Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Computermodel kan bestemme mineraliseringen af kvælstof fra efterafgrøder

Reduceret udvaskning og forbedret tilgængelighed af kvælstof er blandt nogle af de fordele, man kan opnå ved at have efterafgrøder på sine marker. En ny model bygget af forskere fra Institut for Agroøkologi kan bestemme mineraliseringen af efterafgrøder, og når den er knyttet til en bestemt agroøkosystemmodel, tillader den en forbedret estimering af udvaskning og forsyning af kvælstof til markens næste afgrøde.

30.03.2020 | Camilla Brodam

Foto: Janne Hansen

Efterafgrøder kan reducere udvaskning og øge tilgængeligheden af ​​kvælstof til kommende afgrøder.

Der er meget opmærksomhed omkring brugen af efterafgrøder i efterår- og vinterhalvåret for netop at reducere udvaskning fra landbruget. Når rester af efterafgrøder pløjes ned i jorden, bliver de mineraliseret. Det giver mere tilgængeligt kvælstof til markens næste afgrøde. Seniorforsker Iris Vogeler fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet har været med til at bygge en ny tilføjelsesmodel til APSIM-modellen (Agricultural Production Simulator Model), der forbedrer forudsigelserne om kvælstofudvaskning fra efterafgrøderester under forskellige kulstof/kvælstofforhold. (læs mere om APSIM-modellen her)

”Vi har forsøgt at kvantificere det kvælstof, der frigøres fra efterafgrøderester i løbet af efteråret, eller efter pløjning, og frem til foråret. Vi ville gerne finde frem til, hvor meget af det kvælstof, der bliver opfanget af efterafgrøderne, mens de gror, der bliver udvasket igen i løbet af efterår- og vinterperioden. Ligesom vi også ønskede at måle, hvor meget af kvælstoffet, der stadig er til rådighed til markens næste afgrøde,” siger Iris Vogeler.

Baseret på resultater fra tidligere inkubationsforsøg

Tidligere inkubationsforsøg har vist, at den generiske fremgangsmåde i APSIM-modellen undervurderer mængden af ​​kvælstof, der frigøres fra efterafgrøderesterne, især ved lave temperaturer.

”Mineraliseringsmålingen i den aktuelle APSIM-model er ikke i stand til at simulere den faktiske mineralisering af efterafgrøderne på markene ved de lave temperaturer, vi har i Danmark i løbet af foråret. Denne nye Simple Mineralisation Model (red: SMM) fungerer virkelig godt til at simulere mineraliseringen og frigivelsen af kvælstof fra efterafgrøderne. Vi tror på, ​​at denne model kan bruges til at forudsige, hvad der sker i jorden,” siger Iris Vogeler.

Knytter man APSIM-modellen sammen med SMM får man ifølge forskerne en væsentlig højere nøjagtighed. Ved at kombinere resultater fra forskellige tidligere inkubationsforsøg har ​​forskerne været i stand til at opbygge den nye model (SMM), som kan beregne omsætningshastigheden for efterafgrøderester, eller med andre ord mineraliseringen ved lave temperaturer og i forskellige forhold mellem kulstof og kvælstof.

Kulstof til kvælstofforholdet

”Vi ved, at der sker en betydelig mineralisering af efterafgrøderne, selv ved lav temperatur. Det betyder, at hvis man har et meget lavt kulstof til kvælstofforhold, så risikerer man en høj grad af udvaskning i vinterperioden, hvis efterafgrøden nedpløjes tidligt. Det viser os, at efterafgrøder måske ikke er så nyttige, som vi troede, medmindre de sås og pløjes på det rigtige tidspunkt,” forklarer Iris Vogeler.

Når forholdet mellem kulstof og kvælstof er lavt, kan risikoen for udvaskning være ganske høj. Efterafgrøderne vil stadig reducere udvaskningen, men det er vigtigt at optimere dyrkningen af ​​dem, også for at sikre, at de giver frigiver kvælstof til de efterfølgende afgrøder.

”SMM-modellen gør det muligt for os at se på miljøeffekter af forskellige mineraliseringshastigheder, og hvordan det påvirker udvaskning i forskellige klimaer og jordtyper. Og vi kan undersøge forskellige tidspunkter for såning og pløjning, og hvordan det er med til at optimere næringsstoffrigivelsen fra ​​efterafgrøden og dermed mindske udvaskning af kvælstof i højere grad,” siger Iris Vogeler.

Bag forskningen

Samarbejdspartnere: Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet, Plant and Food research ved Lincoln Research Centre i New Zealand og Institut for Plante- og Miljøvidenskab ved Københavns Universitet.

Finansiering: Undersøgelsen bidrager til projektet SAT-N. Det støttes økonomisk af Miljø- og Fødevareministeriet under Det Grønne Udviklings- og Demonstrationsprogram (GUDP).

Interessekonflikter: Ingen

Mere information: Du kan læse den videnskabelige artikel her: "Estimating nitrogen release from Brassica catch crops residues – Comparison of different approaches within the APSIM model”. Den er skrevet af Iris Vogeler, Roderio Cichota, Ingrid K. Thomsen, Sander Bruun, Lars Stoumann Jensen og Johannes W.M. Pullens.

Kontaktperson: Seniorforsker Iris Vogeler, Institut for Agroøkologi. E-mail: iris.vogeler@agro.au.dk. Telefon: +45 2075 5932.

Forskning, Agro, DCA