SLU-nyhet

Kan förbättrade förhållanden i alven öka avkastningen eller förbättra vattenkvaliteten?

Publicerad: 24 maj 2021
En traktor plöjer en åker. Foto.

Gizachew Tarekegn Getahun har utvärderat effekterna av olika åtgärder i alven med avseende på skörd, markegenskaper och miljöpåverkan i sin nya doktorsavhandling. Mekanisk uppluckring av alven i kombination med tillförsel av halm ökade markens innehåll av organiskt kol och minskade kväveförlusterna. Tillförsel av kalk till alven resulterade i en stabilare markstruktur.

Skiktet i en åkerjord som ligger under plöjningsdjupet, kallas för alven och ligger ofta cirka 25 cm ner i marken i Sverige. Alven lagrar stora mängder vatten och växtnäringsämnen. Till exempel kan alven bidra med 10 till 65% av grödans näringsbehov.

Torktåligheten ökar om grödorna får tillgång till vattnet i alven

Att möjliggöra för grödans rötter att få tillgång till alvens resurser, i synnerhet till vatten, kommer att bli allt viktigare i framtida klimatförändringar när torra perioder förväntas bli vanligare. Packning av alven, eller utvecklandet av en kompakt plogsula efter långvarig plöjning, kan förhindra rötterna att få tillgång till vatten- och näringsförråden i alven.

Det finns inget enkelt sätt att förbättra alvens kvalitet

God struktur i matjorden är relativt enkelt att åstadkomma med hjälp av jordbearbetning, men det finns inte någon enkel teknisk lösning för att förbättra alvens struktur. Redskap med långa bearbetande pinnar (mekanisk alvluckring) kan användas för att förbättra alven, men effekten av denna typ av åtgärd är ofta kortvarig.  Mekanisk alvluckring är dessutom förknippad med höga kostnader som oftast inte kompenseras av en högre skörd.

En kombination av mekanisk alvluckring och tillsats av halm, lusern, pellets, kompost eller kalk kan däremot antas förbättra förhållandena i alven mer långsiktigt. Genom att förbättra jordens aggregering och struktur och därigenom öka innehållet av växttillgängligt vatten och förbättra näringsförsörjningen för grödorna har denna åtgärd potential att bidra till en högre skörd.

Fyra foton som visar hur marken plöjs med eller utan tillsats av halmslam. Foto.
a) Ett verktyg för att luckra upp alven dras bakom en tank som innehåller en halmslam, b) en närbild av den modifierade alvluckraren med metallkanaler, c) jord efter alvuppluckring, samt d) jord efter alvuppluckring med tillsats av halmslam. Foton: Girma Bedada Chala and Gizachew Tarekegn Getahun.

– I min doktorsavhandling har jag utvärderat effekterna av olika åtgärder i alven med avseende på skörd, markegenskaper och miljöpåverkan i fältförsök på Säby utanför Uppsala, berättar Gizachew.

Inkubationsexperiment i laboratorium med jord från Kungsängen, Uppsala utfördes för att utvärdera effekten av kalktillförsel på halter av vattenlösligt reaktivt fosfor och stabilisering av markstrukturen.

Marken luckrades upp efter tillförsel av halm

Resultaten visade att mekanisk alvluckring i kombination med tillförsel av halm på 25 till 34 cm djup ökade markens innehåll av organiskt kol och minskade markens densitet, med effekter som blev bestående i minst tre år under fältmässiga förhållanden.

– Vi upptäckte att det fanns fler daggmaskar och maskgångar i jorden längs med sträckningen där halminblandning utförts. Jordaggregaten var också lättare att sönderdela efter behandling med halm och spår av daggmaskar var vanligt förekommande. Tillförsel av halm ledde emellertid inte till någon stor skördeökning, förklarar Gizachew.

Mekanisk luckring av alven i kombination med halmtillförsel reducerar kväveförluster

Experiment genomförda på prover från jordkolonner visade att mekanisk alvluckring kombinerat med halmtillförsel vid 25–40 cm djup reducerade kväveförlusterna via dräneringsvatten med ungefär 62% på kort sikt och bidrog därmed till en minskning av miljöpåverkan med avseende på vattenkvalitet. Tillförsel av kalk till alven resulterade i en stabilare markstruktur.

– De här lovande resultaten behöver utvärderas i långliggande fältförsök. Framtida forskning bör fokusera på utvecklandet av tekniska lösningar och åtgärdsalternativ som kan komplettera varandra och som därmed kan ta ett helhetsgrepp för att adressera flera problem med alven samtidigt, säger Gizachew.

Fakta:

Gizachew Tarekegn Getahun kommer att försvara sin doktorsavhandling "Subsoil improvement for sustainable intensification: Impact of loosening with straw incorporation or liming on subsoil properties, crop performance, and water quality" den 14:e juni 2021. Läs mer om disputationen här.


Kontaktinformation

Porträttfoto av en leende man mot vit bakgrund. Foto.

Gizachew Tarekegn Getahun
Institutionen för mark och miljö, SLU
gizachew.tarekegn.getahun@slu.se, 018-67 11 94, 0725-38 48 83

Sidansvarig: cajsa.lithell@slu.se