Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Sedan vi tagit över en gård i Kullabygden, nordvästra Skåne, har vi letat efter olika sätt att öka lönsamheten. Marken har, sedan svinproduktionen försvann för 10 år sedan,
brukats för växtodling utan tillförsel av organisk gödsel. Detta har lett till att det krävs allt större insatser att bruka jorden samtidigt som skördarna har stagnerat. Efter att ha diskuterat problemen med sakkunniga kom vi fram till att det troligtvis beror på en minskad mullhalt i matjorden. Jordarna i området är av kraftigt skiftande karaktär. De är
allt från sandjordar till styva leror. Ibland återfinns hela spektrat inom ett och samma fält. Under de senaste åren har observerats att lerjordarna blivit mera svårbrukade och
sandjordarna blivit mera tork- och erosionskänsliga. De senaste 5 åren har vi haft tillgång till biogödsel. Efter att ha spridit biogödsel årligen på några skiften har vi börjat se hur skördenivåerna ökar trots att tillförseln av både kväve och fosfor minskat. Vi har dragit en parallell mellan detta och en högre tillförsel av organiskt material.

För att vidare öka tillväxten av organiskt material i jorden samt minska energianvändningen för att bruka marken, införskaffades en no-till såmaskin. Vi tycker oss märka en förbättring av jordens bördighet genom att använda oss av no-tillsystemet, men vi vill utveckla odlingssystemet och uppnå ytterligare förbättringar, varför vi har börjat intressera oss för mellangrödor. Vi har funnit att man utomlands har uppnått goda resultat genom att kombinera användandet av no-till och vintermellangrödor. Tyvärr har
vi inte funnit mycket information om detta från svenska källor, eftersom nyttjandet av både no-till och mellangrödor inte är speciellt utbrett i Sverige. Därför har vi valt att till stor del nyttja amerikanska källor. Vi har nyttjat både intervjuer med brukare som utvecklat dessa tekniker på sin egen gård samt vetenskapliga källor.

Allting pekar mot att man genom att använda sig av no-till och vintermellangrödor kan öka markens bördighet. Genom att kombinera både no-till och mellangrödor bör man
kunna snabba på processen.

Nackdelarna som visat sig är att man genom att använda mellangrödor kan öka förekomsten av växtföljdssjukdomar, vilket gör att man måste vara noggrannare vid
upprättandet av växtföljden. No-till i sin tur har en förmåga att öka förekomsten av svampinfektioner i grödan beroende på att växtresterna inte myllas ner i marken.
Eftersom fakta till stora delar är hämtad från Nordamerika råder en viss osäkerhet om huruvida informationen är applicerbar under våra förhållanden. Vi bedömer dock att de
potentiella vinningarna är så pass stora att riskerna är värda att ta.

Enligt vår undersökning finns det mycket som tyder på att användandet av vintermellangrödor tillsammans med no-till kan ge stora vinningar. Man kan återställa och förbättra markens bördighet genom att få en ökad mullhalt samtidigt som man utför en tjänst för miljön genom att binda atmosfäriskt kol till marken och på så vis minska mängden koldioxid i luften. Vintermellangrödors egenskaper kan användas för att minska behovet av kemisk bekämpning och tillförsel av mineralgödsel. Det är att föredra att använda sig av vintermellangrödor i olika blandningar för att få synergieffekter genom att gynna olika biologiska system som kräver en mångfald för att fungera. Genom att implementera detta i ett no-tillsystem förstärks effekten ytterligare eftersom markens integritet bevaras då man inte angriper den med olika sorters bearbetningsredskap som raserar det biologiska samhället.

As we’re just about to become tenants of an old family farm in the north-western part of the Scania region of Sweden we’re actively looking for new ways to boost the net
revenue of our farming operation. Our farm has been managed as purely a cash crop operation for the last ten years. Before that it was run as a mixed operation with cash crop and hog production.

After consultation from an agronomist who’s specialized in soil carbon and organic matter we came to the mutual conclusion that our levels of biomatter in our topsoil have
decreased a substantial amount during the years farmed without the addition of manure or other organic fertilizers. The soils in the area are of strongly mixed compositions with everything from sandy loams to clay soils. The strongly mixed soil types tend to change fairly quick within the fields which pose a big challenge when it comes to farm them.

The absence of animals and the manure they produce have accented the problem during the last years. We’ve witnessed a depression of the soils fertility due to a lack of organic
matter in the topsoil. This has also led to a need to increase the horsepower needed to till the clay soils and at the same time the sandy loams have gotten an increased tendency to dry out in the summers and erosion has become an increasing problem.

To rectify these increasing problems, we’ve invested in a no-till air seeder. However, as the no-till practice seems to have been a huge improvement for our soil health, we’d like to further improve and speed up the process of repairing the damage made to the soils during the many years of abusive treatment.

A couple of years ago we started to utilize biofertilizer, a by-product from the production of methane gas for energy production. However, the low concentration of dry matter in this kind of fertilizer limits its use to fields that can accept fairly large amounts of liquid in the spring and autumn. It’s also not economically feasible to transport this kind of fertilizer to fields far away from the bunker where it’s stored. We have noticed some improvements in the fields which have received the biofertilizer annually for a
couple of years. One of the things we’ve noticed are the fact that we’ve been getting increased yields despite a lower addition of both nitrogen and phosphorus. This fact
indicates that our main problem is a lack of organic matter in our topsoil.

After some research on the subject we found out that the use of cover crops, in conjunction with no-till, could help remedy our problems and help speed up the process.
Unfortunately, there’s not much facts on the subject from Swedish sources, probably due to the fact that the use of no-till isn’t very widely spread in Sweden. Neither is the use of cover crops let alone the conjoined use of them both for the purpose of improving soil health and decreasing use of manmade fertilizers.

That’s why we’ve found it more interesting to use American sources as this type of practices has seen some extensive use under quite some time in those regions. We’ve used what little domestic information available as it would seem more relevant due to different rotations and climates. We’ve also taken into serious consideration the experiences of real world users of these techniques. Majority of this information have been found on the public internet and is available for everyone to utilize. The facts point towards that both the use of no-till and cover crops can help in building organic matter. In combining these two techniques one should be able to greatly speed up the process of increasing carbon and organic matter levels back to a stable and healthy level. Unfortunately, these techniques also bring with them different challenges that we would need to learn to better cope with. The use of cover crops can in some cases bring with it the problem with increased rotational crop diseases. The use of no-till tends to increase fungal diseases on the cash crops as the residues from last year’s crops are not disposed of. There’s a lot needed to be learned about how to handle these potential problems. For one the use of a proper rotation would be important to avoid serious complications with rotational diseases. There’s also the problem of climate differences, as most of the knowledge on the subjects comes from North America which does not have the same climate challenges as northern Europe.

Even regarding the increased challenges posed by implementing these systems the gain seems to be well worth the added risks as the path we’re now on wouldn’t lead to
anything but further increased hardships due to depriving soil health. We’d love to see an increased amount spent on researching these subject under our conditions as it could
be a way for farmers in our region to conduct a more sustainable and profitable operation.

Our study shows that the use of cover crops in conjunction with no-till can increase the fertility of the soils by amongst other things increasing organic matter in the topsoil.

Except form bringing back and increasing fertility this also helps the environment by taking airborne carbon and fixating it to the soil, thus reducing the amount of carbon dioxide in the atmosphere. The different properties of cover crops can be used to reduce the need for chemical pesticides as well as manmade fertilizers. It’s preferred to utilize
these cover crops in different mixes as this creates a synergy effect by boosting different biological systems that depends on diversity. By implementing these techniques in a notill system the gains would be greater in long term as it preserves the biological society as opposed to interrupt it by tillage, making it have to start all over again every so often.