Markoperationer som f.eks. årlig genrydning i aspargesafgrøder, sprøjteoperationer og høstning kan resultere i progressiv og alvorlig komprimering af hjulbelægninger mellem bedene, hvilket fører til reduceret infiltration og en øget risiko for overfladevandsdamning, afstrømning og jorderosion.
AHDB finansieret projekt FV 450 'Asparges: Bæredygtig jordforvaltning for bevoksning lang levetid og optimering af udbytte' (01/05/2016 – 31/03/2018), at udvikle og effektivt udbrede en række af bedste ledelsespraksis (BMP'er) for at forhindre og/eller afhjælpe hjulkomprimering og de problemer, det forårsager. Projektet blev drevet af Dr. Rob Simmons fra Cranfield Soil and Agrifood Institute, Cranfield University.
To replikerede felteksperimenter blev etableret i april 2016 på Gatsford Farm, Ross-on-Wye, med naturaliestøtte fra Cobrey Farms. BMP'er inkluderet (1) ledsagende afgrøder – Rug (Sereale cecale L.), Sennep (Sinapis alba L.), (2) påføringer af interrow-overflademateriale (halmmuld eller PAS 100-kompost i kombination med lavjordsforstyrrelse (SSD)) og (3) en kombination af konventionel jordbearbejdningspraksis (gen-rygning (R) og SSD) mod (4) en nulbearbejdningsmulighed. Lav jordforstyrrelse blev påført med en vinget tand i 0.25 – 0.3 m dybde i muldbehandlinger.
I eksperiment 1 (48 forsøgsparceller) blev virkningen af BMP'erne undersøgt i Gijnlim, som repræsenterer 70% af UK mark-dyrket asparges afgrøde. Eksperiment 2 sammenlignede sortsforskelle i rodudvikling og arkitektur og rodprofilfordeling som påvirket af underjordsbehandlinger for Gijnlim og Guelph Millennium. Prøveopsætning er angivet nedenfor -
Tabel 1 – Forsøg 1: Behandlingsbeskrivelser
Variation | Behandlingsbeskrivelse | Omridning |
Gijnlim | Companion Crop – rug | R |
Gijnlim | Companion Crop – rug | NR |
Gijnlim | Companion Crop – sennep | R |
Gijnlim | Companion Crop – sennep | NR |
Gijnlim | PAS 100 kompost SSD | R |
Gijnlim | PAS 100 kompost SSD | NR |
Gijnlim | Straw Mulch SSD | R |
Gijnlim | Straw Mulch SSD | NR |
Gijnlim | Bar jord SSD | R |
Gijnlim | Bar jord SSD | NR |
Gijnlim | Konventionel praksis | R |
Gijnlim | Nulbearbejdning | NR |
Årlig omrygning (R) eller Zero-ridging (NR). Lavvandet jordforstyrrelse (SSD). Behandlinger med fed er inkluderet i forsøg 2.
Forsøg 2: Behandlingsbeskrivelser
Variation | Behandlingsbeskrivelse | Omridning |
Gijnlim | Bar jord SSD | R |
Gijnlim | Bar jord SSD | NR |
Gijnlim | * Konventionel praksis | R |
Gijnlim | Nulbearbejdning | NR |
Guelph Millennium | Bar jord SSD | R |
Guelph Millennium | Bar jord SSD | NR |
Guelph Millennium | * Konventionel praksis | R |
Guelph Millennium | Nulbearbejdning | NR |
Årlig omrygning (R) eller Zero-ridging (NR). Lavvandet jordforstyrrelse (SSD). Behandlinger med fed er inkluderet fra eksperiment 1.
*Konventionel praksis er defineret som årlig re-ridging uden grunde jordforstyrrelser anvendt på interrow wheeling.
Rodarkitektur og rodprofilfordelinger blev bestemt. Rodkerner blev taget på krone nul-linjen (CZL) fra mellem to planter i rækken. Der blev også taget kerner efterfølgende, væk fra CZL, men på linje med kronen i afstande på 0.3 m, 0.6 m og 0.9 m (figur 1). Rodkerner blev udvundet fra følgende jorddybder: 0.00 – 0.15 m, 0.15 – 0.30 m, 0.30 – 0.45 m og 0.45 – 0.6 m.
Figur 1. Root-kerneprotokol, der blev vedtaget på FV 450 / FV 450a-forsøgsstedet.
Det to-årige projekt indikerede en stærk tendens til, at Gijnlim-rødder udvider sig mere ind i hjulene end Guelph Millennium, men der blev ikke observeret nogen signifikante forskelle i den rumlige fordeling af rodmassetætheder mellem sorterne. Begrænset høst for at kvantificere udbyttet viste, at genrydning ikke reducerede udbyttet for nogen af sorterne, selvom resultaterne tydede på, at for den unge afgrøde og hjuling på 1.83 m centre var underjordsoperationer til 0.3 m dybde sikre at udføre, hvor enten rug- eller sennepsafgrøder blev dyrket. Der var dog risiko for at beskadige 2-5% af den samlede rodmasse ved underjord i hjulene i 0.175 cm dybde for Guelph Millennium og ved 0.3 m dybde for Gijnlim.
Rug- og sennepsledsagede afgrøder syntes at begrænse udviklingen af asparges-lagerrødder til højderygzonen med mindre rodvækst i overfladen (< 0.15 m) af hjulbelægninger. Rug/ikke-lavvandet jordforstyrrelse ikke-rygbehandling gav signifikant lavere (18.9 – 28.5 % lavere) udbytte end de fleste andre behandlinger. Denne reduktion stod i stærk kontrast til resultaterne af nordamerikanske aspargesavlere.
Høje værdier for penetromermodstand (PR>3 MPa) og høj bulkdensitet (BD>1.45 cm-3)
målinger blev observeret i den øvre underjord i hjuling, hvilket kunne påvirke udviklingen af aspargesrod. Der blev også lavet høje BD-optagelser til mellemjorden. Historisk set er aspargesrødder observeret i jorde med PR-værdier på 1.96 MPa og 2.9 MPa). Indvirkningen af høje PR- og BD-værdier på væksten af aspargeslagerrodsystemet og dermed evnen til at opbevare opløselige kulhydrater er i øjeblikket ukendt.
Fortsættelsesprojektet FV 450a (02/04 2018 – 02/04/2021) blev gennemført som et ph.d.-studie af Lucie Maskova under supervision af Dr. Rob Simmons, Dr. Sarah De Baets og Dr. Lynda Deeks på Cranfield. Dette fortsatte med at studere virkningerne af FV450-behandlingerne på udbytte, rodudvikling og arkitektur og også opløselige kulhydratniveauer i rodsystemet og indvirkning på jordens sundhed. Sortsforskelle i rodrespons på BMP'er blev evalueret, og en bredere aspargesrodsarkitekturundersøgelse, der dækkede forskellige jordtyper, bestandsalder, forskellige sorter og produktionssystemer på tværs af aspargesavlersamfundet blev gennemført. Lagerrodskulhydratniveauer blev bestemt på tværs af lokaliteter, og der blev foretaget en vurdering af "rodskadesårbarhed" for de specifikke undersøgte afgrøder.
FV 450a: Indvirkning af BMP'er på udbytte
PAS 100-kompostbehandlingerne (ruget og ikke-ryget i kombination med forstyrrelse af lavvandet jord) var forbundet med en stigning på 20 % i udbyttet af aspargesspyd sammenlignet med konventionel praksis og rug-fri behandlinger. Rugfri behandling fortsatte med at være forbundet med en 23 % reduktion i udbytte sammenlignet med rugbehandling (figur 2).
Figur 2. Forskelle i Gijnlim-udbytte 2020 (kg ha-1) mellem eksperiment 1 behandlinger. Lodrette streger angiver 0.95 konfidensintervaller.
Dette giver et solidt bevis på, at hvor rug dyrkes som ledsageafgrøde, og ridning ikke kan foretages, kan der i det følgende forår forventes en betydelig udbyttereduktion. Hvis ridning imidlertid kan udføres, iagttages der ingen udbyttestraf sammenlignet med konventionel praksis eller nulbearbejdning. Baseret på disse resultater kan avlerne være uvillige til at risikere at dyrke rug som en ledsagende afgrøde, hvis vejr-/jordbundsforhold betyder, at de ikke er i stand til at komme ind på jorden for at bakke.
Resultaterne for 2020 fulgte resultaterne fra 2018 og 2019 om, at aspargeslagerrodkulhydratværdier for Guelph Millennium er væsentligt højere end det tilsvarende for Gijnlim, uanset behandling. På trods af nogle klare udbytteforskelle var der ingen effekt af behandlinger på rodkulhydratværdier i hverken 2019 eller 2020.
Resultaterne viser også, at for både Gijnlim og Guelph Millennium førte årlig genbearbejdning i forbindelse med konventionel praksis til en 20-24% reduktion i udbyttet sammenlignet med de tilsvarende nul-bearbejdningsbehandlinger. Dette kan til dels underbygge tidligere forskning, der viser, at årlig genopbygning forårsager rodskader og udbyttereduktioner.
FV 450a: Indvirkning på BMP'er på jordkomprimering og infiltration
Konventionel praksis var forbundet med signifikant højere værdier for penetrometermodstand (PR) fra 0.0-0.2 m dybde sammenlignet med barjordsbehandlinger. I modsætning hertil indikerede signifikant lavere PR-værdier på tværs af jordprofilen fra nulbearbejdningsbehandlingen mindre jordkomprimering sammenlignet med alle andre barjordsbehandlinger.
Ledsagende beskæring påvirkede ikke PR signifikant sammenlignet med konventionel praksis. Dette var uventet, som baseret på tidligere offentliggjorte undersøgelser, ledsagende afgrøde bioremedieret jordstruktur.
I 2020 blev PR væsentligt reduceret i interrow wheeling til 0.25 m dybde for alle lavvandede jordforstyrrelsesbehandlinger. Ydermere resulterede stråmulden og PAS 100-kompostbehandlingerne (påført i forbindelse med lavjordsforstyrrelser) i væsentligt mindre komprimering end konventionel praksis til dybder større end 0.5 m.
I 2020 blev infiltrationshastigheder i alle behandlinger, der var udsat for forstyrrelse af lav jord, klassificeret som "Meget hurtig" (>500 mm t.1) og var signifikant højere end for konventionel praksis ("Moderate", 23.2 mm t-1).
Resultaterne tyder på, at kombinationen af påføring af barkflis (enten PAS 100 kompost eller halm) for at samle hjul og forstyrrelse af lavvandet jord signifikant reducerer dybtliggende komprimering og øger infiltration. Dette har betydning for afstrømning og erosionskontrol samt genopladning af jordfugtighed.
FV 450a: Indvirkning af behandlinger på rodarkitektur
Signifikante forskelle i helprofilrodmassetæthed (RMD) blev observeret mellem nulbearbejdning og konventionelle praksisbehandlinger. Dette skyldtes signifikante forskelle i RMD ved 0.15 – 0.30 m dybde, 0.3, 0.6 og 0.9 m fra kronens nullinje. Disse forskelle beløber sig til mellem en stigning på 48-98% i RMD forbundet med nul-bearbejdningsbehandlingen sammenlignet med den konventionelle praksis. Dette tyder på, at årlig genopbygning skader lagerrødderne. Til dato er der dog ikke observeret nogen signifikant reduktion i udbytte eller stigning i sygdomsforekomst i forhold til denne behandling.
Guelph Millennium er forbundet med en mere lavvandet tendens til roddannelse sammenlignet med Gijnlim. Til nul-bearbejdningsbehandlingen, som i det væsentlige tillader aspargesroden at vokse uforstyrret, er Guelph Millennium forbundet med 66-100 % højere RMD i 0.0 – 0.15 m dybde på 0.3 og 0.6 m fra kronens nullinje sammenlignet med Gijnlim.
På tværs af alle behandlinger kan underjord (lavvandet jordforstyrrelse) i interrow hjul potentielt beskadige op til 5 % af den samlede rodbiomasse under en række tændekonfigurationer, der anvendes i en arbejdsdybde på 300 mm. Årlige oprydningsoperationer har også potentiale til at beskadige op til 5 % af den samlede rodbiomasse.
FV 450a: Avlerundersøgelsesresultater
For marker, der blev udtaget fra den bredere landbank, varierede rækkeafstanden mellem asparges som en funktion af hjulcentrene. Højeste værdier af rodmasse blev fundet ved kronens nullinje og op til 0.3m væk fra højderyggen, og de laveste værdier i trillingen i en 'dødzone' nær jordoverfladen (0-0.3m). Varietet var ikke en fremherskende faktor i rodmassefordelingen, mens bestandsalderen havde en signifikant effekt. Gentagne fordybninger og tilsmudsning i hjulene forhindrede udvidelse af rodsystemet i hjulzonen, hvilket medførte en betydelig 'trunkering' af den potentielle opnåelige rodbiomasse. Dette har betydning for kulhydratoplagring. Rodmassen var også negativt korreleret med jord-PR på tværs af alle prøvede lokaliteter og marker. Resultaterne understøtter fortsat anbefalingen om, at for at forhindre skader på lagerrod gennem genrydning eller underjordsoperationer, bør avlerne gennemføre undersøgende rodprofilfordelingsundersøgelser, før de påbegynder genrydning og/eller jordtillægningsoperationer.
Fortsættelsesprojekt FV 450b (fra 1. juli 2021)
(Med forbehold af Defra ministeriel beslutning om fremtiden for AHDB Havebrug)
Projektledelsesgruppen (PMG), bestående af John Chinn fra Cobrey Farm, Phil Langley fra Gs Sandfields Farm Ltd., Tim Casey fra J & V Casey & Son Ltd. og den uafhængige konsulent Claire Donkin er af den opfattelse, at dette arbejde bør fortsætte. i de næste 3 år, da det er vigtigt at overvåge afgrøden, når den modnes ind i dens højeste fase af kommerciel produktion. Forsøget har ikke nået denne fase af afgrødemodenhed og økonomisk produktion, som typisk finder sted mellem år 4-7 (figur 3). Dette er den vigtigste tilbagebetalingsperiode for avlere. Følgelig skal virkningen af årlig genoprydning på bevoksningens levetid og rentabilitet fortsat overvåges og økonomiske konsekvenser vurderes. PMG's synspunkt blev støttet af AGA's tekniske udvalg for forskning og udvikling i september 2020.
Figur 3. FV450 / FV450a / FV450b projekttidslinje, der angiver aktiviteter til dato og periode med afgørende kommerciel modenhed.
Målet er fortsat at vurdere virkningerne af BMP'er på aspargesudbyttet, bestandens levetid, sygdomsforekomst og jordens sundhed. Arbejdet vil omfatte en kritisk evaluering af den rolle, som PAS 100 kompostpåføring spiller for at øge udbyttet; en fuldstændig vurdering af jordens fysiske, kemiske og biologiske indikatorer og lagerrodsprofilfordelinger med henblik på at identificere optimale betingelser for spredning af lagerrod. Tærskelpenetrative modstandsværdier, der begrænser rodforlængelse, vil blive kvantificeret, og sortsforskelle i rodarkitektur og udbytte vil fortsat blive evalueret.
Projektet vil udpege den mest omkostningseffektive BMP med hensyn til at fremme forbedringer i aspargesudbytte og jordsundhed over den 6-årige periode med kommerciel høst, baseret på cost-benefit-analyse. Dette vil give aspargesavlere mulighed for at træffe informerede beslutninger vedrørende økonomien ved at vedtage BMP'er i sammenhæng med økonomien i deres egen landbrugsvirksomhed.
Det er også hensigten at praktisk talt udskalere udvalgte BMP'er til andre dyrkningssteder gennem etablering af 3-5 replikerede satellitsteder. Projektet vil også undersøge havrens potentielle rolle som en alternativ ledsagerafgrøde i stedet for rug, for at sikre afstrømnings-/erosionsbeskyttelse over vinteren.
Yderligere information
Download projektrapporterne her
Mød teamet
Grace Choto
Knowledge Exchange Manager – Markgrøntsager (bladsalater, urter og specialgrøntsager)Se fuld biografi
Kim Parker
Plantebeskyttelsesforsker: sygdommeSe fuld biografi