Optimal seedbed preparation under a changing climate

Klimaendringene som medfører mer nedbør om før og under våronntidspunktet, kan vanskeliggjøre gjennomføringen av jordarbeiding og såing i det fremtidige jordbruket. For bonden kan valget stå mellom økt jordpakking eller utsatt såtid. Uansett valg, vil bonden kunne risikere tap avling og kvalitet på høstet vare. Formålet med PhD-prosjektet har vært å studere hvordan klargjøring av såbed til vårkorn kan tilpasses de rådende klimaendringene, samt å undersøke hvordan man best kan unngå avlingstap på ulike jordarter og i kornregioner med ulikt klima. Avhandlingen presenterer og diskuterer resultater fra to feltforsøk og en modelleringsstudie. Det ene feltforsøket handlet om hvordan man med valg av såtidspunkt og intensitet i jordarbeiding kan minimere pakkeskader i våt eller fuktig jord. Dette forsøket sammenliknet våronn på ulike tidspunkt i forhold til det tradisjonelle, og med ulik intensitet i jordarbeidingen med tanke på jordfysiske egenskaper i såbedet og effekten på plantene i vekstsesongen. Resultatene viste at tidlig våronn i for våt jord ga større og sterkere aggregater, høyere penetrasjonsmotstand, delvis endrete egenskaper av porene i jorda og ikke minst reduserte avlinger. Høyere penetrasjonsmotstand ble også påvist om høsten i samme vekstsesong. Effekten av intensitet i jordarbeiding var ikke like tydelig, mest sannsynlig på grunn av lokalisering av forsøksfelt, typen jordart og relativt liten forskjell i nivåene av jordarbeidingsintensiteten. Andelen av 2-6 mm store aggregater og penetrasjonsmotstand var de to viktigste jordfysiske egenskapene som gjorde utslag på jordkvalitet og kornavling. Dette forsøket viser at jordpakking kan reduseres mye ved å utsette såarbeidet til jorda har tørket opp tilstrekkelig, og at moderat kjøreintensitet ikke har så mye å si på sluttresultatet. Det var spesielt viktig å unngå en uheldig aggregatstørrelsessammensetning og økt penetrasjonsmotstand i såbedet. Det andre feltforsøket undersøkte muligheten for å klargjøre såbedet under for fuktige forhold på en slik måte at det kan tåle vedvarende høy jordfuktighet etter såing ved hjelp av et økt vanntap. Dette forsøket sammenliknet forskjellig tyngde på maskinene med tanke på jordfysiske egenskaper, vanninnhold i såbedet og effekten på kornplantene. Under for fuktige forhold var det den lette mekaniseringen som resulterte i det beste såbedet, med lavere jordfuktighet og jevnere spiring ut gjennom vekstsesongen. I motsetning til allment anerkjent såbedsteori, førte ikke større aggregater til lavere jordfuktighet i dette forsøket. Ut fra dette forsøket kan man anta at moderne kombisåmaskiner med pakkehjul fører til jordpakking og ikke øker vanntapet, slik det hadde vært ønskelig ved mye nedbør etter såing. Større aggregater økte ikke vanntapet, fordi såbedet samtidig var pakket. Modelleringsstudien undersøkte om fremtidige klimaendringer vil gjøre våronna vanskeligere å gjennomføre på grunn av et forhøyet vanninnhold i jorda. Dessuten ble det vurdert hvordan gårdbrukere bør tilpasse mekaniseringen til dette. Basert på historisk klima og flere fremtidsscenarier ble det generert værdata, som input i modellen. Disse værdataene ble brukt inn i en modell for å beregne lagelighet, samt en mekaniseringsmodell for å simulere jordas laglighet om våren, inkludert avlingspotensial, laglighetskostnader og optimal mekanisering. Simuleringene ble gjennomført for de to vanligste jordartene og med forskjellig mekanisering. Resultatene viser at lagligheten og avlingspotensialet enten kan bli forbedret eller forringet i fremtiden i Norge, avhengig av region og jordart. Variabiliteten i laglighet og avlingspotensial kommer generelt til å øke i fremtiden, og Midt-Norge kommer man til å oppleve en kraftig økt hyppighet av ekstremt vanskelige år i følge de mest pessimistiske scenariene. Denne studien tydeliggjør viktigheten av vanninnhold i jorda som et kriterium for valg av sådato i modelleringsstudier generelt, og i studier av effekten av klimaendringer spesielt. Den røde tråden i avhandlingen viser at det å unngå pakkeskader er det aller viktigste når våronna skal tilpasses klimaendringer. Man kan minimere pakkeskader ved å utføre våronna i tørr nok jord og ved å velge redskap nøye, med tanke på vekt og arbeidsmåte. Våronna er en flaskehals i kornproduksjonen og kommer til å bli enda mer utfordrende i fremtiden når vi forventer hyppigere år med ekstremt vanskelige forhold.

Due to climate change, Norway experiences increasing precipitation, wetter soil and fewer days in the spring when the soil is suitable for seedbed preparation. Seedbed preparation is important for plant establishment and the final crop yield, therefore th is research project addresses seedbed preparation under wet conditions through the following three activities: 1. Seedbed characteristics and criteria under a changing climate. 2. Sowing operation, seedbed quality and germination. 3. Timeliness costs in connection with seedbed preparation and sowing in grain production. Optimal seedbed preparation is a key factor for increased yield. The project is therefore expected to contribute towards the Norwegian government's goal of increased agricultural product ion as well as the farmers' goal of increased income from their crop production. The project will also provide useful information to manufacturers and dealers of farm machinery and implements as well as to the Agricultural Extension Service in their advic e to the farmers on what kinds of machinery to apply and when to apply it. The project is owned by the Hedmark Universiy College while the Norwegian University of Life Sciences and Bioforsk are key research partners. Most of the research will be carried out by a PhD student who will be recruited for the project. A project implementation team will be established with scientists from the Norwegian University of Life Sciences, Bioforsk and Hedmark University College. The project will be conducted in close c ooperation with AGROPRO (Agronomy for increased food production - Challlenges and solutions) which is the largest ongoing research project within agronomy in Norway. Funding for the project has been provided by the Ministry of Agriculture and Food throug h the Norwegian Research Council, Hedmark County Council, Hamar Municipality and the Kverneland Group.