Svenske erfaringer med minimeret jordbearbejdning
Johan Arvidsson, Sveriges Lantbruksuniversitet, Uppsala
Några fakta om svenskt lantbruk
Total areal: 45 miljoner ha
Åkermark: 2.8 millioner ha
Viktigaste grödor:
Höstvete (vintervhede)
Vårkorn (vårbyg)
Havre
Oljeväxter (oliefrö – raps)
Sockerbetor (Skåne)
Främst unga, sedimentära leror
Moränjordar i söder (Skåne)
Södra Sverige för
11 000 år sedan
Bearbetningssystem – grundtyper
Vändande bearbetning
Icke-vändande bearbetning
Vändskiveplog (ca 20 cm) Plöjningsfri odling 5+ cm
Direktsådd
23 %
1-2 %
75 %
Frågor
Hur förändras marken?
Vad händer på olika jordar?
Hur går det till olika grödor?
Bearbetningsdjup?
Direktsådd?
Varje år eller plöja ibland?
Finns ett flertal långliggande försök med
plöjningsfri odling i Sverige
Ex. R2-4007, Vipängen, Ultuna
Jordart: styv lera. Startades 1974
Har följande led:
Plöjning
Tallrik (5-10 cm), plöjning vart fjärde år
Kult. (15-20 cm), plöjning vart fjärde år
Tallrik (5-10 cm), aldrig plöjning
Kultivator (15-20 cm), aldrig plöjning
Vad utmärker mark som ej plöjs?
Stor mängd skörderester på ytan
Högre mullhalt i ytan
Stabila aggregat
Förtätat matjordsskikt
Kontinuerliga porer
Etablering ?
Kan minska rottillväxt
Bättre vattentransport
vid torka
Infiltration Ultuna 7-12 cm
Rotstudier Ultuna
Rotlängd Ultuna 2010 10-20 cm
Vad händer med avkastningen
om vi slutar plöja?
Skörd i ett långliggande försök med
plöjningsfri odling på Ultuna
Jordart: styv lera. Startades 1974
Genomsnitt för 34 försöksår
Plöjning
Tallrik (5-10 cm)
Skörd (relativtal)
100
104
Relativskörd plöjningsfritt som funktion av lerhalt
(plöjning=100).Resultat från 833 försöksår 1983-2011
Relativ skörd (plöjning=100) för olika grödor
i plöjningsfri odling 1983-2011
Antal försök Rel. skörd
Alla
Höstvete
Vårvete
Korn
Havre
Höstoljeväxter
Våroljeväxter
Ärter
Sockerbetor
Potatis
897
292
45
258
127
50
70
16
25
14
98
97
102
100
98
96
99
90
95
96
Bearbetningsdjup i plöjningsfri odling
Trender i plöjningsfri odling
Kombination av redskap
Kraftigare, stelare pinnar
Ökat bearbetningsdjup
Mera arbete i varje överfart
Högre körhastighet
Högt dragkraftsbehov, stora traktorer!
Dieselförbrukning för grundbearbetning
A=Plöjning
B=Kultivator till 10 cm, 2 ggr
C=Kultivator till 15 cm, 2 ggr
D=Kultivator till 20 cm, 2 ggr
E=Tallriksredskap 2 ggr
Diesel, l/ha
21
13
21
37
11
Skörd i långliggande försök med plöjningsfri odling
R2-4007, Vipängen, Ultuna
Plöjning
Tallrik (5-10 cm), aldrig plöjning
Kultivator (15-20 cm), aldrig plöjning
100
104
103
Relativ skörd för olika bearbetningsdjup
2006-2011 (plöjning=100)
Försöksår
55
93
Kultivator 15-20 cm
99
Kultivator 5-10 cm
99
Tallrik 5-10 cm disc-press 97
98
99
Direktsådd – något för Norden?
Tillämpning av direktsådd i världen (miljoner ha)
Omfattning av Conservation Agriculture (direktsådd)
i världen (tot 105 milj.ha)
Canada 13
Europa 1
Asien 3
USA 27
Afrika 0,4
Brasilien 26
Argentina 20
Australien 12
14 Juni 2009
Största problem vid direktsådd i Sverige
1. Etablering (framförallt vårsäd)
2. Ogräs
Relativ skörd (plöjning=100) för olika grödor
i plöjningsfri odling och direktsådd 1983-2011
Alla
Höstvete
Vårvete
Korn
Havre
Höstoljeväxter
Våroljeväxter
Ärter
Sockerbetor
Potatis
Plöjningsfri odling
Försök Rel. skörd
Direktsådd
Försök Rel. skörd
897
292
45
258
127
50
70
16
25
14
225
124
10
44
20
9
10
4
3
1
98
97
102
100
98
96
99
90
95
96
91
94
81
89
94
90
80
61
81
96
Betydelse av förfrukt
Relativ skörd (plöjning=100) för höstvete
i plöjningsfri odling och direktsådd med olika
förfrukter (foregående afgröde)
Förfrukt:
Höstvete
Vårvete
Korn
Havre
Oljeväxter
Ärter
Plöjningsfri odling
Antal Rel. skörd
Direktsådd
Antal Rel. skörd
84
6
40
24
98
23
6
2
23
22
52
12
94
99
96
96
100
100
86
63
87
95
96
95
Trender i långliggande försök
Aldrig plöjning eller plöjning ibland?
Skördetrend i långliggande försök R2-4007 på Ultuna
B=plöjning ibland, C=aldrig plöjning
Skördetrend i sammanlagt 11 försök
med plöjningsfri odling
Relativ skörd i försök med kontinuerlig plöjningsfri
odling, och med plöjning vissa år
7 platser, sammanlagt 116 försöksår
Plöjt varje år
Plöjt vissa år
Aldrig plöjt
100
102
99
Slutsatser
Plöjt - plöjningsfritt ungefär samma avkastning från 15 % ler.
Störst problem – dåliga växtföljder
Bäst med spannmål, sämst i ärter, potatis och sockerbetor
Ingen högre skörd för djupare bearbetning.
Bearbetningsdjup främst beroende på halmmängd.
Högre skörd med kultivator än enbart tallrik (disc-press)
Direktsådd – sämre etablering och skörd, speciellt vårgrödor
Ingen skördehöjning med tiden
Växla mellan plöjt och plöjningsfritt fungerar!
Fasta körspår – CTF?
Svenska försök med CTF
Två försök startade 2010, skörd 2011 och 2012
Ett på Ultuna. ett på Alnarp
Grund plöjningsfri odling, med och utan CTF
Djup plöjningsfri odling , med och utan CTF
Direktsådd, med och utan CTF
Resultat från Ultuna och Lönnstorp.
4 skördar 2011-2012
Slumpmässig körning
CTF, opackat
CTF, spår
100
94
102
Relativ skörd i serie R2-4017, ett försök på styv
lera på Lanna i Västergötland, 1993-2009
Konv., halm kvar, ingen stubb
Direktsådd, halm kvar
Direktsådd, halm bort,
Ytlig bearbetning, halm kvar
Ytlig bearbetning, halm bort
100
84
84
94
100
Mask med grävmetoden
Mask med formalinmetoden
Stor daggmask på Ultuna
12
Maskar/m 2
10
8
Plöjd varje år
6
Plöjd vissa år
Aldrig plöjd
4
2
0
0-10cm
10-20cm
Reducerad bearbetning – miljöeffekter
Bearbetningssystemet kommer bl.a. att påverka
Avkastning
Energiåtgång
Kolinlagring
Markens framtida kvalité
Bekämpningmedelsanvändning
Utlakning av kväve, fosfor och
bekämpningsmedel
Foto: Visa Nuutinen MTT
Kan reducerad bearbetning lösa klimatfrågan?
Ökad kolinlagring av direktsådd i olika
delar av Nordamerika
Ton C/ha år
Nordvästra
Nordöstra
Centrala
Sydvästra
Sydöstra
0,27
-0,07
0,48
0,30
0,42
Källa Soil Tillage Res., Vol. 83, 2005
Inledande svenska försök
Hypotes:
Reducerad bearbetning minskar mineralisering av kol, och
ökar därmed mängden organiskt material i marken
Mätningar i 5 svenska försök med konventionell och
reducerad bearbetning, främst olika plöjningsdjup,
15-20 år efter försökens start.
Sammanlagda mängden organiskt material bestämdes
för olika skikt till ca 30 cm djup
Resultat
Mängd organiskt bundet kol (Mg/ha)
Djup bearbetning
Reducerad bearbetning
84.7
82.7
Soil & Tillage Res., Etana m.fl. (1999)
Effekt av plöjningsfri odling på
pesticidtransport
Mätningar på minilysimetrar från två
långliggande försök på Ultuna
Hypotes: ökat läckage i reducerade system pga
kontinuerliga makroporer
Koncentration av isoproturon i dräneringsvatten
på Ultuna R2-4007 (styv lera) och Säby (lättlera)
Källa: Larsbo m.fl.
Soil Tillage Res., in press
Koncentration av fosfor i dräneringsvatten
Totalfosfor
0,2
0,16
0,12
0,08
0,04
0
Plöjning
Direktsådd
Markens kvalité på lång sikt
Risken för alvpackning?
Sammanfattning (svenska förhållanden)
Minskad bearbetning
Avkastning
Energiåtgång
Markens framtida kvalité
Bekämpningmedelsanvändning
Kolinlagring
Kväveutlakning
Fosforutlakning
Bekämpningsmedelsutlakning
Ekonomi
+=positiv effekt
-=negativ effekt
(0)
+
+
(0)
+
(+)
(-)
?
Vart är vi på väg?
Styrs framförallt av
Politiska beslut
Konsumenternas preferenser
Ekonomiska förutsättningar
Forskningen?
Bearbetningsintensitet
Direktsådd
GM-grödor?
Plöjningsfri
odling
Ekologiskt jordbruk
Fördelar och nackdelar med mark som ej plöjts
Fördelar
Nackdelar
Minskad avdunstning,
skorpbildning och
igenslamning.
Långsam upptorkning,
lägre marktemperatur,
växtpatogener i halm,
såtekniska problem
God ledningsförmåga
i packad jord under torra
förhållanden
Ev. låg genomsläpplighet
i packad jord
Hög biologisk aktivitet
(ex. daggmaskar)
Försämrad rotutveckling i
matjorden
Ökad genomsläpplighet i
gamla plogsulan
Ökad ogräsförekomst
Relativskörd i försök med plöjningsfri odling
1986-2011 (plöjning=100)
Gröda
Försöksår
Rel. skörd
Vårvete
Korn
Höstvete
Vårraps
Havre
Höstraps
Sockerbetor
Potatis
Ärter
44
242
284
63
94
47
23
11
15
102
99
97
99
98
96
95
95
90
Skörderesultat höstvete med olika förfrukter
(foregående afgröde), 1986-2008
Förfrukt
Skördeår
Plöjningsfritt (plöjt=100)
Samtliga
Korn
Höstvete
Vårvete
Havre
Oljeväxter
Ärter
Andra grödor
225
24
84
3
20
60
17
17
97
97
95
93
96
101
98
97
Skörderesultat direktsådd, olika grödor, 1983-2009
Gröda
Rel, skörd
(plöjning= 100)
Skördeår
Korn
Höstvete
Vårvete
Havre
Oljeväxter
Ärter
88
95
81
91
88
64
44
127
10
22
16
5
Skörderesultat direktsådd höstvete efter olika förfrukter, 1983-2009
Förfrukt
Rel, skörd
(plöjning= 100)
Skördeår
Standardavvikelse
Alla
Höstvete
Korn
Havre
Oljeväxter
Ärter
95
86
91
96
97
101
127
6
22
17
58
16
15
18
22
17
8
16
Något om markfysikaliska skillnader plöjt-plöjningsfritt -direktsådd
Exempel från en serie:
R2-4140, Ultuna, lättlera, startat 2006
Plöjning
Grund plöjning
Kultivator grunt (5-10 cm)
Kultivator djupt (15-20 cm)
Carrier (tallrik) 5 cm
Direktsådd
Mätning Ultuna 2010
Skördetrend i långliggande försök R2-4008 på Lönnstorp
B=plöjning ibland, C=aldrig plöjning (jordart:lättlera)