Efterafgrøder og grøngødning

- Hvordan udnytter vi bedst omsætningen af det organiske

kvælstof?

Indlæg ved

Planteavls-efterårskonferencen 2001

2 oktober 2001

Lektor Lars Stoumann Jensen

Laboratoriet for Planternes ErnæringInstitut for Jordbrugsvidenskab

Centrale spørgsmål

Er der store forskelle mellem arter i deres egnethed som efterafgrøder?

Hvad er forskellen på at tilføre en organisk gødning og så efterafgrøder/grøngødninger?

Hvad kontrollerer frigivelsen af N fra afgrøderesterne og kan N mineralisering fra afgrøderester ske selv ved lave temperaturer?

Påvirker efterafgrøder andre plantevækstfaktorer end N? Hvordan vælges den optimale efterafgrøde og

grøngødningsstrategi?

Hvad sker der når vi tilfører organiske gødningsmidler om foråret?

Tilførsels-tidspunkt

Tilgængeligt N

Tid

Højt C:N forhold, f.eks. halm, dybstrøelse

Lavt C:N forhold, f.eks. kløver

C:N mellem 12-35 f.eks. gylle, rajgræs

Mineralisering eller immobilisering ?

Hvad bestemmer efterafgrøder og grøngødningers virkning på næste afgrødes N forsyning?

Nedmuldnings-/nedvisnings-

tidspunkt

Tilgængeligt N

Efterår-vinter:Forhindre udvaskning men risiko: forudgående konkurrence

Markens• Forfrugtsværdi• N status (org. gødningshistorie)

• Jordtype & lokalitet (vinternedbør)

Efterafgrødens• Type (græs/tokimbl., ±N-fix.) • Art og sort • Rodvæksthastighed• Roddybde• Vinterfasthed

Efterafgrødens • Udvintrings- eller nedmuldningstidspunkt• Genvækstevne• Efterafgrødens N indhold• Planterestens C/N forhold og nedbrydelighed

Miljøfaktorer• Temperatur – og så måske ikke alligevel!• Fugtighed – sjældent begrænsende

Næste afgrødes• Vækstsæson og N behovs profil• Roddybde• Vinterfasthed

Tid

Vækstsæson: Mineralisering og udnyttelse

Udvikling af roddybde hos efterafgrøder såtidspunkt: primo august

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20-aug 09-sep 29-sep 19-okt 08-nov

Dato

RæddikeVinterrapsRugHavreRajgræs

Kilde: Thorup-Kristensen, 2000

Effekten af sådatoen på roddybde

-200

-150

-100

-50

0

Ro

dd

yb

de

, cm

1. aug.15. aug.1. sep.15. sep.25. sep.Sådato

FoderræddikeVinterrug Rajgræs

Såtidspunkt primo august - Målt den 1. november 1996

Kilde: Thorup-Kristensen, 1999

Får man dybere rodvækst med undersåede efterafgrøder?

Rodvækst af undersåede efterafgrøder rodtilvækst i perioden 20. juli til 15. November

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Dybde (m)

Rajgræs

Cikorie

Rumex

Sneglebælg

(Thorup-Kristensen, 2001).

Efterafgrøders rodvæksthastighed er afgørende for deres virkning på Nmin

(Thorup-Kristensen, 1995).

Medio november, efter ærter

(Thorup-Kristensen et al., endnu upubl. resultater).

Efterafgrødens N optagelse og virkning på næste afgrødes udbytte?

0 50 100 150

Vinterrug (12)

Vintervikke (10)

Vinterraps (13)

It. Rajgræs (14)

Havre (18)

Olieræddike (14)

Honningurt (20)

N optaget i top (kg N/ha)

November

Marts

Efterafgrødeart (C/N-ratio)

Høstudbytte og N i kerne, gennemsnit af 2 år

Kerneudbytte merudb. N i kerne(kg/ha)

Vinterrug 45 -2 60Vintervikke 55 8 93Vinterraps 57 11 89Ital. Rajgræs 41 -5 56Havre 56 9 81Olieræddike 69 23 101Honningurt 62 15 91Kontrol (brak) 46 0 73

(hkg/ha)

Efterafgrødens N optagelse(kg N/ha, efterår og forår)

Høstudbytte og N i kerne (gennemsnit af 2 år)

(Thorup-Kristensen et al., endnu upubl. resultater).

Efterafgrødens forudgående konkurrence og virkning på N udvaskningspotentiale

N-min november 1996

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5

Dybde (m)

Uo

rgan

isk

N (k

g N

/ha/

lag

)

Vinterraps

Ital. Rajgræs

Olieræddike

Kontrol (brak)

Efter ærter til konsum

186*

60

35

N-min marts 1997

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5Dybde (m)

Uo

rga

nis

k N

(k

g N

/ha

/la

g)

Vinterraps

Ital. Rajgræs

Olieræddike

Kontrol (brak)

Inden såning af vårbyg

119

60

119

*: kg N/ha 0-150 cm

(Thorup-Kristensen et al., endnu upubl. resultater).

Efterafgrødens forudgående konkurrence og N mineraliseringshastighed

N-min maj 1997

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5

Dybde (m)

Uo

rga

nis

k N

(k

g N

/ha

/la

g)

Vinterraps

Ital. Rajgræs

Olieræddike

Kontrol (brak)

Vårbyg med kløvergræsudl.

147

92

152

Inden såning af vårbyg

N-min marts 1997

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5Dybde (m)

Uo

rga

nis

k N

(k

g N

/ha

/la

g)

Vinterraps

Ital. Rajgræs

Olieræddike

Kontrol (brak)

119

60

119

N-min maj 1997

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5

Dybde (m)

Uo

rga

nis

k N

(k

g N

/ha

/la

g)

Vinterraps

Ital. Rajgræs

Olieræddike

Kontrol (brak)

147

92

152

Vårbyg med kløvergræsudl.

(Thorup-Kristensen et al., endnu upubl. resultater).

Efterafgrødens virkning på N udvaskning i mere end en sæson?

N-min efterår 1997

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5

Dybde (m)

Uo

rgan

isk

N (k

g N

/ha/

lag

)

Olieræddike - augustKontrol - augustOlieræddike - oktoberKontrol - oktober

Efter høst af vårbyg (under kløvergræs udlægget)

Aug:62

38

Okt.:67

39

Hvordan omsættes organisk bundet N?

BiologiskKvælstoffix.

Kuldioxid(CO2)

Grundvand

Optaget i afgrøde

Husdyr-gødning

Rod-exudater

Afgrøderester

Mikroorg.

Jordenshumus

Letomsætteligt

Husdyrgødning

Uorganisk N

Scenarier for jordens N omsætning på husdyrløse økologiske landbrug

Grøn-gødninger(N-fixerende)

Hovedafgrøde(ikke N fix.) Grøngødning

(N fix.)

Hovedafgrøde(ikke N fix.)

Fangafgrøder

(Ikke N-fixerende)

Bælgplanteafgrøde(N fix.)

Hovedafgrøde(ikke N fix.)Fangafgrøde

(ikke N fix.)

Hvordan påvirkes N mineraliseringen efter nedmuldning?

Netto N mineraliseringen er differensen mellem de to modsat rettede brutto processer

Brutto raterne er ofte væsentligt større end netto raten

Jo større brutto mineraliserings- og immobiliserings-raterne bliver, desto mere påvirkelig bliver netto raten for selv små udsving i brutto raterne

Brutto mineraliserings- og immobiliserings-raterne påvirkes ikke ens af abiotiske og biotiske faktorer

NO3-

Immobilisering Nitrifi-kation

Jordensmikro-

organismer

CO2

NH4+

Mineralisering

Differens = netto N mineralisering

Efter-afgrøde

Brutto

Mineralisering eller immobilisering ?

Nedmuldningstid

Tilgængeligt N

Tid

Højt C:N forhold, f.eks. halm, dybstrøelse

Lavt C:N forhold, f.eks. kløver

C:N mellem 12-35 f.eks. rajgræs

Hvorfor giver udvintrende efterafgrøderhurtig N frigivelse, selv ved lave vintertemperaturer?Forfrugt:Konsumærter

Efterafgrøderoddybde*

cm

Nmin

10. majkg N/ha

Kornudbytte**

og ±merudb.hkg/ha

Ingen efterafgr. 86 49Olieræddike 118 158 +21Rug 86 89 -3Rajgræs 33 96 -10Vintervikke 47 100 +8Honningurt 74 128 +12Havre 79 105 +10

*: 18/8 ca.6 uger efter såning **: Vårbyg

(Thorup-Kristensen, 1998).

Tidlig udvintring

Netto N mineralisering (kumulativ) for rajgræs ved forskellig temperatur

Tid efter nedmuldning (dage)

0 10 20 30 40

Fors

kel i

net

to N

min

eral

iser

ing

mel

lem

Ital

iensk

raj

græ

s og k

ontr

ol

(mg

N k

g-1

soi

l)

-40

-30

-20

-10

0

10

20

3° C9° C15° C

(Andersen og Jensen, 2000)

Hypotese for effekten af lav temperatur på N mineraliseringsraten

NO3-

Immobilisering Nitrifi-kation

Jordensmikro-

organismer

CO2

Husdyr-gødning

Lav temperatur

NH4+

Mineralisering

= netto N mineralisering

NO3-

Immobilisering Nitrifi-kation

Høj temperatur

Jordensmikro-

organismer

CO2

NH4+

Mineralisering

= netto N immobilisering

Husdyr-gødning

Brutto

0

1

2

3

4

0 5 10 15 20 25Temperatur (°C)

Rel

. påv

irkn

ing mineralisering

immobilisering

Opsamling: Hvad betyder efterafgrøder for dyrkningssikkerhed?

Nedbør og virkning af efterafgrøderNmin (0-100) med og uden efterafgrøde

0

60

120

180

240

200 300 400 500 600 700 800

mm nedbør (august til april)

Nm

in (

kg

N/h

a)

Uden efterafgrøde

Med efterafgrøde

Opsamling: Andre positive effekter af efterafgrøder?

0 10 20 30 40

Ingen efterafgrøde

Rajgræs

Vinterraps

Foderræddike

Kg S/haS optaget i efterfølgende vårbyg S optaget i efterafgrøder før vårbyg

Kilde: Eriksen et al, 1999

Opsamling: Hvordan vælges den optimale efterafgrøde og grøngødningsstrategi?

Lerjord?

•Vinterfaste fangafgrøder•Nedmuldning tidligt forårf.eks. • vinterraps• vinterrug

nej

•Vinterfaste fangafgrøder•Nedmuldning sent efterårf.eks. • Ital. rajgræs• w.v. rajgræs• vinterrug• vinterraps

eller

ja

Efterfølgende afgrøde med ringe roddybde ?(f.eks. løg, salat, spinat)

ja

ja

Vinternedbør < 400-450 mm? nej

•Ikke vinterfaste fangafgrøder•Nedmuldning tidligt forårf.eks. • foder/olie-ræddike • honningurt• gul sennep• havre

enten

nej