Pommeresche, Reidun and Rittl, Tatiana F. (2024) Karbon og biologisk aktivitet i jord med eng- og potetdyrking (K-BEP). [Carbon content and biological activity in meadow and potato soil (K-BEP).] NORSØK Rapport, no. 2, vol 9. Norsk senter for økologisk landbruk (NORSØK), Tingvoll.
![[thumbnail of NORSØK Rapport Nr 2 2024 Karbon og biologisk aktivitet i jord med eng- og potetdyrking (K-BEP).docx.pdf]](/style/images/fileicons/application_pdf.png) |
PDF
- Published Version
- Norwegian/Norsk
3MB |
Summary
Eng- og potetdyrking påvirker biologisk aktivitet og karbon i jord som viktige deler av jordhelsa. I prosjektet «Karbon og biologisk aktivitet i jord med eng- og potetdyrking (K-BEP)» undersøkte vi flere ting. Mellom annet hvordan engdyrking i 30 år og en nylig «karbonboosting» med ulike typer organisk materiale (OM) i potetdyrking, påvirket jordbiologi, mengde og typer karbonfraksjoner og jordhelse. Åtte ulike praksisnære tester ble brukt for å vurdere hvor sensitive og egnet de var til å gi informasjon om jordhelse og som jordhelse-indikatorer. Disse ble testet i jord under eng, beite og potet, i behandlinger der vi forventet variasjon i jordhelsa. Det var en gradient i «jordarbeiding» og ulik tilførsel av organisk materiale. Undersøkelsene ble gjennomført i 2021 og testene dekket ulike aspekter av jordhelse, inkludert innhold av OM, karbonfraksjoner, jordbiologi og biologisk aktivitet. To dataverktøy og egne målinger over 30 år ble brukt til å estimere karbonmengder i jord og endringer i jordkarbon over tid.
De fleste jordhelsetestene viste forskjeller mellom engsystemet og potetsystemet, og da med høyere verdier i engsystemet. Det var imidlertid få forskjeller innad mellom behandlinger og arealer innad i systemene. Beite viste tendens til bedre jordhelse enn eng av ulik alder, mens det i potetfeltet ikke ble funnet noen forskjeller knyttet til ettereffekt av ulike typer tilført OM. Det anbefales derfor å bruke flere tester samlet. Ved å samle data i et jordhelsediagram basert på normalverdier av hver test, kan man visualisere resultatene fra hvert skifte i forhold til hverandre. Da får man en indikasjon på om endringene går til det bedre eller ikke mht. jordhelse, før og etter et eventuelt tiltak i drifta, eller mellom ulike behandlinger eller mellom skifter med samme behandling. Det anbefales i tillegg å grave i jorda og vurdere forholdene visuelt og sensorisk, og se testresultatene i sammenheng med jordanalyser. Det trengs flere norske data fra ulike jordhelse-tester for å tolke resultatene bedre, for å opparbeide norske referansenivåer og som grunnlag for å anbefale et utvalg tester egnet til gardsbasert vurdering av jordhelse under norske forhold.
I snitt var det 4-8 % høyere innhold av OM (GT%) der det to år tidligere ble tilført fast biorest (BR), hestegjødsel (HG) og biokull med flytende del av biorest (BK+). Det var også noen små forskjeller mellom behandlingene om karbonet ble funnet i som POM (partikulært OM) eller MAOM (bundet til jordmineraler) i jorda. BK+ ble estimert som mer stabilt over tid i jord basert på laboratorieforsøk, enn de andre typene OM.
Ved å bruke skiftevis målte verdier for glødetap (OM) fra jordanalyser, ble karbonbeholdningen i et 20 cm tykt jordlag estimert. De fleste bønder forvalter mye karbon i matjordlaget. Innholdet var lavest i potetfeltet, med estimater på 2,9 tonn-3,3 tonn C/daa, middels i engene, med 4,7-9,9 tonn C/daa og høyest i permanente beiter med 11,9-14,4 tonn C/daa. Det var i tillegg betydelige mengder karbon i jordprøvene tatt fra 20-40 cm dyp, bare målt i engarealene.
Vi sammenliknet målte og simulerte jorddata for å si noe om endringer i jordkarbon på en melkeproduksjonsgard over tid. Jorddata fra ulike skifter på garden viser generelt et høyt innhold av OM i jorda, i snitt 7 % i 2021. Videre viste resultatene at beholdningen av OM og karbon i matjordlaget (0-20 cm) avtok over en 30 årsperiode på de fleste skiftene. Simuleringer gjort i C-Tools modellen for karbonendring i mineraljord over en 100 års periode, stemte bra overens med de målte verdiene for skifter der utgangsmengden OM i jorda var 12 % (GT%) og lavere. For skifter med over 12 % OM ved prøvetakingsstart, var det ikke så bra samsvar. De målte verdiene viser da en raskere nedgang i innholdet av OM og karbon enn de simulerte endringene i C-Tools. Dette indikerer at utgangsnivået er viktig for skjebnen til OM og karbon i jordbruksjord. Videre at tross i kjente fordeler av flerårig gras og tilførsel av husdyrgjødsel, virker det krevende over tid å opprettholde eller øke innholdet av jordkarbon i norsk jordbruksjord.
Summary translation
The project "Soil organic carbon and biological activity in meadow and potato soil (K-BEP)" aimed to achieve three main objectives: (i) evaluate various soil health tests; (ii) estimate long-term changes in soil organic carbon in an organically managed grassland and compare them with simulations in the C-TOOL model; (iii) quantify the residual effects of organic amendments on soil organic carbon storage over a two-year period. To accomplish this, we selected representative areas spanning different agricultural environments, from grassland to potato production field. Within each production system, grassland and potato, we identified areas where variations in soil health were expected. In the grassland, we examined a gradient from cultivated to permanent pasture, while in the potato field, we studied plots treated with different organic materials (biochar, digestate, farmyard manure) two years prior to soil assessment. Soil health analyses were conducted in early summer 2021 for the grassland and in summer 2021 after the early potato harvest for the potato field. These tests covered various aspects of soil health, including soil organic matter content, labile soil carbon fractions, soil biology, and soil biological activity.
Overall, the tests differentiated between grassland/pasture system and potato fields, with the former exhibiting better soil health values. However, they did not significantly differentiate between specific areas or treatments within the two production systems. In the grassland system, permanent pasture generally showed better soil health trends than cultivated areas, while in the potato field, selected soil health tests did not show any differences of residual effects of organic amendments.
We quantified the two-year residual effects of different organic amendments on soil organic carbon storage in a sandy soil within a conventional potato production system, finding a 4-9% increase in soil organic carbon compared to untreated soil.
To assess long-term changes in soil organic carbon in the organically managed grassland, we analysed soil organic matter changes over a 30-year period and compared the results with simulations in the C-TOOL model. Our findings indicate a decline in soil organic matter concentration over this period, particularly in cultivated areas, with higher losses observed in areas with initially high soil organic matter content. However, declines in soil organic matter were less evident in permanent pastures. The C-TOOL model generally aligned well with measured soil organic matter levels, except for areas with initially very high organic matter content, where the model underestimated losses.
In conclusion, our results highlight the value of using multiple simple tests in combination to assess soil health within different production systems. However, we recommend complementing these tests with visual evaluations of topsoil and chemical nutrient analyses. Despite the known benefits of grass-clover ley and animal manure in promoting soil organic matter formation, maintaining or increasing soil organic carbon content in agricultural systems remains challenging.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | Meadow, ley, potato, soil life, biological activity, soil health, carbon storage, organic matter, SOM, OM, SOC, soil biology, jordkarbon, organisk materiale, karbonlagring, potet, engdyrking, jordliv, jordhelse |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI English soil organic carbon http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_389fe908 English potatoes http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_13551 English meadow soils http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_16569 English soil biology http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_7160 |
| Subjects: | Soil > Soil quality Soil > Soil quality > Soil biology |
| Research affiliation: | Norway > NORSØK - Norwegian Centre for Organic Agriculture |
| ISBN: | 978-82-8202-178-4 |
| Deposited By: | Pommeresche, Reidun |
| ID Code: | 52661 |
| Deposited On: | 22 Feb 2024 08:25 |
| Last Modified: | 22 Feb 2024 08:25 |
| Document Language: | Norwegian/Norsk |
| Status: | Published |
| Refereed: | Not peer-reviewed |
Repository Staff Only: item control page
Download Statistics
Download Statistics
