Delprojekt 8
Betydning af afgrøder og efterafgrøder med meget dyb rodvækst i sædskiftet, kvælstdynamik og modellering

Deltagere
Forskningsleder Kristian Thorup-Kristensen, Ph.D. studerende Anders Pedersen og forsker Hanne L. Kristensen, Afdeling for Havebrugsproduktion, Danmarks JordbrugsForskning, Årslev.

Emails: Kristian.ThorupKristensen@agrsci.dk; Hanne.Kristensen@agrsci.dk; Anders.Pedersen@agrsci.dk;

Baggrund

I praktisk dyrkning er det umuligt at undgå at der udvaskes N. Vores afgrøder har dog meget forskellig roddybde, og for nogle er det allerede udvasket når det er vasket ned i 50 cm dybde, mens andre afgrøder kan udnytte N fra langt større dybde. Vi har flere arter som kan nå meget store roddybder på over 200 cm, og som kan udnytte N der ellers er tabt for de fleste andre afgrøder. Vi ved at kålafgrøder med lang vækstsæson og efterafgrøder af korsblomstrede arter kan opnå meget stor roddybde. Selvom vi kender efterafgrøder med meget dyb rodvækst, er rajgræs undersået i korn den mest udbredte efterafgrøde i praksis, men rajgræs når kun en roddybde på 75-100 cm. For at forbedre udnyttelsen af denne viden om dyb rodvækst vil vi i projektet 1) undersøge dyb rodvækst og dens betydning for N dynamik i jordlag ned til 250 cm, 2) undersøge om vi kan finde efterafgrøder med dyb rodvækst som er egnede til undersåning i korn, og 3 med modellering søge af forbedre rådgivniningen omkring udnyttelse af efterafgrøder.

Aktiviteter

I en serie forsøg har vi studeret mere end 20 plantearter som kunne være egnede som undersåede efterafgrøder i korn, og sammenlignet deres rodvækst og effekt med effekten af rajgræsefterafgrøder. Vi har målt efterafgrødernes N optagelse, og målt deres rodvækst og udtømningen af jordens nitrat indhold i efteråret ned til 250 cm dybde, samt deres eftervirkning året efter.

I en anden forsøgsserie har vi igennem 3 år studeret N dynamik i sædskiftesekvenser med stærkt varierende roddybde. I hvert af de 3 år har vi forsøgt at sammensætte sædskiftet så vi havde afgrøder med overfladisk-, middel- og dyb rodvækst. I et antal kombinationer af disse afgrøder har vi studeret N optagelse, rodvækst og N dynamik ned til 250 cm dybde i jorden, for at undersøge betydningen af dyb rodvækst for N dynamik.

Resultater

Studier af undersåede efterafgrøder har vist at der faktisk findes et betydeligt antal plantearter der kan dyrkes som undersåede efterafgrøder. Mange af arterne har dybere rodvækst end rajgræs, men kun få viste virkelig dyb rodvækst. Den mest lovende art er vajd, som er en korsblomstret planteart. Den har haft den dybeste rodvækst og den bedste udtømning af nitrat fra de dybe jordlag. Den og andre testede korsblomstrede arter har samtidig vist en klart bedre eftervirkning end andre ikke-bælgplanter i forsøget.

Studierne af N dynamik har vist at der hurtigt kan vaskes N ned i dybe jordlag, men også at flere afgrøder er istand til at optage en stor del af dette igen. Som et eksempel på resultaterne blev porre, rødbede og hvidkål sammenlignet. Det havde roddybder på ca. 50 cm, 170 cm og mere end 250 cm. Selvom både rødbede og hvidkål havde dyb rodvækst, var der alligevel stor forskel på deres evne til at optage N fra underjorden, og rødbede efterlod helt op til 100 kg N/ha mere i underjorden end hvidkål i et eksempel. Resultaterne illustrerer meget overbevisende fordelen ved at dyrke efterafgrøder forud for afgrøder med overfladisk rodsystem.

I modelleringsarbejdet vil vi bruge viden om jordtyper og nedbørsforhold, og om rodvækst af efterafgrøder og hovedafgrøder til at simulere hvor og hvordan der mest fordelagtigt dyrkes efterafgrøder.

Figur 1 Nitrat-N efterladt i jorden pr. hektar i november 2002 under forskellige efterafgrøder der var undersået i byg i foråret. Rajgræs tømte godt i de øverste 50 cm, men under denne dybde var de to andre efterafgrøder langt mere effektive, og især vajd var effektiv helt til 250 cm dybde.

Figur 2 Fra forsøget med betydningen af afgrøder med meget forskellige roddybde for N udnyttelse fra dybere jordlag. De tre afgrøder på billedet havde roddybder fra kun ca. 50 cm for porre til mere end 150 cm for rødbede og mere end 250 cm for hvidkål.

Videnskablige publikationer

Kristensen, H. L. and Thorup-Kristensen, K. (2004) Root growth and nitrate uptake of three different catch crops in deep soil layers. Soil Science Society of America Journal 68: 529-537.

Thorup-Kristensen, K., J. Magid, and L.S. Jensen. 2003. Catch crops and green manures as biological tools in nitrogen management in temperate zones. Adv. Agron. 79:227-302.

Kristensen, H.L. and Thorup-Kristensen, K. (2002) Root depth and nitrogen uptake from deep soil layers in organic vegetable production – a preliminary study. Acta Horticulturae 571: 203-208.

Danske publikationer

Kristensen, H. L. and Thorup-Kristensen, K. (2002). Efterafgrøder og grønsager kan udnytte kvælstof ned til 2,5 meters dybde. Poster ved Økologi-Kongres 2002. Odense Congress Center 20.-21. nov. 2002.

Kristensen, H.L. og Thorup-Kristensen, K. (2003) Efterafgrøder kan optage "tabt" nitrat fra stor dybde. Månedsmagasinet Mark 7: 14-15.