Drainage impact on ley productivity, soil physical properties, gas emission and profitability in forage production in Western Norway.

På mineraljord i Askvoll er effekten av grøfting på grovfôrproduksjon testa. Tre grøfteintensitetar (ugrøfta, 12 m og 6 m grøfteavstand), to ulike driftssystem (to og tre gongers hausting inkl. jordpakking), og to gjødslingsnivå (19 og 29 kg N) inngjekk. Grøfteavrenning, grunnvasstand, jordtemperatur, jordfukt og vêrtilhøve vart målt kontinuerleg. I Fræna har ein undersøkt korleis omgraving av tidlegare grøfta myr påverkar engavling, jordfysiske forhold, hydrologi og klimagassutslepp. På grøftefeltet i Askvoll var avlinga i gjennomsnitt for tre engår (2015-2017) på 801, 858 og 880 kg ts/dekar/år for høvesvis ugrøfta, 12 og 6 m grøfteavstand. Toslåttssystemet gav same periode 895 kg ts/daa/år mot 799 ved tre slåttar. Auka gjødsling auka avlinga frå 790 til 904 kg ts/daa/år. I 2017 var det så mykje nedbør at det berre vart hausta to slåttar på treslåttssystemet. Avlingane i Fræna var i middel for engåra 2015-2017 på 1263 kg ts/daa/år på omgrave areal og 1075 på grøfta myr. Auka gjødsling frå 18 til 26 kg N/daa på det omgravne arealet auka avlinga frå 1068 til 1263 kg ts/daa/år. Resultat frå jordfysiske analysar tatt i etableringsåret i Askvoll viste lågt innhald av store og mellomstore porar som drenerer vatn (8,2-11,3 vol%) og låg metta vassleiingsevne (0,3-4,0 cm/t). Verdiane vart reduserte utover i engperioden, men på grunn av stor jordvariasjon fann ein ikkje sikre utslag for drenering og drift på dei jordfysiske tilhøva. Mineraljordslaget som dekker den omgravne myra på Fræna har eit høgt innhald av grov silt og fin sand og lite organisk materiale. Jordtettleiken er høg i høve til på den grøfta myra (1,7 mot 0,2 g/cm3) og bereevna er større. Det er større luftkapasitet (17 mot 10 vol%) og mindre tilgjengeleg vatn (17 mot 59 vol%) på omgraven enn på grøfta myr. Omgraving betra dreneringsevna, men auka faren for tørke ved lite nedbør. I Askvoll vart utsleppsmålingar av lystgass (N2O) og metan (CH4) utført ved høgaste gjødslingsnivå (29 kg N/daa i engåra) på toslåttssystemet ved 6 og 12 m grøfteavstand. I løpet av måleperioden 01.05.2014-14.12.2016 var det gjennomsnittlege lystgassutsleppet 94, 424 og 290 g N2O-N/daa i åra 2014, 2015 og 2016. I gjennomsnitt for åra utgjorde dette 1% av tilført N- gjødsling, det same som IPCC sin standardverdi. Det samla utsleppet av N2O-N i heile måleperioden var på rundt 920 g/daa frå arealet med 6 m grøfteavstand og 690 g/daa frå 12 m grøfteavstand. Det samla utsleppet av metan var i same periode 1490 g CH4-C/daa frå areal med 12 m grøfteavstand, medan det frå areal med 6 m grøfteavstand var eit lite metanopptak på 20 g CH4-C/daa. Eit så stort metanutslepp frå arealet med 12 m grøfteavstand kan tyde på at det i periodar har vore så vått at ein har fått store tap av N2. Samanlagt for N2O og CH4 var utsleppa 370 og 410 kg CO2 eq. per tonn grastørrstoff ved 6 og 12 m grøfteavstand i gjennomsnitt for åra 2014-2016. Resultat frå målingar på Fræna tyder på at samla utslepp av drivhusgassar er lågare frå omgraven enn frå grøfta myr. Målingar frå vår til seinhaust i 2015 (27.04-14.10) og 2016 (05.04-20.11) viste eit utslepp på høvesvis 20 og 14 kg CH4-C per dekar frå den grøfta myra, og 0,4 og 2,3 kg frå udyrka myr. I omgraven myr var det eit utslepp på 0,1 kg CH4-C per dekar i 2015 og eit opptak på 0,1 kg i 2016. Vi fann høge konsentrasjonar av metan i jordlufta like over den nedgravne myrjorda, men truleg blir CH4 oksidert av bakteriar i mineraljordslaget over myra. Lystgassutsleppet var 425 og 950 g N2O-N per dekar frå gjødsla, grøfta myr i høvesvis 2015 og 2016, og 362 og 364 g frå gjødsla, omgraven myr. Frå grøfta myr var det ein emisjonsfaktor (N2O-N av tilført-N) på høvesvis 1,6 og 3,4% i 2015 og 2016, medan det for omgraven myr var 1,3 og 0,9%. I ugjødsla felt ( i grøfta myr, udyrka myr og omgraven myr) var N2O utsleppa svært små. Samanlagt for N2O og CH4 var utsleppa 720 og 390 kg CO2 eq. per tonn grastørrstoff i grøfta og omgraven myr i gjennomsnitt for 2015 og 2016. Data frå feltet i Askvoll er brukte til å sjå på effekt av grøfteintensitet på grunnvassnivå, jordfukt, jordtemperatur, nitrogenavrenning og til kalibrering av DRAINMOD. Resultata viser at ein del av nedbørsoverskottet renn forbi grøftesystemet mot grunnvatnet. Dette gjeld for begge grøfteavstandar, men mengda er mindre ved 6 m enn ved 12 m grøfteavstand. Synkehastigheita på grunnvatnet er rask for begge grøftealternativa. Auka gjødsling og auka dreneringsintensitet gav større N-avrenning i grøftevatnet. Det er laga grovfôrkalkylar basert på driftsgranskingar i jord- og skogbruk for å vurdere resultata frå felta i Askvoll og på Fræna. Ut frå avlingsresultata frå felta er det laga kalkylar basert på ulike investeringsnivå, rentenivå og levealder på grøftene. I forhold til avlingsnivå er konklusjonen at det er vanskeleg å finne lønnsemd i grøfting for grovfôrdyrking dersom forholda er slik som i Askvoll. For omgraven myr var det så store utslag i avling at investeringane kan forsvarast.

"Drainage impact on ley productivity, soil physical properties, gas emission, and profitability in forage production in Western Norway" is a 4.5 year project aiming to increase the effort on drainage within Norwegian research, education and advise. Norweg ian grassland has experienced a decrease in yields during the last 10 years despite better cultivars and agronomic knowledge. Poor drainage, suboptimal physical properties, and increased size of farms and weight of agricultural machinery are pointed out a s possible reasons. More rainfall is expected which will worsen this situation. Drainage, soil compaction and fertilization have been listed as research areas to reduce N2O emission from agriculture and better drainage and reduced soil compaction to incre ase yield. The project focuses on practical farming conditions by testing two different drainage methods; subsoil drainage system on mineral soil and inverted peat soil with tilted layers on top of peat soil. On both field types two management intensities and two N-fertilization levels will be established and the effect of dry matter yield and N-loss will be investigated, as well as the impact of soil compaction on soil physical conditions. Emission of greenhouse gases (N2O, CH4) related to drainage inten sity will mainly be observed during the growing season but also during autumn and early spring and with episodes of freezing-thawing during winter. Existing drainage recommendations are based on old and outdated knowledge, and new drainage criteria will b e defined from the data obtained in the project. The profitability of drainage will be quantified on farm level. The project will launch a new knowledge base focusing on advising and passing on knowledge to the farming community, advisory system and publi c administration bodies, and master students will be invited to have their education within drainage, soil physics or greenhouse emission to increase the number of persons with competence within soil physical issue