Hvordan påvirker direktesåing jorda?

Limestone_wall_on_Bredon_Hill_cropped

Bredon Hill i Worcestershire, Storbritannia, er en liten forhøyning i terrenget med forskjellige jordtyper nedover. Foto: StephenDawson at English Wikipedia. / CC BY-SA 

Å endre praksis fra konvensjonell jordbruksdrift til direktesåing blir stadig mer populært. NIBIO-forsker Kamilla Skaalsveen har forsket på hvilke effekter direktesåing kan ha på vannrelaterte jordfunksjoner i områder med mye nedbør.

Tanken bak direktesåing som jordforbedrende tiltak er å la jorda på åkeren være mest mulig i fred. Bonden dropper å pløye om høsten og har fangvekster og hyppig vekstskifte. Hun lar åkeren ligge i stubb etter innhøsting og lar være å fjerne planterester. Plantedekket beskytter jorda mot erosjon og tørke og tilfører jorda organisk materiale - selve grunnsteinen i fruktbar jord.

Direktesåing har vist seg å ha god effekt i områder med vannunderskudd. I Nordvest-Europa, der problemet ofte er for mye nedbør heller enn underskudd, er direktesåing imidlertid ikke særlig utbredt. Driftspraksisen opplever likevel en økende interesse blant bønder, særlig i Storbritannia.

– I England er det tilnærmet halleluja-stemning blant bøndene som har innført no-till farming som praksis, mest på grunn av antatte fordeler driftsformen kan ha på jordhelsa, forteller Kamilla Skaalsveen.

NIBIO-forskeren har de siste tre årene studert direktesåing i forbindelse med sin doktorgrad som hun nylig disputerte for ved University of Gloucestershire i Storbritannia.

– I tillegg til å gi bedre jordkvalitet, blir direktesåing gjerne solgt inn som et vannkvalitetstiltak. Dette er fordi praksisen kan føre til mindre jorderosjon, noe som betyr at sedimenter og næringsstoffer som fosfor i mindre grad går ut i bekker, elver og innsjøer, forklarer Skaalsveen.

Forskeren ville finne ut om dette stemmer.

– Jeg har blant annet vært opptatt av å finne ut hvordan direktesåing faktisk påvirker jordens evne til å ta til seg vann og holde på det, såkalt infiltrasjon og vannretensjon, i et område der det vanligvis er et overskudd og ikke underskudd av nedbør, sier hun.

– Jeg har også forsøkt å nøste opp i hvordan nettverket og informasjonsutvekslingen mellom bønder som praktiserer direktesåing fungerer.

 

Splittet syn på effekten av direktesåing

I vår del av verden finnes det mange ulike meninger om, men lite forskning på effektene konvensjonell drift versus direktesåing kan ha på jord og vann.

– Folk sitter litt på hver sin tue egentlig. Der noen mener direktesåing er veldig bra for jordhelsa blant annet fordi det kan ha positiv effekt på jordlivet, er det andre igjen som mener at direktesåing ikke er bra fordi risikoen for pakkeskader øker, forteller Skaalsveen.

Jord er imidlertid ikke bare jord. Det finnes mange typer som har vidt forskjellige egenskaper alt etter hva som dyrkes der, klima, geografi og mye mer.

– Det som fungerer for noen, vil dermed ikke nødvendigvis fungere for noen andre med en helt annen type jord og topografi, sier forskeren.

For å undersøke effektene av direktesåing nærmere, tok Skaalsveen tidlig kontakt med bonden Jake Freestone, en primus motor innenfor direktesåing som driver gård i Worcestershire sørvest i England. Her tok forskeren jord- og vannprøver gjennom hele forskningsperioden.

I tillegg tok hun tilsvarende prøver hos Freestones nabo som driver konvensjonelt.

– Begge bøndene var rett og slett to veldig ålreite karer med mye kunnskap og gode argumenter for hvorfor de driver som de gjør. Dette var gull verdt for forskningen min, sier Skaalsveen.

 

Størst effekt på veldrenert sandjord

Bredon Hill, området der gårdene ligger, er en liten forhøyning i terrenget med forskjellige jordtyper nedover.

– På toppen har du Cotswold brash som er en sandig jordtype med store fragmenter av kalkstein. I midten er det siltig jord der det gjerne dyrkes grønnsaker, og på bunnen av bakken er det tyngre, siltig leire, forteller Skaalsveen.

Fordi gårdene har likt jordsmonn, men ulik driftsform, fikk Skaalsveen en unik mulighet til å sammenlikne hvilke effekter konvensjonell drift og direktesåing har på ulike typer jord, saktegående jordprosesser til tross.

Noe av det hun oppdaget, var at det for enkelte variabler var større forskjeller å spore mellom jordtyper enn det nødvendigvis var mellom driftsformer.

– Hos Freestone oppdaget jeg ganske store forskjeller på mengden organisk materiale i de ulike jordtypene, det til tross for at han driftet alle jordene på samme måte, forteller hun.

– Det jeg også så var at mengden organisk materiale i den siltige leirjorda til naboen som drev konvensjonelt var omtrent lik som mengden i leirjorda til Freestone som direktesådde.

I den sandige, veldrenerte jorda var det derimot større forskjeller å spore mellom gårdene.

– På den relativt dårlig strukturerte sandjorda, så direktesåing ut til å ha bedre effekt for å øke det organiske innholdet, forteller forskeren.

 

Infiltrasjonsevne er avhengig av jordtype

Atypisk for England, var det rekordtørre forhold under forskningsoppholdet til Skaalsveen.

– Opprinnelig hadde jeg tenkt å se på mengde avrenning fra jordene, og jeg plasserte ut noen avrenningsfeller rundt omkring for å samle opp overflateavrenning. Dessverre var de stort sett knuskandes tørre ettersom det var så latterlig varmt og lite nedbør de to årene jeg gjorde målinger i felt, forteller hun.

Forskeren bestemte seg for å forsøke å finne ut hvilken effekt de ulike driftsformene hadde, da særlig på infiltrasjon og retensjon av vann som et resultat av ulik jordstruktur og jordprosesser. Høy infiltrasjon har den fordelen at vannet, særlig ved mye nedbør, forsvinner ned i jorda i stedet for å renne på overflaten. Da minker også risikoen for erosjon og medfølgende næringsstofftap.

Det sies at direktesåing, som følge av økt innhold av organisk materiale, kan virke inn positivt på infiltrasjonsevnen til jorda. Dette fant imidlertid Skaalsveen ut at ikke nødvendigvis stemmer.

– Jorder der direktesåing er praksis, har ofte en slags kompakt og hard jordskorpe på toppen som oppstår fordi jorda jo ikke bearbeides i noe særlig grad. Denne kan føre til at vannet infiltrerer jorda saktere, men dette viste seg å være veldig avhengig av jordtype, forteller forskeren.

Skaalsveen understreker at studier har vist at direktesåing kan bidra til dypere infiltrasjon som følge av at praksisen gir bedre forhold og habitat for viktig jordliv som meitemark.

– Store, vertikalborende meitemark, kalt Anecic, lager dype, loddrette makroporer i jorda hvor vann infiltrerer og magasineres, forteller hun.

– I slike tilfeller kan imidlertid risikoen øke for at utvasking av nitrat forurenser grunnvannet, påpeker hun.

 

Økt konsentrasjon av løst fosfat

Tap av næringsstoffer er en utfordring for bønder med direktesåing. På tross av at direktesåing har dokumentert positiv effekt på tap av jordpartikler og total fosfor, viste resultater fra forskningen til Skaalsveen at konsentrasjonen av løst og biotilgjengelig fosfat økte nedstrøms jorder med direktesåing.

– Dette skyldes opphopningen av plantematerialer på jordoverflaten under denne driftsformen, sier forskeren. Hun legger til at fangvekster viste seg å være et viktig element ved direktesåing.

– Fangvekster kan kompensere for jordstrukturelle utfordringer som gjerne oppstår ved direktesåing, som jordpakking, forteller hun.

Ifølge forskeren, kan fangvekster også bidra til å redusere næringsstofftap av nitrat ved utvasking. Fosfat tas imidlertid gjerne opp saktere av planten og utgjør derfor fremdeles en utfordring.

– I hvilken grad direktesåing bør anbefales som et vannkvalitetstiltak varierer derfor i stor grad av jordtype og i hvilken grad jordtap eller utvasking av fosfat utgjør den største trusselen, avslutter Skaalsveen.

Kamilla Skaalsveen tok prøver hos direktesåer Jake Freestone fra Overbury Farms i Worcestershire. Her forteller han om gården sin og hvordan han driver den. Video: YouTube.

KONTAKTPERSON
Bakgrunn om direktesåing

På 1920-tallet ble mye av grasrealet på det vidstrakte prærie- og steppelandet The Great Plains i midtvesten i USA og Canada gjort om til dyrket mark. Med utilstrekkelig forståelse av økologien i slettene, drev bøndene med omfattende pløying av toppjorden. Praksisen resulterte i at de lange grasrøttene som normalt sett holdt igjen jord og fuktighet på arealet, selv i perioder med tørke og mye vind, forsvant.

Jordbruksdriften gikk hardt utover både jordkvalitet og grunnvann, spesielt under det som omtales som Dust Bowl-krisen på 1930-tallet da en rekke støvstormer og ekstremtørke førte til at hundretusenvis av bønder måtte forlate hjemmene sine for å i det hele tatt overleve.

For å øke jordas helse, og ikke minst spare vann, måtte det en endring til. Slik oppstod direktesåing som alternativ til konvensjonell drift, en jordbrukspraksis som fortsatt er populær i USA og som det er økende interesse for også andre steder i verden.

Kamilla_Skaalsveen_NIBIO_cropped.jpg
NIBIO-forsker Kamilla Skaalsveen har i sin doktorgrad forsket på direktesåing som driftspraksis i Storbritannia. Foto: NIBIO.
Les mer

Skaalsveen, Kamilla 2020: Assessing the impact of no-till on water related soil functions and the role of farmer networks in knowledge exchange and implementation. University of Gloucestershire, UK.

Les også:
Britiske bønder henter kunnskap fra sosiale nettverk

 

Artikler som inngår i PhD-avhandlingen:

Skaalsveen, K., Clarke, L. 2020. Impact of No-tillage on Water Purification and Retention Functions of Soil. Journal of Soil and Water Conservation (accepted).

Skaalsveen, K., Ingram, J., Urquhart, J. 2020. The role of farmers’ social networks in the implementation of no-till farming practices. Agricultural Systems. 181 (2020).

Mills, J., Reed, M., Skaalsveen, K., Ingram, J. 2019. The use of Twitter for knowledge exchange on sustainable soil management. Soil Use and Management. 35 (1), 195-203. 

Skaalsveen, K., Ingram, J., Clarke, L. 2019. The effect of no-till farming on the soil functions of water purification and retention in north-western Europe: A literature review. Soil and Tillage Research. 189, 98-109. 

Region 3.png
Bredon Hill ligger i Worcestershire, Storbritannia.
Valmuer.jpg
Ett av forsøksfeltene til NIBIO-forsker Kamilla Skaalsveen på toppen av Bredon Hill i Worcestershire, Storbritannia. Foto: Kamilla Skaalsveen.
Infiltrasjonstest.jpg
Direktesåing kan føre til at vannet infiltrerer jorda saktere enn hvis jorda var driftet konvensjonelt, men dette er avhengig av jordtype. Her fra ett av infiltrasjonsforsøkene til Skaalsveen. Foto: Kamilla Skaalsveen.

Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.

Publikasjoner

Sammendrag

Nordiske forsøk viser at jordarbeiding om høsten gir større tap av jord og næringsstoffer sammenlignet med overvintring i stubb og jordarbeiding om våren. Effekten av overvintring i stubb på vannkvalitet varierer med helling, jordart og værforhold det enkelte år. Mer nedbør og mer intens nedbør gir større risiko for erosion, og under slike forhold er det også større effekt av jordarbeidingstiltak. Ved små avrenningsmengder er det mindre forskjeller mellom jordarbeidingsmetoder. I et endret klima kan det bli et økt behov for overvintring i stubb for å opprettholde og forbedre vannkvaliteten.