{"title":"Viljelytekniset ratkaisut säilörehunurmen juuribiomassan hiilisyötteen määrän ja kemiallisen koostumuksen hallinnassa","authors":"Sanna Kykkänen, Panu Korhonen, Saara Lind, Perttu Virkajärvi","doi":"10.33354/smst.115710","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisen ohella maaperän hiilivarastojen lisääminen on välttämätön keino ilmaston lämpenemistä hillittäessä. Monivuotiset nurmikasvit ovat avainasemassa maatalousmaiden hiilen sidonnassa ja hiilivarojen vähenemisen hillinnässä. Tämä perustuu sekä viljelytekniikkaan että nurmikasvien biologisiin ominaisuuksiin, erityisesti monivuotisuuteen ja siihen liittyvään yksivuotisista kasveista poikkeavaan juuriston kasvudynamiikkaan. Myös orgaaniseen hiilisyötteeseen kiinteästi liittyvät maan biologinen, kemiallinen ja fysikaalinen viljavuus ovat keskeisiä tekijöitä peltomaiden hiilen kierron ja hiilen pysyvyyden näkökulmasta. Pohjoisilla lyhytkiertoisilla säilörehunurmilla juuristotutkimusta on tehty huomattavan vähän. Keskeisimpinä keinoina vaikuttaa juuribiomassan määrään ja profiiliin ovat nousseet esiin erityisesti typpilannoituksen määrä, kasvilajivalinta sekä nurmen niittokorkeuden nosto. Luonnonvarakeskuksen Kuopion Maaningan toimipaikassa on tutkittu näiden vaikutusta juuriston massaan, profiiliin, hiilipitoisuuteen, hiilen kemialliseen koostumukseen sekä verso/juuri-suhteeseen. Kolme säilörehunurmen juuristodynamiikkaa selvittävää kenttäkoetta toteutettiin Maaningalla vuosina 2018-2020 kivennäismaalla. Kokeessa 1 vertailtiin kahta juuristo-ominaisuuksiltaan poikkeavaa kasvilajia (ruokonata ’Retu’ ja timotei ’Nuutti’). Analyysejä varten kerätyt juuristo- ja satonäytteet otettiin kunkin niiton yhteydessä ensimmäisenä nurmivuotena. Kokeessa seurattiin myös juuristodynamiikkaa minirhitsotron-kuvauksilla 80 cm:n syvyyteen asti. Kokeessa 2 tutkittiin typpi (N) lannoituksen vaikutusta N-tasoilla 0, 150 ja 300 kg N ha-1 v-1 jaettuna kolmelle sadolle. Kokeessa 3 koekäsittelyinä olivat niittokorkeudet 6 ja 12 cm. Kokeet 2 ja 3 toteutettiin timotei (’Nuutti’)-nurminata (’Valtteri’) -seoksilla. Juuristonäytteet otettiin toisena nurmivuotena kolmannen korjuun yhteydessä. Kaikissa kokeissa juuristonäytteet jaettiin neljään syvyysprofiiliin (0–2, 2–10, 10–20, 20–40 cm). Juuristomassa, C- ja N-pitoisuus sekä hiilen kemiallinen koostumus (EWAN) selvitettiin profiileittain. Lisäksi laskettiin juuri/verso-suhde. Tulokset osoittavat, että kasvilajivalinta ja N-lannoitustaso vaikuttivat juuristonmäärään ja hiilisyötteeseen. Ruokonadan juuristomassa oli merkittävästi timotein juuristomassaa korkeampi kaikissa kolmessa niitossa ja kasvilajien välinen ero kasvoi kesän edetessä (niitot 1,2 ja 3: ruokonata 5160, 5960, 6360 kg ka ha-1 vs timotei: 3990, 4360, 4620 kg ka ha-1). Kokeessa 2 N-lannoitustaso 150 kg N ha-1 v-1 tuotti merkitsevästi suuremman juuribiomassan (6860 kg ka ha-1) kuin lannoitustasot 0 ja 300 kg N ha-1 v-1 (4760 ja 4050 kg ka ha-1). Niittokorkeus ei vaikuttanut juurimassaan tai hiilisyötteeseen. Sadon ja juuristomassan välillä ei havaittu korrelaatiota. Tulokset osoittivat kasvilajivalinnan ja typpilannoituksen säädön vaikuttavan juuristomassaan ja siitä tulevan hiilisyötteen määrään nurmenviljelyssä.\n ","PeriodicalId":127337,"journal":{"name":"Suomen Maataloustieteellisen Seuran Tiedote","volume":"17 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-06-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Suomen Maataloustieteellisen Seuran Tiedote","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.33354/smst.115710","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
除了减少温室气体排放,增加土壤碳储量也是减缓全球变暖的重要手段。多年生草地作物是农业土壤固碳和减少碳储量损失的关键。这既是基于种植技术,也是基于草的生物特性,特别是其多年生性质和相关的根系动态,这与一年生植物不同。土壤的生物、化学和物理肥力与有机碳输入密切相关,也是耕地碳循环和碳可持续性的关键因素。在北方短轮作青贮草地上,根系研究相当缺乏。特别是氮肥施用量、作物选择和增加草地刈割高度已成为影响根生物量数量和分布的主要因素。自然资源研究所在库奥皮奥(Kuopio)的马安纳(Maaninga)基地研究了这些因素对根系质量、轮廓、碳含量、碳化学成分和芽/根比例的影响。2018-2020 年,在 Maaninga 的矿质土壤上进行了三项研究青贮草根动态的田间试验。实验 1 比较了两种具有不同生根特性的植物品种(芦苇草 "Retu "和梯牧草 "Nuutti")。 在草地的第一年,每次刈割都会采集根部和产量样本进行分析。此外,还通过微型根瘤仪对 80 厘米深处的根系动态进行了监测。在实验 2 中,研究了氮肥的影响,氮肥水平为 0、150 和 300 kg N ha-1 v-1,分三茬施用。在实验 3 中,实验处理的刈割深度为 6 厘米和 12 厘米。实验 2 和 3 采用的是提木西("Nuutti")-荨麻("Valtteri")混合物。根部样本在草原第二年第三次收割时采集。在所有实验中,根样本被分为四个深度剖面(0-2、2-10、10-20、20-40 厘米)。每个剖面都测定了根的质量、碳和氮含量以及碳化学成分(EWAN)。还计算了根/横比。结果表明,根量和碳产量受作物选择和氮肥水平的影响。在三次刈割中,甘蔗的根量都明显高于梯牧草,而且随着夏季的到来,物种间的差异也在加大(刈割 1、2 和 3:甘蔗:5160、5960、6360 千克/公顷;梯牧草:3990、4360、4620 千克/公顷)。在试验 2 中,施肥量为 150 kg N ha-1 v-1 的氮肥产生的根生物量(6860 kg ka ha-1)明显高于施肥量为 0 和 300 kg N ha-1 v-1 的氮肥(4760 和 4050 kg ka ha-1)。刈割高度对根的质量和碳产量没有影响。产量和根量之间没有相关性。结果表明,作物选择和氮肥施用量的调整会影响草地的根系质量和由此产生的碳产量。
Viljelytekniset ratkaisut säilörehunurmen juuribiomassan hiilisyötteen määrän ja kemiallisen koostumuksen hallinnassa
Kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisen ohella maaperän hiilivarastojen lisääminen on välttämätön keino ilmaston lämpenemistä hillittäessä. Monivuotiset nurmikasvit ovat avainasemassa maatalousmaiden hiilen sidonnassa ja hiilivarojen vähenemisen hillinnässä. Tämä perustuu sekä viljelytekniikkaan että nurmikasvien biologisiin ominaisuuksiin, erityisesti monivuotisuuteen ja siihen liittyvään yksivuotisista kasveista poikkeavaan juuriston kasvudynamiikkaan. Myös orgaaniseen hiilisyötteeseen kiinteästi liittyvät maan biologinen, kemiallinen ja fysikaalinen viljavuus ovat keskeisiä tekijöitä peltomaiden hiilen kierron ja hiilen pysyvyyden näkökulmasta. Pohjoisilla lyhytkiertoisilla säilörehunurmilla juuristotutkimusta on tehty huomattavan vähän. Keskeisimpinä keinoina vaikuttaa juuribiomassan määrään ja profiiliin ovat nousseet esiin erityisesti typpilannoituksen määrä, kasvilajivalinta sekä nurmen niittokorkeuden nosto. Luonnonvarakeskuksen Kuopion Maaningan toimipaikassa on tutkittu näiden vaikutusta juuriston massaan, profiiliin, hiilipitoisuuteen, hiilen kemialliseen koostumukseen sekä verso/juuri-suhteeseen. Kolme säilörehunurmen juuristodynamiikkaa selvittävää kenttäkoetta toteutettiin Maaningalla vuosina 2018-2020 kivennäismaalla. Kokeessa 1 vertailtiin kahta juuristo-ominaisuuksiltaan poikkeavaa kasvilajia (ruokonata ’Retu’ ja timotei ’Nuutti’). Analyysejä varten kerätyt juuristo- ja satonäytteet otettiin kunkin niiton yhteydessä ensimmäisenä nurmivuotena. Kokeessa seurattiin myös juuristodynamiikkaa minirhitsotron-kuvauksilla 80 cm:n syvyyteen asti. Kokeessa 2 tutkittiin typpi (N) lannoituksen vaikutusta N-tasoilla 0, 150 ja 300 kg N ha-1 v-1 jaettuna kolmelle sadolle. Kokeessa 3 koekäsittelyinä olivat niittokorkeudet 6 ja 12 cm. Kokeet 2 ja 3 toteutettiin timotei (’Nuutti’)-nurminata (’Valtteri’) -seoksilla. Juuristonäytteet otettiin toisena nurmivuotena kolmannen korjuun yhteydessä. Kaikissa kokeissa juuristonäytteet jaettiin neljään syvyysprofiiliin (0–2, 2–10, 10–20, 20–40 cm). Juuristomassa, C- ja N-pitoisuus sekä hiilen kemiallinen koostumus (EWAN) selvitettiin profiileittain. Lisäksi laskettiin juuri/verso-suhde. Tulokset osoittavat, että kasvilajivalinta ja N-lannoitustaso vaikuttivat juuristonmäärään ja hiilisyötteeseen. Ruokonadan juuristomassa oli merkittävästi timotein juuristomassaa korkeampi kaikissa kolmessa niitossa ja kasvilajien välinen ero kasvoi kesän edetessä (niitot 1,2 ja 3: ruokonata 5160, 5960, 6360 kg ka ha-1 vs timotei: 3990, 4360, 4620 kg ka ha-1). Kokeessa 2 N-lannoitustaso 150 kg N ha-1 v-1 tuotti merkitsevästi suuremman juuribiomassan (6860 kg ka ha-1) kuin lannoitustasot 0 ja 300 kg N ha-1 v-1 (4760 ja 4050 kg ka ha-1). Niittokorkeus ei vaikuttanut juurimassaan tai hiilisyötteeseen. Sadon ja juuristomassan välillä ei havaittu korrelaatiota. Tulokset osoittivat kasvilajivalinnan ja typpilannoituksen säädön vaikuttavan juuristomassaan ja siitä tulevan hiilisyötteen määrään nurmenviljelyssä.