forskning
FØJO · Forskning > FØJO II > Øget kvalitet og produktion af brødhvede > Status 2003

Status 2003

Kvalitet og produktion af brødhvede

I projektet undersøges mulighederne for at øge N styringen i relation til produktion af hvede til human konsumption. Næsten 70% af den anvendte brødhvede importeres og der er et markant behov for at fremme såvel omfang som kvalitet af den indenlandske brødhvedeproduktion. Netop for brødhvede stilles krav om optimal N forsyning i vækstperioden og i samspil hermed er der behov for evaluering af sorters egnethed til økologiske dyrkningsforhold, for revurdering og videreudvikling af kriterier og metoder til kvalitetsbedømmelse af bagekvalitetsparametre.

Projektet er opdelt i fire delprojekter (WP'er)

WP1: Udnyttelse af N i afgræssede kløvergræsmarker
Formålet er at nedsætte N-udvaskningen fra afgræsningsmarker, at fastslå betydningen af markens alder for N udnyttelsen i efterfølgende afgrøder, og undersøge potentiale for produktion af kvalitetshvede ved kombination af eftervirkningen af afgræsningsmarker og tilførselsstrategi for husdyrgødning. Delprojektet vil bidrage til at der opnås en større N udnyttelse på græs-intensive økologiske brug, at tabet af nitrat efter ompløjning af afgræssede kløvergræsmarker reduceres, og at der skabes mulighed for en større produktion af brødhvede.

I vinterperioden 2000-2001 blev nitratudvaskningen bestemt for nyetablerede, 1 og 7 år gamle marker med kløvergræs (ugødede) og rent græs (gødede). I 2001-2002 blev de tilsvarende 1, 2 og 8 år gamle marker genstand for udvaskningsbestemmelser. Udvaskningstabene fra kløvergræs var lave og af samme størrelsesorden for alle græsmarksbenyttelser (4-21 kg NO3-N/ha). Udvaskning fra afgræssede rajgræsmarker blev begge år dramatisk forøget med græsmarkens alder. Tilsyneladende har opbygningen af jordens N-pulje nået en ligevægt efter 7-8 års afgræsning resulterende i at en større andel af gødningsinput bliver tabt.

Efter ompløjning af græsmarkerne i 2002 blev bestemt forfrugtsværdi i vårhvede. Den var fra 70 kg efter 1. års græs og op til 100-120 kg N efter 8. års afgræsningsmarker. Udvaskningen den efterfølgende vinter var lavest efter 1. års kløvergræs og højest efter rajgræs afgræsset mere end 1 år. Der var ikke udbytteeffekt af gylletilførsel til vårhvede, men den forøgede til gengæld proteinindholdet. Generelt var proteinindholdet i hvedekerner væsentlig højere efter græsforfrugt end efter kornforfrugt, selv ved et højt gødningsniveau.

WP2: Jordbearbejdningsstrategi og håndtering af organiske tilførsler
Formålet er at kvantificere jordbearbejdningens (tidspunkt, intensitet, hyppighed) potentiale som styringsredskab i N omsætningen i korns vækstperiode og at bestemme vekselvirkningen mellem jordbearbejdningens effekt på N mineralisering og organisk stof tilførsel og jordtype. Det strategiske mål er at forbedre synkroniseringen mellem jordens N mineraliseringshastighed og N optagelsesprofilen i hvede til brødformål.

I 2001 gennemførtes forsøg med vårbyg pga. risiko for sædskiftesygdomme. Til et (16/5), to (16/5, 30/5) eller tre (16/5, 30/5, 13/6) tidspunkter blev der i vårbyg sået på dobbelt rækkeafstand foretaget en jordløsning til 8 cm dybde mellem rækkerne med en radrenser. Der blev udtaget jordprøver og foretaget planteklip umiddelbart inden jordløsningen samt en, to og tre uger efter. Jordløsningen i vækstperioden øgede jordens indhold af uorganisk N med op til 19 kg N/ha. Udbytte og kvælstofoptagelsen i planteklippene viste dog ikke tilsvarende effekt af jordløsningen. Kerneudbyttet af vårbyggen høstet ved modenhed var upåvirket af jordløsningerne. Afgrødens samlede kvælstofoptagelse (kerne+halm) var øget med op til 5 kg N ha-1 ved én jordløsning sammenlignet med de øvrige behandlinger.

Betydningen af intensitet af jordbearbejdning i vækstsæsonen blev undersøgt i 2002 og 2003. Tre typer af redskaber til jordløsning blev undersøgt: radrenser, rækkefræser og børsterenser. Jordbearbejdningen skete hhv. d. 6. maj 2002 og 5 maj 2003 i vinterhvede sået på dobbelt rækkeafstand. Der blev taget jordprøver og planteklip umiddelbart inden jordbearbejdningen samt i hver uge indtil fire uger efter bearbejdningen. Resultaterne fra 2002 viste, at alle typer jordbearbejdning i en periode øgede indholdet af nitrat i jorden. Dette blev ikke afspejlet i hvedens kvælstofoptagelse i planteklippene, hvor kvælstofindholdet var omtrent det samme, uanset om jorden var blevet bearbejdet eller ej. Ved høst var der et lavere udbytte, hvor der var anvendt radrenser. Derimod var der ikke forskel på udbyttet i hvede dyrket på hhv .ubearbejdet jord og jord bearbejdet med rækkefræser og ukrudtsbørste.Kerneprøver vil blive analyseret for egnethed til bageformål.

I forbindelse med undersøgelserne vedr. betydning af jordbearbejdning i vækstsæsonen i vinterhvede, blev der i 2002 lavet undersøgelser af rækkefræsningens indflydelse på brutto-omsætningen af N i jorden. Desuden er der målt omsætningsrater i jord efter simuleret jordbehandling (sigtning). Mineralisering, immobilisering og nitrifikation blev bestemt vha af isotopmærket N (15N) ud fra en fransk model (FLUAZ). Kvantificering af N omsætningsrater er udført i parceller med høj og lav tilførsel af organisk stof. Der blev ikke fundet en entydig effekt af jordbehandling med rækkefræser på brutto-minerali-seringsraten i jorden indenfor de første 10 dage. Heller ikke N immobliseringsraten var influeret af jordbehandlingen. Der var tendens til lavere immobilisering i jord med et lavt niveau af organisk stof. Jordbehandlingen påvirkede ikke nettomineralisering af kvælstof. Resultaterne antyder således alene ubetydelige effekter på jordens N omsætning de første 10 dage efter jordbehandling.

I det langvarige gødningsforsøg på Askov Forsøgsstation blev en af de fire blokke omlagt til økologisk dyrkning i 1996 med sammenligning af forskellige niveauer af N, P og K i fast og flydende husdyrgødning. Dette forsøg blev anvendt til forsøg til belysning af, hvor stor indflydelse jordbearbejdningsintensiteten før såning har på kvælstofmineraliseringen. I foråret 2001 blev hver parcel inddelt i to delparceller. Den overvintrende kløvergræs blev i den ene delparcel pløjet direkte ned. I den anden parcel blev jorden fræset før nedpløjning. Parcellerne blev derefter tilsået med vårhvede. Til ni tidspunkter i løbet af foråret blev der i udvalgte parceller udtaget jordprøver og foretaget planteklip. Jordbearbejdningsintensiteten før såning påvirkede ikke indholdet af uorganisk N fundet i jorden i første del af vækstsæsonen. Udbytte og optag af N i planteklippene af vårhveden viste heller ingen effekt. Ved modenhed var der større udbytte og kvælstofoptagelse i vårhveden dyrket på jord uden forudgående fræsning.

WP3: Gødningsplacerings betydning for N optagelse og konkurrenceforhold mellem afgrøde og ukrudt
Formålet er at øge kornafgrøders optagelse af N i flydende husdyrgødning og mindske ukrudts adgang til tilførte næringsstoffer gennem optimering af gødningens placeringsgeometri i forhold til udsæd og afgrøderækker. Gennem valg af sort og gødningsplacering søger delprojektet at øge afgrødens konkurrenceevne over for ukrudt, specielt i den indledende vækstfase. Delprojektet vil bidrage til udvikling af strategier for tilførsel af flydende husdyrgødning, der øger N udnyttelsen af den tilførte gødning og mindsker ukrudtstrykket i kornafgrøder.

Resultaterne fra et klimakammerforsøg i år 2000 med bestemmelse af initial rodvækst peger på, at kornafgrøders rodvækst er langt hurtigere end forskellige ukrudtsarters. Hvorvidt dette forspring kan give afgrøden en fordel er undersøgt i markforsøg i år 2001 og 2002. I markforsøgene blev konkurrenceevnen af to vårhvedesorter overfor ukrudt undersøgt ved hhv. slangeudlægning eller nedfældning af gylle før pløjning og nedfældning af gylle efter pløjning. Foreløbigt er der fundet sikre forskelle i de to sorters konkurrenceevne, som dog mest relaterer sig til deres overjordiske vækstpotentiale. Udbringning af gylle før pløjning giver mindre ukrudt og der er en tendens til at det højeste høstudbytte opnås ved nedfældning af gylle før pløjning.

For at kunne anvende udbringning af husdyrgødning som et led i ukrudtsreguleringen er det væsentlig at vide hvordan afgrøden og ukrudtet konkurrerer om det tilførte kvælstof. Anvendelse af isotopmærket kvælstof (15N) er velegnet til dette, og blev benyttet i et miniparcelforsøg i år 2002. Efter vårhvedens fremspiring blev der udtaget planteprøver af både afgrøde og ukrudt på syv tidspunkter med 5-6 dages mellemrum, svarende til det korte og intensive optagelsesforløb af tilført kvælstof. De i alt 340 planteprøver er tørret, formalet og analyseret, og resultaterne er bearbejdet statistisk. Gødningskvælstof tildelt med henblik på at fremme afgrødens produktivitet vil også være tilgængelig for ukrudt, og det er klart, at dyrkningsmetoder, der har en positiv effekt på afgrødens optagelse af det tilførte kvælstof samtidig vil reducere ukrudtets optagelse af gødningskvælstof. Afhængig af udbringningsmetoden vil forholdet mellem ukrudt og afgrøden påvirkes af forskellige faktorer. Forhold, der svækker afgrødens evne til at optage det med gødningen tilførte kvælstof vil også påvirke konkurrencen mellem ukrudt og afgrøde om andre vækstfaktorer, så som lys og vand, og desuden reducere muligheden for at gennemføre en effektiv og prisbillig mekanisk ukrudts regulering.

WP4: Kvalitetsparametre for brødhvede – betydning af sortsvalg og N styring
Formålet er at identificere sorter der er særligt velegnede til brødhvede produktion under økologiske produktionsbetingelser, at udvikle og implementere brugervenlige metoder til test af brødhvedekvalitet, og at etablere egnede standarder til karakterisering af økologisk dyrket hvedes egnethed til bageformål. I samarbejde med de øvrige delprojekter vil delprojektet bidrage til afklaring af samspillet mellem sortsvalg, N forsyningsstrategi og bagekvalitet for økologisk dyrket hvede. Arbejdet forventes at resultere i bedre testmetoder og kvalitetsstandarder til brug i produktion, handel og mølleindustri, samt anbefalinger vedrørende sortsvalg og dyrkningsmetoder i økologisk brødhvedeproduktion.

I WP4 undersøges hurtige analysemetoder som NIT (Near Infrared Transmission) og billedanalyse til bestemmelse af kvalitetsparametre af betydning for brødhvede. Der er for nuværende indsamlet over 2500 NIT skan fra primært økologisk dyrkede prøver af et stort antal sorter (ca. 40) dyrket under forskellige økologiske dyrkningsstrategier.

De indtil nu analyserede data har tydeliggjort problemer med et lavt proteinindhold i økologisk dyrket vinterhvede. I et enkelt af forsøgsårene (2001) var glutenindholdet endvidere meget lavt, ca. 10-12%. Når proteinmålinger sammenholdes med målingerne af glutenindholdet, ser det ud til, at enkelte sorter som Bussard, Hereward, Pentium og Terra klarer sig bedre end gennemsnittet. Bussard var således i 2001 den eneste sort, der havde et glutenindhold, der svarer til brødanvendelse (20-25% gluten). Bussard var ligeledes den sort med det største brødvolumen i bagetest.

Kombinationen af hurtige kerneanalyser på de økologisk dyrkede hvedesorter med klassiske, kemiske analyser på det formalede mels egnethed til brødfremstilling er en vigtig del af WP4. På nuværende tidspunkt er der foretaget reologiske og bagetekniske undersøgelser på udvalgte dele af det tilgængelige forsøgsmateriale. Dette er f.eks. brugt til at beskrive konsekvensen af valg af hhv. fast gødning eller ajle, samt mængden af N tilført N med disse gødninger, for glutenindholdet i vårhvede. Resultaterne viser at begge typer af gødning samt tilført mængde påvirker kernernes proteinindhold og glutenindhold i mel signifikant. Ved alle gødningsniveauer medførte anvendelse af ajle et højere protein og glutenindhold.

Forsøg med samdyrkning af brødhvede og vintervikke, rødkløver og olieræddike, der underskæres i foråret, har vist en positiv effekt på proteinindholdet i det høstede korn. Samdyrkningsafgrøderne kan dog i enkelte tilfælde, hvor underskæringen ikke lykkes tilfredsstillende, medføre en genvækst, der kan udvikle sig til stærke konkurrenter til hveden. Derved reduceres udbyttet i kornafgrøder.