Nitrogen dynamics of organic farming in a crop rotation based on red clover (Trifolium pratense) leys

Luonnonmukaisessa viljelyssä, jossa typen (N) lähteenä käytetään vain biologisen typensidonnan (BNF) kautta saatua orgaaniseen ainekseen sitoutunutta typpeä, on erityisen tärkeää käyttää typpi mahdollisimman tehokkaasti minimoiden hävikit ympäristöön. Tällaisissa viljelytavoissa BNF tulisi maksimoida ja palkokasvien jälkeen maahan jäävän typen saatavuus tulisi sovittaa viljelykierron seuraavien kasvien tarpeisiin sekä ajallisesti että määrällisesti. Tutkimuksessa tehtiin yhteensä kuusi kenttäkoetta kolmella paikkakunnalla Suomessa vuosina 1994 2006. Tavoitteena oli selvittää luonnonmukaisesti viljeltyjen eri-ikäisten säilörehuksi korjattujen puna-apila-heinänurmien sadontuotto ja BNF. Nurmien jälkivaikutusta seuraaville kahdelle viljalle kuten myös typen huuhtoutumisriskiä selvitettiin kenttäkoemittauksilla sekä CoupModel tietokonesimuloinnin avulla. Typenkäytön tehokkuutta (NUE) ja typpitaseita laskettiin myös. Tutkitut puna-apila-heinänurmet tuottivat keskimäärin korkeimmat sadot 2-vuotisina (6 700 kg ha-1), mutta ero 3-vuotisiin nurmiin oli pieni. BNF (90 kg ha-1) korreloi voimakkaasti apilan kuiva-ainesadon kanssa, kun apilan typestä suurin osa (> 85 %) oli peräisin ilmakehästä ja maan liukoisen typen määrä oli alhainen. Nurmiviljelyssä, jossa nurmisato korjataan pois, pitäisi nurmen apilapitoisuuden olla yli 40 % kuiva-aineesta, jotta nurmen typpitase olisi positiivinen ja typpeä jäisi seuraavan kasvin käyttöön. Tutkittujen nurmien peltoon jättämä typen ylijääm oli pieni, mikä selittänee nurmen alhaista jälkivaikutusta seuraavien viljojen satoon ja typen ottoon. Toisaalta nurmisadot ja niiden C:N, kuten myös nurmesta maahan muokattu typpi- ja BNF -määrä vaikuttivat viljasatoihin. Viljojen NUE oli kohtalaisen korkea, 30 % - 80 % (keskimäärin 48 %), kun se laskettiin nurmien maahan muokatun typen perusteella. Maan liukoisen typen pitoisuus koko maaprofiilissa (0 - 90 cm) oli matala, pääosin 15 - 30 kg ha-1. Tietokonesimulointi CoupModel -ohjelmalla onnistui kohtalaisen hyvin ja se vaikuttaakin lupaavalta jatkokehittelyyn käytettäväksi luomuviljelyssä. Lisätutkimusta tarvitaan selvittämään viljelyhistorian ja maaperätekijöiden vaikutusta luomutuotannon typpitalouteen koko viljelykierrossa.