Undersowing Italian ryegrass diminishes nitrogen leaching from spring barley

Abstract

Savi-, hiesu-, hieta- ja turvelysimetreissä tutkittiin aluskasviksi kylvetyn Italian raiheinän ja muokkausajan vaikutusta typen huuhtoutumiseen ja pääkasvina kasvaneen ohran satoon Jokioisissa vuosina 1993-1996. Kivennäismaille annettiin vuosittain lannoitetyppeä, -fosforia ja -kaliumia 90, 25 ja 50 kg ha-1 ja turvemaalle 45, 16 ja 37 kg ha-1. Jälkivaikutusvuonna 1997 kaikkiin lysimetreihin kylvettiin timotei-nurminata -siemenseos ilman lannoitusta. Aluskasvi vähensi typen huuhtoutumista jo ensimmäisenä koevuonna, jolloin huuhtoutuminen oli kuitenkin pientä johtuen koetta edeltäneestä lannoittamattomasta nurmesta. Varsinaisena koejaksona (2., 3. ja 4. vuosi) kokonaistypen huuhtoutuminen väheni savella 52 %, hiedalla 68 %, hiesulla 31 % ja turvemaalla 27 %. Huuhtoutuneesta kokonaistypestä oli nitraattityppeä 86 %. Typen huuhtoutuminen väheni määrällisesti eniten hietamaalla (21 kg ha-1y-1). Hietamaalla valumaveden nitraattityppipitoisuus ylitti juomavedelle asetetun raja-arvon (11,3 mg l-1) viljeltäessä ohraa ilman aluskasvia. Aluskasvi sen sijaan esti nitraattipitoisuuden nousun haitallisen korkeaksi. Aluskasvin viljely ei pienentänyt ohran jyväsatoa, mutta se alensi jyvien typpipitoisuutta. Pitkäaikaisvaikutusten selvittämiseen koejakso oli liian lyhyt. Perusmuokkaus tehtiin lapiolla 20 cm syvyyteen joko syksyllä lokakuun puolivälissä tai keväällä juuri ennen kylvöä. Kevätmuokkaus ei vähentänyt typen huuhtoutumista, mikä todennäköisesti johtui syysmuokkauksen myöhäisyydestä. Tällöin syksyllä maahan muokattujen kasvinjäänteiden ja maan orgaanisen aineksen sisältämä typpi ei ehtinyt mineraloitua ennen maan jäätymistä ja aiheuttaa typen huuhtoutumista kevätvalunnan aikana. Muokkauksen siirtäminen kevääseen pienensi jyväsatoa savimaalla. Tulosten perusteella Italian raiheinää voidaan suositella aluskasviksi erityisesti hietamaille vähentämään typen huuhtoutumista kevätviljoilta. Perustettaessa nurmi suojaviljaan typen huuhtoutuminen voi vähentyä lähes aluskasviviljelyä vastaavasti. Myöhäinen syysmuokkaus näyttää kevätmuokkauksen veroiselta keinolta vähentää typen huuhtoutumista.

Nitrogen (N) leaching from spring barley with and without undersown Italian ryegrass was studied in Jokioinen, south-western Finland during five years (summer 1993 spring 1998) in 1.7 m deep lysimeters (Ø0.9 m) filled to 1.1 m with clay, silt, sand and peat soil. Tillage was performed in mid- October or in May, before sowing of the barley and ryegrass for the next season. In the second, third and fourth years of the experiment, total N leaching from barley without undersown ryegrass was 15, 7.9,32 and 38 kg ha-1 y-1 in clay, silt, sand and peat soil, respectively. Undersowing reduced N leaching by 52,31,68 and 27%. The reduction in N leaching from clay and sand when barley was undersown with ryegrass was nearly the same as the increased total uptake of N (barley +ryegrass).In sand soil, ryegrass was able to diminish the NO 3-N concentration of the drainage water well below the limit for acceptable drinking water. Spring tillage reduced N leaching only on peat soil (16%). Slight competition between the main and the undersown crop was indicated by lower N contents of the barley yield.