Reduced fertiliser use and changes in cereal grain weight, test weight and protein content in Finland in 1990-2005

Abstract

Ympäristötuen ehtojen mukaisen peruslannoituksen ja tarkennetun lannoituksen on pelätty alentavan viljasadon laatua. Tässä tutkimuksessa verrattiin Elintarviketurvallisuusviraston Viljantarkastuksen analysoimien viljanäytteiden laatua ja taustatietoja vuosilta 1990 2005. Tilastolliseen analyysiin valittiin laatutekijöistä hehtolitran ja tuhannen siemenen paino sekä valkuaispitoisuus. Taustatiedoista otettiin huomioon typpi- ja fosforilannoitustasojen lisäksi lajike, maaseutukeskus, maalaji ja vuosi. Ensin tutkittiin lannoitustasojen ja laatutekijöiden muutosta kolmen eri ajanjakson, vuosien 1990 1994, 1995 1999 ja 2000 2005 välillä. Sen jälkeen analysoitiin typpi- ja fosforilannoitustasojen vaikutus laatutekijöihin. Typpi- ja fosforilannoituksen väheneminen näkyy selvästi myös tässä aineistossa. Lisäksi hehtolitran ja tuhannen siemenen paino ovat laskeneet selkeästi tarkasteluaikana. Typpilannoituksen väheneminen kytkeytyi hehtolitran ja tuhannen siemenen painon sekä valkuaispitoisuuden pienenemiseen. Myös fosforilannoituksen väheneminen liittyi tuhannen siemenen painon pienenemiseen. Vaikutuksille arvioidut kertoimet olivat kuitenkin alhaisia ja selittivät havaituista hehtolitran ja tuhannen siemenen painon vähenemisistä alle kymmenen prosenttia. Typpi- ja fosforilannoituksen vaikutus hehtolitran ja tuhannen siemenen painoon sekä valkuaispitoisuuteen riippuu lajin ja lajikkeen ominaisuuksien lisäksi vahvasti kasvukauden säästä. Kontrolloiduissa kenttäkokeissakin saadaan usein hyvin vaihtelevia tuloksia typpi- ja fosforilannoituksen vaikutuksesta laatuun. Tulevaisuudessa suuria analyysisarjoja tutkittaessa olisi lannoituksen lisäksi pyrittävä hankkimaan mahdollisimman hyvät taustatiedot myös kasvinsuojelusta ja muokkausmenetelmistä.

Since 1995 the Finnish Agri-Environmental Program has set limits for nitrogen (N) and phosphorus (P) fertiliser application rates in agriculture. The decrease in N and P fertiliser recommendations, and especially the decrase in N and P amounts applied in practice, has raised the question of whether N and P application rates are too low to produce high quality yields. The test weight, 1000 grain weight and protein concentrations measured in 1990 2005 by the Cereal Inspection Unit of the Finnish Food Safety Authority were analysed against soil type, location and NP fertiliser data. The purpose of this study was to document and statistically analyse changes in fertiliser use, important quality factors and the connection between fertiliser use and grain quality of spring barley (Hordeum vulgare L.), oats (Avena sativa L.), winter rye (Secale cereale L.) as well as spring and winter wheat (Triticum aestivum L.). Applications of N and P fertiliser, test weight and 1000 grain weight have decreased in Finland since 1990-1994. Protein content began to decrease in 1995 1999, but then increased in 2000 2005. The statistical analysis showed that reduced N application rates are associated with lower test weight, 1000 grain weight and grain protein concentration. In addition, low P application rates were associated with reduced 1000 grain weight and protein concentration in some instances, although protein concentration also increased in winter wheat grain. The magnitude of grain quality reduction was not solely explicable through N and P application rates. During the observation period many other factors changed in Finnish cereal production and, for example, the decrease in cereal prices, increase of reduced tillage and low investments in drainage and liming could have been associated with decreased grain quality.