 |
Status 2002
Produktion af frøbælgplanter og korn
til fodring af enmavede dyr
Projektet er opdelt i fem delprojekter, de såkaldte workpackages (WP):
WP1. Frøbælgplanter til renbestand og samdyrkning i økologiske jordbrugssystemer
Delmålene er:
- At bestemme frø og halmudbytte, N2 fiksering og kvalitet af ærte-, hestebønne- og blå lupin typer dyrket i økologiske dyrkningssystemer på to jordtyper i tre år,
- At bestemme strategier for frøbælgplantevalg og placering i sædskiftet
- At evaluere tilgængelige frøbælgplantesorter og -liniers egnethed for dyrkning i renbestand og til samdyrkning med vårbyg, hvede, og triticale, og at
- At vurdere ideotyper af blå lupin med forskellige vækstrytmer, højde og forgreningsstruktur for deres egnethed for samdyrkning og evne til at undertrykke ukrudt.
Resultater 2002
Med henblik på at finde gode komponenter på arts og sorts niveau til de videre undersøgelser i projektet blev der som eneste forsøgsaktivitet i det første projekt år (2000) samt i år 2001 screenet et stort antal potentielle genotyper af byg, vårhvede, triticale, ærter, hestebønner, og lupin i renbestande og blandinger. Sorterne til screeningerne blev udvalgt udfra anbefalinger fra forædlere i Danmark og de skandinaviske lande vedrørende byg, ært, vårhvede og lupin, fra Nordeuropa vedrørende hestebønner og for triticale blev et stort ”screening nursery” fra CIMMYT i Mexico testet. I år 2000 var lavt voksende moderne ærtetyper samt tidligt modnende smalbladede lupiner med reduceret sideskuddannelse det bedste valg til blandinger med vårbyg og vårhvede med hensyn til samtidig udvikling og resistens mod lejesæd. Traditionelt forgrenede lupiner og hestebønner overvoksede og modnede meget senere end kornafgrøderne. Ukrudtsmængden var sammenlignelig i blandinger af korn og frøbælgplanter og renbestandene af korn, men flere gange højere i renbestande af alle 3 bælgplantearter. I år 2001 var forskellene i modningstidspunkter mellem arter og sorter meget mere begrænsede pga. en varm og tør august. Det var bemærkelsesværdigt under disse betingelser, at bælgplanterne i blanding med korn modnede tidligere end i renbestand, sandsynligvis på grund af konkurrence om vand.
Med henblik på at undersøge forskellige bælgplante ideotypers egnethed til samdyrkning undersøgtes effekten af en række lupin typer med forskellig forgreningsstruktur, tidlighed for strækningsvækst og modenhedstidspunkt på vårbyg og den naturligt forekommende ukrudtsbestand. Biomassen af byg var ikke signifikant påvirket af typen af lupin, men kerneudbyttet varierede mere end 100%, pga. variation i kernestørrelse og kerneantal. Det højeste totale udbytte blev opnået ved samdyrkning af en lupintype uden sideskudsdannelse, der ikke begrænsede byggens udbytte væsentligt og samtidig var i stand til at give det næsthøjeste lupinudbytte blandt de testede linier. Mængden af naturligt forekommende ukrudt var i blandingerne ikke påvirket af lupin typen.
Den foreløbige konklusion er, at med hensyn til afgrødeudvikling og modningstidspunkt kan vårbyg, hvede og triticale samdyrkes med alle testede ærte sorter samt de tidligste ikke forgrenede lupiner. Det højeste frøudbytte opnås med ærte-byg blandinger, mens det højeste protein udbytte opnås med lupin i renbestand. Øgningen i udbytte og protein som findes ved samdyrkning af korn med ærter og hestebønner findes ikke ved samdyrkning af korn og lupin. Imidlertid er reduktionen i ukrudtsmængde ved samdyrkning med korn den samme for alle 3 bælgplantearter. Blandt forskellige lupin ideotyper tyder det på at typer uden sideskudsdannelse i toppen er de bedst egnede til samdyrkning med korn, da de giver det højeste total udbytte og har sammenlignelig udvikling og afmodning med kornafgrøderne. Den lavere konkurrenceevne af disse reducerede typer har sandsynligvis kun lille betydning overfor ukrudt når de samdyrkes med korn, da kornet er i stand til at dominere ukrudtet.
WP2. Produktion af frøbælgplanter og korn ved lave fosfor og/eller kalium-niveauer
Delmålene er:
- At bestemme effekten af lav K-status på produktion af protein i frøbælgplanter og korn på en grovsandet jord,
- At forbedre beslutningsgrundlaget for K-gødskning af disse afgrøder,
- At bestemme forskellige frøbælgplanters (og korns) tolerance overfor lavt P niveau i jorden, og
- At bestemme P-optag, udbytte og frøkvalitet ved lavt P-niveau hos forskellige frøbælgplanteafgrøder
Resultater 2002
Vækstsæsonen 2002 forløb uden væsentlige problemer bortset fra angreb af gråskimmel i lupin, ligesom vi så det sidste år. Angrebet har sandsynligvis taget toppen af udbyttet. Alle høstudbytterne for 2002 bliver først bestemt i løbet af efteråret. På baggrund af høst og analyse data fra 2001 kan følgende foreløbige konklusioner drages: 1) Udbytterne i hestebønner og ært steg med 40% ved at tilføre K i modsætning til vårbyg og lupin hvor udbytterne var upåvirkede af K behandlingerne. 2) En væsentlig del af afgrødernes K optagelse, der kunne overstige 200 kg ha-1, er sandsynligvis kommet fra ”ikke-ombyttelige” K-reserver og/eller fra jordlag dybere end 20 cm. 3) målinger af jord pH viste ingen fald gennem vækstsæsonen som det var forventet især under lupin. 4) Det antages normalt at afgrødens indhold af K topper ved blomstring, men dette var ikke tilfældet i forsøget hvor K-optagelsen steg over en betydelig længere periode. 5) Mangelsymptomerne for K mangel i ært viste sig først sent da nogle af topskuddene visnede og i hestebønne var det på afgrødehøjden at forskellen slog igennem.
Målinger af K indvirkning på N2-fiksering og på proteinkvalitet vil blive gennemført over vinteren.
WP3. Samdyrkning af frøbælgplanter og korn: ressourceudnyttelse og ukrudtsregulering
Delmålene er:
- At bestemme effekten af samdyrkning af ært, hestebønne og blå lupin typer med korn på udbytte, N udnyttelse, udbyttestabilitet (3 år), tilgængelig jord N om efteråret og kvalitet af frøbælgplante- og kornfrø sammenlignet med renbestande på to jordtyper, og
- At bestemme konkurrence og multipel ressourceudnyttelse i blandingsafgrøde/ukrudt samfundet af ært-byg blandingsafgrøder afhængigt af samdyrkningsdesign og plantepopulationstæthed for at vurdere potentialet for ukrudtsregulering via samdyrkning og/eller ændret plantetæthed i frøbælgplante renbestande.
Resultater 2002
Ært, hestebønne og lupin er umiddelbart de mest velegnede frøbælgplanter at dyrke under danske klimaforhold. For at øge kendskabet til de tre arter blev et treårigt markforsøg på henholdsvis ler- og sandjord etableret med dykning i blanding med vårbyg og i renbestand. Udbytterne i renbestand var cirka dobbelt så store på lerjord som på sandjord i 2001. Samdyrket vårbyg gav de samme udbytter på begge lokaliteter, mens frøbælgplanter dyrket på sandjord kun gav 20% af udbyttet på lerjord. Specielt hestebønne på sandjord var stærkt reduceret i sin vækst. Sammenlignet med ært og hestebønne evnede lupin at opnå et rimeligt udbytte på den næringsstoffattige og vandbegrænsede sandjord. Det totale kerneudbytte ved samdyrkning og dyrkning i renbestand var omtrent det samme på de respektive lokaliteter, men med betydelige forskelle i kernekvalitet.
Lupin dyrket i renbestand viste det største kernekvælstof udbytte af alle afgrøder uafhængig af dyrkningsstrategi. Blandingerne med lupin var dog mindre fordelagtige end blandingerne med ært og hestebønne. Udnyttelsen af kvælstof til kerne N produktion i hestebønne-byg og ært-byg blandingerne var eksempelvis øget med op til 30% sammenlignet med renbestand. På lerjorden blev kvælstof fikseringen tilsvarende øget fra 65% af akkumuleret overjordisk N til 85% i ært og hestebønne, når de blev dyrket i blanding med vårbyg sammenlignet med renbestand. Det betød også at vårbyg kerne N koncentrationen steg i blandinger sammenlignet med dyrkning i renbestand.
Der blev ikke målt signifikante udbytte forskelle i efterfølgende havre på trods af meget forskellig kemisk kvalitet af afgrøderester og dermed forfrugtsværdi. Et dårligt etableret udlæg samt et relativt vådt efterår kan have medført betydelig kvælstof udvaskning.
Ud fra første års forsøg blev det konkluderet at lupin er en stærkere konkurrent end de øvrige frøbælgplanter for underjordiske ressourcer, hvilket kan være årsagen manglende fordele ved samdyrkning med vårbyg frem for dyrkning i renbestand. De kommende års resultater forventes at udmunde i forholdsvis stærke anvisninger på dyrkning af de tre frøbælgplanter afhængig af formål med produktionen og lokalitet.
Interaktioner mellem afgrøder og ukrudt blev belyst i et udendørs potteforsøg på KVL 2001. Plantetilgængelige vækstfaktorer som vand, lys og næringsstoffer blev udnyttet mere effektivt i blandinger af byg-ært og byg-ært-raps sammenlignet med dyrkning i renbestand sået med normal og 50% udsædsmængde. I modsætning til ært var byg kerneudbytterne reduceret ved samdyrkning sammenlignet med tilsvarende plantetæthed i renbestand. Ært derimod opnåede samme biomasseproduktion i renbestand såvel som blanding uafhængig af sået plantetæthed.
Over tid er byg frem til kernefyldningsfasen mere konkurrencedygtig end ært og raps, hvorefter ært bliver den stærkeste. Genereret over hele vækstsæsonen etablerer byg dog det største konkurrencetryk overfor ukrudt i renbestand ved normal plantetæthed, hvorimod ært er den dårligste konkurrent af alle afgrøder. Specielt under de tidligere meget regulerende vækstperioder er byg mere konkurrencedygtig end ært. Tidlige interaktioner i et plantesamfund er vigtige at øge kendskabet til for at blive i stand til at udnytte de konkurrenceinteraktioner imellem afgrøder og ukrudt som introduceres ved samdyrkning frem for dyrkning i renbestand. Specielt ært er sensibel overfor aggressivt ukrudt i starten af sin vækst og for at fastholde en rimelig dyrkningssikkerhed i økologiske dyrkningssystemer bør samdyrkning i den forbindelse nøje overvejes.
Dyrkningstekniske metoder som plantetæthed, frekvens af samdyrkede afgrøder samt design og effekt på interaktioner imellem afgrøder og ukrudt blev forsøgt belyst i markforsøg på KVL 2001 med udgangspunkt i byg og ært. Afgrøderne blev dyrket ved tre plantetætheder samt i to forskellige blandingsforhold. Forsøgsdesignet gav yderligere mulighed for at sammenligne additiv kontra replacement design.
En større andel ært end byg blev observeret i blandingerne med øget plantetæthed, hvorimod udbytterne i renbestand ikke var influeret. Det additive design øgede tilsvarende andelen af ærter i blandingen sammenlignet med replacement designet. En større andel ærter sået i blandingen forhøjede også andelen af ærter i det høstede produkt. Forsøget viser altså, at der er en række brugbare dyrkningstekniske metoder til at manipulere med sammensætningen af byg og ært i blandingen. Muligheden for at øge ærte andelen er af stor betydning for dyrkning på arealer med højt ukrudtstryk, når ønsket er maksimal protein produktion.
Udnyttelsen af plantevækstfaktorer øgedes ved samdyrkning sammenlignet med dyrkning i renbestand uafhængig af plantetæthed og design. Komplementariteten i blandingerne blev dog øget med forhøjet andel af ærter. Med hensyn til kernekvalitet var der en signifikant højere byg tusindkornsvægt ved øget plantetæthed uafhængig af design og andel af byg og ært i blandingen. Det kan indikere muligheder for både at opretholde en høj grad af komplementaritet i blandingen og dermed dynamik for tilpasning til variable vækstvilkår og muligheden for samtidig at forbedre visse kvalitetsegenskaber i byg kerner. Yderligere kernekvalitetsanalyser skal dog foreligge for endelige konklusioner kan drages.
WP4. Plantesundhed i frøbælgplanter og korn
Delmålene er:
- At bestemme hvorledes samdyrkningssystemer af frøbælgplanter og korn indvirker på etablering og udvikling af relevante plantesygdomme, og
- At opnå en bedre forståelse af hvorledes ændringer i plantekvalitet og fysiologi, pga. af forskellig tilgængelighed af næringsstoffer (N, K og Si) i jorde med lavt K indhold og samdyrkning påvirker sygdomsresistensmekanismer.
Resultater 2002
I to dyrkningssæsoner på to lokaliteter (Højbakkegård and Jyndevad) har vi undersøgt hvordan samdyrkning af byg og bælgplanter under økologiske forhold, påvirker planternes evne til at modstå sygdom. På bælgplanterne blev følgende sygdomme observerede i forsøgsparcellerne: Ærtesyge (Mycosphaerella pinodes) på ært, brunplet (Plieochaeta setosa) på lupin og chokoladeplet (Botrytis) på bønne. Kraftigt angreb af bladplet (Pyrenophora teres) og mindre angreb af bygrust (Puccinia hordei) og meldug (Blumeria graminis f. sp. hordei) blev observeret på byg.
Samdyrkning resulterede altid i reduceret sygdomsangreb i forhold til når afgrøderne blev dyrket hver for sig. De mest markante reduktioner blev observeret for sygdomme der spredes lokalt ved vandstænk (brunplet/ lupin, ærtesyge/ært, og bladplet/byg) og ved tre eller fire komponent blandinger, f.eks. byg/ært/bønne eller byg/ært/bønne/lupin.
Effekt af tilført kvælstof til samdyrkningen blev også undersøgt. Tilførsel af kvælstof (50 kg N/ha) medførte øget angreb af meldug og rust på byg. Den sygdomsreducerende effekt af samdyrkningen blev ikke påvirket af kvælstofgødskning, med undtagelse af bladplet på byg. Her medførte tilførsel af kvælstof signifikant mindre reduktion i sygdom end når kvælstof ikke blev tilført.
Under kontrollerede forhold blev betydningen af næringsstoffers tilgængelighed for bygs modtagelighed overfor meldug yderlig undersøgt. Byg blev dyrket i lukkede kar systemer og begrænset i tilgængelighed af enten N, P eller K. Efter ca. 4 uger blev planterne smittet med meldug. Reduceret tilgængelighed af N medførte mindre sygdom. Dette skyldtes at bygplanterne mere effektivt forhindrede meldug svampen i at trænge ind i plantecellerne. Reduceret P medførte at meldug svampen lettere kunne trænge ind i plantecellerne, men svampekolonierne voksede langsommere og planterne blev derved mindre syge. Reduceret K medførte mere sygdom.
WP5. Kvalitetsaspekter
Formålet er gennemføre en kemisk og ernæringsmæssig karakterisering af udvalgte sorter af ært, hestebønne, og blå lupin dyrket som rene bestande eller i blanding med korn, på forskellige jordtyper og ved forskellige næringsstofstatus i jorden. Følgende parametre vil blive undersøgt:
- Kemisk sammensætning – protein, fedt, kulhydrater og aminosyrer,
- Fordøjelighed af næringsstoffraktioner baseret på in vitro analyser, og
- Sekundære faktorer som har indflydelse på næringsværdien baseret på analyser af ANFs og en biologisk model ved anvendelse af en standardiseret rotte-bioassay.
Resultater 2002
Den ernæringsmæssige kvalitet af kerner fra byg og frø fra bælgplanter, der har været dyrket som monokultur eller samdyrket i WP 3 i den første vækstsæson (2001) er blevet undersøgt. Formalede prøver af kerner og frø blev analyseret for aske, råprotein, råfedt, stivelse og enzymfordøjeligt organisk stof (EFOS). Analyserne viste bl.a., at afgrødernes næringsværdi varierer betydeligt, afhængig af lokalitet (jordbundstype) og klimaforhold, og at samdyrkning med bælgplanter generelt har en positiv effekt på proteinindholdet i bygkerner. For alle afgrødetyper, bortset fra lupin, blev der konstateret en betydelig variation i proteinindholdet, og på grundlag af aminosyresammensætningen ved laveste og højeste proteinindhold kunne det konstateres, at proteinkvaliteten for alle prøvetyper ændres med proteinindholdet. Desuden var fordøjeligheden, baseret på EFOS værdien, generelt højere for prøver med høj proteinindhold. Endelig var der en generel negativ sammenhæng mellem proteinindholdet og stivelsesindholdet for alle prøvetyper undtagen for lupin, der indeholder meget lidt stivelse og i de undersøgte prøver havde et meget konstant proteinindhold.
|
