdierefter blomkål end efter løg.Før løg tilføres der så 180 kg N/ha i foråret 1995, inden der er sket nogen nævneværdig forårsmineralisering, og stort set sam-me forløb som i 1994 gentager sig.For blomkål er der højere mineraliseringsrate og meget længere tid hen over sommeren,hvorder kan mineraliseres N i jorden, inden afgrøden plantes i august, så start Nmin bliver høj, og der tilføres så yderligere 260 kg Nper hektar i beregningerne her. Forskelle imellem de tre år skyldes især forskelle i vinternedbør. I vinteren 1994/95 var udvask-ningen høj, så der opnås ikke så høje Nmin værdier efter gødskning, mens vinteren 1995/96 var meget tør, og der er meget me-re Nmin tilbage i jorden om foråret. Dette år er den beregnede Nmin værdi for blomkål meget høj.

Beregning af kvælstoftilførsel i sædskiftet

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Organic Eprints