Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Since winter wheat is a large part of the income at farm level, winter wheat is an important crop for Swedish agriculture. The yield is determined by the yield components ears/m2, seeds/ear and thousand grain weight. Yield components are affected by the nitrogen availability throughout the time they are formed and reduced. In this thesis, 10 field experi-ments performed 2016–2018 and with eight different winter wheat varieties were analyzed and evaluated. The aim was to investigate how increasing mineral nitrogen (N) rates (120-300 kg N/ha) affect yield, protein and yield components in eight winter wheat varie-ties.

Statistical analysis showed that differences between varieties in yield, protein and yield components were the same at different N-rates and between years (no interactions). The varieties could be divided into three groups with regard to the relationship between yield level and protein content. High yielding varieties seem to prioritize yield above protein content, while low yielding varieties develop protein content first and then yield. Praktik and Julius were good examples of this with significantly higher protein content at all nitrogen levels and at optimal N-rate (OptN), but had the lowest yields. The opposite tendency was found for Hereford, Mariboss and Torp who all had the highest yield at all nitrogen levels and at OptN, but the lowest protein content. The varieties Reform, Ellvis and Brons became a group in the middle. Differences between varieties in N-uptake in seeds followed the same pattern as the protein content: highest N-uptake in varieties with the highest protein and the lowest in varieties with low protein.

Yield components was affected by the N-rate and varied with wheat variety. The number of seeds/ear increased up to 180 kg N/ha and the number of ears/m2 up to 240 kg N/ha, while the thousand grain weight decreased with increasing N-rates. The variety with the most ears/m2 was Mariboss, most seeds/ear was Torp, and the highest thousand grain weight was found in Hereford, Reform and Julius. Brons and Ellvis showed a compensatory ability for achieving high seed density/m2 through a combination of many ears/m2 and many seeds/ear.

There were only small differences between the varieties (not significant) in OptN calculated for feed and milling wheat. However, there was a tendency to higher N demand in varieties with high protein at OptN and lower in varieties with low protein (feed wheat).The biggest difference in N demand was between feed wheat and milling wheat. Growing milling wheat increased net income with 1400 kr/ha compared with feed wheat, despite 24 kg N/ha higher OptN and due to higher protein. For feed wheat, Mariboss, Hereford and Torp had the highest yield and net income at OptN. For milling wheat varieties there were only statistical differences in protein at OptN. High yield in combination with low protein and vice versa levelled out differences in net income between varieties. Annual differences existed, yield and net income 2017 were higher than in 2016 and 2018. The dry and warm year 2018 the protein content at OptN was higher than in the other two years. Similar varietal differences were found 2018 as the other years.

Eftersom höstvete utgör en stor del av intäkterna på gårdsnivå är höstvete en betydelsefull gröda för svenskt lantbruk. Olika sortegenskaper hos höstvete gör att de odlas för olika ändamål, en del till foder och en del till brödvete. Man kan också välja sort utifrån dess tidighet i mognad, strålängd, motståndskraft mot sjukdomar etc. Höstvetets avkastning be-ror på skördekomponenterna ax/m2, kärnor/ax och tusenkornvikt och kan främst härledas till antal kärnor/m2. Skördekomponenter påverkas av kvävetillgängligheten under den tid som de bildas och reduceras under höstvetets tillväxt och utveckling. Det varierar dock mellan höstvetesorter vilka skördekomponenter som prioriteras för att bygga sin skörd.

I detta examensarbete har en analys och sammanställning gjorts av tio försök utförda i en treårig försöksserie, 2016 - 2018. Syftet var att i åtta olika höstvetesorter undersöka effek-ten av olika kvävegivor på skörd, protein och skördekomponenter. Skörderespons och proteinhalt ökade vid stigande kvävegivor för alla sorterna på ett liknande sätt alla år. Statistisk analys visade att skillnader i skörd, protein och skördekomponenter mellan sorterna var lika vid olika kvävegivor och mellan år (inga statistiska samspel fanns). Resultaten visade att sorterna kunde delas in i tre grupper med avseende på skörd och proteinhalt. Högav-kastande sorter prioriterade skörd framför proteinhalt, medan lågavkastande sorter satsade främst på proteinhalt och därefter skörd. Praktik och Julius var goda exempel på detta med signifikant högre proteinhalt i medeltal för alla kvävegivor och vid optimal kvävegiva (OptN), men lägst avkastning. Motsatt utvecklingsmönster syntes i fodervetesorterna Hereford, Mariboss och Torp som fick högst skörd i medel för alla kvävegivor och vid OptN, men lägst proteinhalt. De övriga sorterna Reform, Ellvis och Brons utgjorde en mellangrupp med avseende på skörd och protein. Sortskillnader i kväveskörd följde liknande mönster som proteinhalten med högst kväveupptag i sorterna med högst proteinhalt (Julius och Praktik) och lägst i fodersorterna.

I medeltal för alla sorter ökade antalet kärnor/ax med stigande kvävegivor, upp till 180 kg N/ha, och antalet ax/m2 ökade med kvävegivor upp till 240 kg N/ha, medan tusenkornvikten minskade med stigande kvävegivor. Sorternas beståndsuppbyggnad skiljde sig åt. Signifikant flest ax/m2 hade Mariboss, flest kärnor/ax hade Torp, och högst tusenkornvikt fick Hereford, Reform och Julius. Sorterna Brons och Ellvis visade en kompenserande förmåga för att få ett högt kärnantal/m2 genom en kombination av många ax/m2 och stort antal kärnor/ax. Resultaten stämmer hyfsat överens med tidigare studier och respektive sortförädlares beskrivning av sortegenskaper.

Endast små skillnader (ej statistiskt signifikanta) fanns mellan sorterna i OptN beräknat för foder-och brödvete. Det fanns en tydlig trend till att N behovet var större för sorter med högre proteinhalt vid OptN och lägre för sorter med lågt protein ( fodersorter). Största skillnaden i N behov var mellan foder och brödvete. Att odla brödvete var 1400 kr/ha mer lön-samt jämfört med fodervete trots att kvävebehovet var 24 kg N/ha större vilket kan förklaras av högre proteinhalt. Mariboss, Hereford och Torp hade högst skörd och nettointäkt vid OptN för fodervete. För brödvete fanns endast statistiska skillnader i proteinhalt vid OptN mellan sorterna. Högre proteinhalt i sorter med lägre skörd och tvärtom bidrog till att jämna ut eventuella skillnader mellan sorter i nettointäkt. Rangordningen från högst till lägst skörd vid OptN var: Brons, Reform, Julius, Ellvis och Praktik.

Årsvisa skillnader fanns, 2017 hade högre OptN, nettointäkt och skörd vid OptN än 2016 och 2018. Det torra och varma året 2018 var proteinhalten vid OptN högre jämfört med 2016 och 2017 då den var lika. Liknande trender i sortskillnader erhölls 2018 som övriga år.