Ökad produktivitet i växtföljden genom kalkning – effekt på sockerbetor

Liming has in a recent study at NBR showed to be an important tool to increase the productivity of sugar beet also on soils with sufficient pH. The aim of this project is to verify the results in sugar beet and to further elucidate the factors involved in the yield increase. Several factors, e g soil physics and structure, will be studied in the new project and studies on plant nutrition will be continued. The project will also be continued in other crops ( cereals, oil seed crops and legumes) by other specialists to investigate if possible effects can be found also here. A main emphasis is to see whether liming can be used in a cropping system based on the principles of IPM. The whole project structure is presented here including other crops in the crop rotation. But the application is only for financing the studies in sugar beets and some basic analyses in connection with selection of experimental fields.

Kalkning har i en undersökning vid NBR visat sig kunna vara ett viktigt verktyg för att höja produktiviteten i sockerbetor även på jordar utan kalkbehov. Målet med detta projekt är att verifiera de nyligen framtagna resultaten om skördeeffekter i sockerbetor samt att koppla dem till de faktorer som kan ha betydelse för att förklara denna skördeökningen. Det innebär att ett flertal faktorer, bl a markfysik och struktur, kommer att undersökas i det nya projektet samt fortsatta studier av växtnäringsfrågor. I projektet avser vi också att undersöka om kalkning har liknande positiva effekter på skörd i andra grödor (spannmål, oljeväxter, ärtor i första hand) som i sockerbetor i samarbete med olika grödföreträdare och secialister i olika ämnesområde. Forskningsprojektet är uppdelat i moduler motsvarande olika grödor och ämnesområden och alla presenteras i denna ansökan. Dock är avsikten med denna ansökan att söka medel för finansiering av undersökningar i sockerbetor.

Målet med detta projekt var att studera skördeeffekter i sockerbetor efter kalkning med strukturkalk och kalkstensmjöl i 13 olika försök samt att koppla dem till faktorer som kan ha betydelse för att förklara effekten på skörd. Utifrån respons i sockerskörd efter kalkning kunde försöksplatserna delas in i tre grupper: 1. 3 platser med skörderespons både efter strukturkalk och kalkstensmjöl: 2. 5 platser med skörderespons endast efter strukturkalk och 3. 4 platser utan effekt på sockerskörden. Resultaten tyder på att strukturkalkningen gynnar skörden i sockerbetor. På samtliga platser ligger skörden några procentenheter över den för kalkstensmjöl. För strukturkalk är det troligt att där är tre effekter som samverkar och har olika stort inflytande på olika jordar: en effekt på aggregatstabilitet, en reducerande effekt på Aphanomyces samt en växtnäringseffekt med högre halter av tillgängligt kalium.

I detta projekt har vi undersökt hur kalkning påverkar skörden i sockerbetor samt hur olika variabler som t ex pH i marken förändras. De 13 jordar som ingått i projektet har det gemensamt att de har en lerhalt som är högre än 15% och ett pH som redan innan kalkning låg på 7. Dessa jordar har visat sig svara mycket bra på kalkning med ökad sockerskörd som följd. Det finns flera hypoteser om vad skillnaderna i skörderespons kan bero på. Det är sedan tidigare känt att kalkning kan sänka rotbrandsindex och förhindra angrepp av algsvampen Aphanomyces. Ytterligare förklaringar kan vara att kalkning ger en bättre struktur i jorden som kommer växterna till del genom en bättre närings- och vattenhållande förmåga.
Det ingick tre olika behandlingar: okalkad kontroll, kalkstensmjöl och släckt kalk/blandprodukt med strukturkalk. Kalkningen utfördes på hösten och följande vår såddes betor. Vid utläggning av strukturkalk är det mycket viktigt att kalken arbetas in noga i jorden, helst inom 24 timmar. I regel gjordes tre körningar i olika riktningar över fälten.
För att följa upp effekterna av kalkningen, togs jordprov i de olika behandlingarna. Ett jordprov användes för att analysera pH och innehåll av olika näringsämnen som kalcium, magnesium, fosfor och kalium. Ett jordprov användes för att analysera smittorisk för olika svampar som finns i jorden. Då betorna hade cirka 4 till 6 örtblad analyserades halten av olika näringsämnen.
Ett sätt att indirekt mäta hur bra strukturen är i en jord är att göra sk turbiditetsmätningar. Denna metod går ut på att man i laboratorium bevattnar jordklumpar och samlar upp vattnet som går igenom dem. Grumligheten på detta vatten av ler blir ett mått på hur bra strukturen är. Ju klarare vattnet är desto lägre turbiditet och bättre struktur är där i jorden. Varje höst, strax innan skörden av sockerbetorna, grävdes jordklumpar upp och mättes för turbiditet.
I detta projekt har vi också studerat jordarnas innehåll av olika lermineral för att få en bättre uppfattning om hur detta påverkar effekterna av kalkningen. Det vanligaste lermineralet i svenska – och även i skånska – lerjordar är illit. Det har en relativt låg katjonbyteskapacitet (CEC) som anger det totala antalet negativa laddningar på lermineralets yta. Vanligt för jordar i betodlingsområdet på baltisk morän, dvs. i södra delen, är att lerorna till viss del utgörs av vermikulit och montmorillonit. Dessa jordar har sitt ursprung på kalkberggrund och är kalkrika. Dessa lermineral har högre CEC och kan därmed hålla kvar många positivt laddade joner som t.ex. kalcium.
Då försöken var mycket stora fanns det en betydande inomfältsvariation i flera av dem. Därför gjordes uppföljningar och analyser också i mindre ytor över försöken dvs i försöksparceller om 10 m2.
De stora strimmförsöken skördades med odlarnas vanliga utrustning dvs en kommersiell upptagare och de mindre försöksytorna med en försöksupptagare.
Utifrån respons i sockerskörd efter kalkning kunde försöksplatserna delas in i tre grupper:
1. 3 platser med skörderespons både efter strukturkalk och kalkstensmjöl: Lindbyholm, Ekeberg, Billeberga
2. 5 platser med skörderespons endast efter strukturkalk: Kornheddinge, Vallby, Hammenhög, Linelund, Vadensjö
3. 4 platser utan effekt på sockerskörden: Hörtegården14 och 16, Gislöv och Hönnedal
Orsakerna till variationen i skörderespons beror delvis på förekomsten av Aphanomyces på försöksplatserna. Det var framförallt grupp 2 där förekomsten var mycket hög och där båda kalkslagen reducerade angreppen. Strukturkalken låg några %-enheter över kalkstensmjölet.
Om man ser till responsen i sockerskörd så tyder resultaten av strukturkalkningen på att den gynnar skörden i sockerbetor. På samtliga platser ligger skörden några procentenheter över den för kalkstensmjöl. Det är troligt att det finns någon eller några faktorer som bidrar positivt till detta. På fyra platser är det en bättre aggregatstabilitet mätt som lägre turbididtet som troligen förklarar en del av skörderesponsen: Billeberga, Kornheddinge, Lindbyholm och Vallby. På Billeberga och Lindbyholm så förklaras skörderesponsen också av en effekt på Aphanomyces. En tredje och bidragande förklaring till den ökade skörderesponsen på Billeberga, Kornheddinge och Lindbyholm kan vara signifikant högre halter av kalium i ledet med strukturkalk.
Sammanfattningsvis har vi i detta projekt fått mer kunskap om hur kalkning med strukturkalk påverkar olika jordar och vilka effekter man kan förvänta. Utfallet av kalkningen beror av många faktorer som tidpunkt för utläggning, inarbetning i jorden, vädret efter utläggningen. En högre temperatur gynnar en god strukturuppbyggnad.