I Strategiske og grundlagsskabende aktiviteter i øko - Info - Aarhus ...

Projekt I.7 Samspil mellem jordbundens fauna, kvælstofdynamik og plantevækst - Forsøg og
simuleringsmodeller
78
afhængigt af jordbundstype. Regnormebestanden øgedes med en faktor 20 over en 10-årig periode efter
omlægning af mark på Foulum fra konventionel til økologisk drift.
Et to-årigt feltforsøg med reduktion af regnormepopulationen vha. el-uddrivning viste kun beskeden og
kortvarig nedgang i regnormebestanden i de ”reducerede” parceller. Ingen af de øvrige undersøgte
dyregrupper: enchytræer, collemboler og mider, viste signifikante påvirkninger som effekt af regnormereduktionen.
Der kunne heller ikke påvises effekt af regnormeuddrivningen på jordens kvælstofpuljer og
mineraliseringsevne eller på plantebiomassen og dennes C- og N-indhold ved høst. Der var stærk reduktion
af alle dyregruppers tæthed og biomasse imellem prøvetagningerne i april og maj 1997, hvor kløvergræsmarken
blev omlagt og tilsået med byg. Samtidig øgedes kvælstofindholdet i jorden. En anden
reduktion af faunaen fandt sted mellem september og november 1997, hvor jorden blev bearbejdet og
tilsået med vinterhvede. I perioden efter jordbearbejdning voksede faunapopulationerne og kvælstofindholdet
aftog. Alle dyregruppers populationstæthed og biomasse var ved de fleste prøvetagninger høj
sammenlignet med de fleste værdier opgivet i litteraturen for landbrugsjorde. Faunaens effekt på kvælstoffrigørelsen
blev beregnet. Regnorme bidrog i 1997 med 69.2 kg N ha -1 , heraf størstedelen fra regnorme
dræbt i forbindelse med jordbearbejdningen. Enchytræerne bidrog med ca. 9 kg N ha -1 , medens
collembolernes direkte andel i N-frigørelsen var ubetydelig (183 g N ha -1 in 1997, 311 g N ha -1 i 1998).
Et mesokosmosforsøg med 6 forskellige grupperinger af mesofaunaarter (collemboler, enchytræer,
rovmider) med stigende kompleksitet viste ingen direkte påvirkning af bygplanters optagelse af 15 N fra
tilsatte kløverblade, men der var signifikant positiv effekt på skudbiomassen ved høst som effekt af de
fleste artskombinationer.
Mikrofaunaens rolle for kvælstofforsyningen til planters vækst i økologiske sædskifter
Mark- og laboratorieforsøg over mikrofaunaens betydning for kvælstofforsyning i økologisk jordbrug har
belyst mikrofaunaens rolle ved nedbrydningen og vurderet svampe og bakteriers relative betydning ud fra
nematodsamfundets struktur. En markant forøgelse af bakterivore og fungivore nematoder samt mikroarthropoder
var karakteristisk for plantesubstratet, men var med de valgte afgrøder ikke påvirket af den
forudgående afgrøde. Resultaterne fra markforsøget blev bekræftet af inkubationsforsøg. Omnivore
nematoder ser ud til at kunne regulere betydningen af de forskellige bakterivore grupper, afhængigt af
ressourcen. Samlet har mikrofaunaundersøgelserne givet detaljeret viden om dynamikken i den mikrobielle
aktivitet, der ikke vil kunne opnås ved undersøgelse af mikro-organismerne selv.
Tilpasning af en eksisterende sædskifte-simuleringsmodel til økologisk jordbrug
FASSET-modellen er blevet udvidet med en model for konkurrence mellem flere plantearter. Denne
model anvendes til at simulere afgrøder hvori indgår flere arter, herunder kløvergræs og byg/ært.
Kløvergræsmo-dellen er samtidigt blevet udformet således at den også omfatter en model for den rumlige
variation i af-sætning af urin og fæces under afgræsningsforhold. Dette indebærer, at modellen fremover
vil kunne benyttes til simulering af næringsstofomsætning og tab i systemer, hvor afgræssende dyr indgår
som en væsentlig bestanddel.
Kvaliteten af de foreliggende data for samdyrkede arter har dog ikke været tilstrækkelig høj. Der er derfor
iværksat indsamling af data for både kløvergræs og byg/ært. De indsamlede data for vækstforløbet i
byg/ært ved forskellige niveauer for kvælstofomsætning i jorden viste, at konkurrence mellem arterne
startede meget tidligt i vækstforløbet. Kvælstofniveauet påvirkede også den overjordiske konkurrence
mellem arter gennem påvirkning af især bladarealet, der var relativt højere for byg ved de høje
kvælstofniveauer.
Kvælstof er en af de væsentligste produktionsbegrænsende faktorer i økologisk jordbrug. Det er derfor
afgørende at simuleringsmodellerne på realistisk vis kan beskrive udbytteresponsen af forskellige
kvælstofniveauer, uanset om dette skyldes gødning eller anden forfrugtsvirkning. Der er gennemført en
sammenligning af metoder til at beskrive denne respons. Simuleringsresultaterne er sammenlignet med
data fra Danmark og USA for forløb af kvælstofoptag, bladareal og biomasse ved forskellige niveauer for
N-gødskning, samt med data fra Danmark for udbytterespons på stigende mængder kvælstof i gødning.
Resultaterne viser, at FASSET-modellen bedre end de fleste andre modeller kan beskrive effekten af
kvælstofniveau på planteproduktion.
Effekten af kvælstof på planteproduktionen skyldes påvirkning på både afgrødens lysoptag og på
lysudnyt-telseseffektiviteten. Under konventielle forhold vil påvirkningen af lysudnyttelseseffektiviteten
oftest være meget ringe, men analyse af data fra forsøg under økologisk dyrkning viser, at denne variabel