Improving barley yields in organic stockless farming systems through innovations in green manure management

Helårs grønngjødsel brukes for å bedre jordas fruktbarhet og sanere ugras. I Byggro-prosjektet har vi prøvd ut ulik handtering av helårsgrønngjødsel. Etter slått ble grønnmassen enten hakket og tilbakeført, fjernet eller fermentert i biogassreaktor og del vis tilbakeført som gjødsel til korn neste vår. Fire feltforsøk ble gjennomført i perioden 2008-2011. Det var store grønngjødselavlinger. I gjennomsnitt for feltene inneholdt grønnmassen 920 kg tørrstoff per dekar totalt for tre slåtter. Byggavlingene å ret etter grønngjødsel var størst der hele grønnmassen ble tilbakeført i grønngjødselåret eller der halvparten av nitrogenet i grønnmassen ble tilbakeført som biorest. På feltene med lett jord ble det betydelig lavere avlinger der grønnmassen ble fjernet. Til tross for tydelige tegn på nitrogenmangel tidlig i vekstsesongen på byggplanter som vokste på tung jord, ble det ikke høyere avling eller bedre fyllingsgrad i kornet der grønnmassen ble liggende året før. Dette tydet på at bygget ikke greide å nyttig gjøre seg den næringen som ble tilført med grønngjødsel. Det ble tilført rundt 20 kg mer nitrogen per dekar i liggende grønnmasse enn det som ble gjenfunnet i bygget. Det var lavt innhold av uorganisk nitrogen i jorda, og utslippet av lystgass (N2O) var b are litt høyrere der grønnmassen ble liggende enn der den ble fjernet. Sannsynligvis er en stor del av nitrogenet bygget inn i det organiske materialet i jorda og blir langsomt nedbrutt. Grønngjødsling førte til flere og større meitemark, men effekten var ikke langvarig. Modeller for nedbrytning av organisk materiale i jord er viktige redskap for å forutsi nitrogendynamikk i jord og forbedre gjødslingsplanleggingen. Mineralisering ved lav temperatur er ikke kvantifisert og tatt hensyn til i modellene. I et laboratorieforsøk fant vi at omdanning av kløverblader var mindre sensitiv til lavere temperatur enn omdanning fra jordas organiske materiale. Dette er viktig kunnskap for å forbedre modellene og øke forståelsen for omsetning av organisk bundet nitrog en i jorda.

Low and fluctuating yield levels of barley on stockless farms converted to organic farming shows that organic feed barley production in Norway is a challenge. This is mainly because of insufficient nitrogen (N) supply, but also problems with soil structur e in intensive arable cropping systems. The main source of plant nutrients in organic stockless cereal production is from soil organic matter and leguminous green manure crops within the crop rotation. Due to high N concentrations in green manure crops, a nd current practice with repeatedly mowing and leaving these as green mulch on the stubble, substantial amounts of N from green manure is at risk of being lost from the cropping system. Such losses represent a reduction in fertilizer value of the green ma nure, and increases potential N pollution to the atmosphere and watercourses. The main objective of the project is to improve yields of feed barley on stockless organic farms. This is to be achieved through investigations on how selected green manure m anagement and biogas slurry application from digested green manure herbage can improve N cycling and N utilization, and how these management strategies will affect soil structure and key grain quality parameters. The results will be implemented in tools f or practical fertilization planning, and contribute towards increased domestic feed barley production to supplying the growing market for organic meet and dairy products.