Effects of repeated phosphorus fertilisation on field crops in Finland 1. Yield responses on clay and loam soils relation to soil test P values

Abstract

Useimmilla pelloilla 1940-luvulla alkanut runsas fosforilannoitus on parantanut Suomen viljelymaiden alun perin heikkoa kykyä luovuttaa kasveille fosforia. Etelä-Suomen ja länsirannikon savi- ja hiuemaat ovat kuitenkin osoittautuneet paremmiksi fosforin lähteiksi kuin sisämaan hiesuiset ja karkeat maat. Viiden vuosittain annetun fosforimäärän vaikutuksia viljojen ja muiden kasvien satoon tutkittiin 12-18-vuotisilla kenttäkokeilla savi- ja hiuemailla. Tutkimukset osoittivat, että Suomen savien ja hiukeiden fosforivarat riittävät useiksi vuosiksi suhteellisen hyvien satojen tuottamiseen. Suuret fosforilannoituksella saadut sadonlisäykset ovat todennäköisiä vain pelloilla, joiden viljavuusanalyysin P-luku on huono, pH-luku liian alhainen tai pH on poikkeuksellisesti liian korkea. Myös maan huonosta rakenteesta ja kuivumisesta johtunut tehoton ravinteiden otto lisää fosforilannoituksen tarvetta. Ilman fosforilannoitusta saatu sato (maan P-luku 15,5 mg/dm3) oli keskimäärin 94,6 % riittävällä fosforilla saadusta sadosta (4000 kg tai ry/ha) vaihdellen 87 %:sta maan P-luvulla 2,8 mg/dm3 100 %:iin P-luvulla 50 mg/dm3. Runsasmultainen, liejuinen hiue tuotti täyden sadon myös maan P-luvulla 8,5 mg/dm3. Riittävästi kalkituilla mailla saatiin ilman fosforilannoitusta 95 % runsaalla fosforilannoituksella saadusta sadossa, kun maan P-luku oli 5-7 mg/dm3. Korjatun sadon fosforisisältöä (14 kg 4 viljatonnissa) ja uuttuvan fosforin keskimääräistä pidättymistä (6 kg/ha) vastaavalla sijoituslannoituksella (20 kg/ha P) tällainen maan fosforitila riitti edullisina kasvukausina lähes täyteen satoon. Maan P-luku 5-7 mg/dm3 arvioitiin pitkällä tähtäyksellä optimaaliseksi. Liejusaville sekä syvä- ja runsasmultaisille aitosaville riitti vaihteluvälin alapää, muille saville ja hiukeille tarvittiin alueen yläpäätä vastaava P-tila.

In order to update phosphorus (P) fertiliser recommendations for the Finnish clay and loam soils enriched with applied P, the effects of repeated P fertilisation on the yields of cereal and other crops were measured at eight sites over a period of 12-18 years. Yield results of some earlier field studies were also used in calibrating the soil test P values determined by the Finnish acid ammonium acetate method (PAc). Significant yield responses to P fertilisation were obtained on soils which had low PAc values or medium levels of PAc and too low or too high pH values (< 6.0 or 7.5 in water suspension). The mean relative control yield (RCY, yield without applied P divided by yield with sufficient P multiplied by 100) of the eight sites was 94.6% (n = 128, mean PAc 15.5 mg dm-3) varying from 87% at PAc 2.8 mg dm-3 to 100% at high PAc. A PAc level of 5-7 mg dm-3 was adequate for cereals, grasses and oilseed rape on the basis of the RCY value of 95% at optimal pH. At this PAc replacing the amounts of P in the crops (14 kg in 4 t grain) and the fixation of extractable P (about 6 kg ha-1 a-1) produced almost maximum yields in favourable seasons and were considered optimal.