Biologisk ukrudtsbekæmpelse i kornafgrøder med forøget rumlig uniformitet og høj afgrødetæthed

TY - RPRT

T1 - Biologisk ukrudtsbekæmpelse i kornafgrøder med forøget rumlig uniformitet og høj afgrødetæthed

AU - Olsen, Jannie Maj

AU - Griepentrog, Hans W.

AU - Pedersen, Søren Marcus

AU - Ørum, Jens Erik

AU - Weiner, Jacob

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Rapporten præsenterer resultater fra de fire delområder som projektet harværet opdelt iI) Markforsøg i lille skala (1 x 1 m parceller) er blevet udført for atbestemme en uniformitetsgrad i afgrødemønstret, hvor der opnås entilfredsstillende undertrykkelse af ukrudt. Disse forsøg blev udført ivårhvede 2007-2009 og i vinterhvede 2007-2008, hvor der blevanvendt 3 afgrødetætheder (196, 441 og 729 planter m-2) og 5afgrødemønstre med en stigende grad af regelmæssighed iafgrødemønstret (fra 12,5 cm rækkeafstand til helt regelmæssigtmønster). Som et mål for afgrødens konkurrenceevne over forukrudt, blev biomassen af ukrudt og afgrøde opgjort, når detskønnedes at ukrudtsbiomassen var maksimal (omkringmidsommer),II) En teoretisk del, der omhandlede rumlige analyser af forskelligeafgrødemønstre for at undersøge disses 2-dimentionelle rumligeuniformitet. Disse analyser blev udført for at få en viden om, hvilkemuligheder der er for at opnå en ønsket grad af regelmæssighed iafgrødemønstret,III) Markforsøg udført i stor skala (1,5 x 8 m parceller), hvor traditionelledyrkningssystemer inden for økologisk og konventionel dyrkning blevsammenlignet med dyrkningssystemer med forøget afgrødetæthed oguniformitet med hensyn til ukrudtsbekæmpelse. Disse forsøg blevudført i vårhvede 2008-2009 og i vinterhvede 2007-2008, hvor derblev anvendt 2 afgrødetætheder (356 og 721 planter m-2) og 3afgrødemønstre (4 cm og 12,8 cm rækkeafstand samt et regelmæssigtmønster). Den producerede ukrudts- og afgrødebiomasse blevopgjort ved midsommer og kerneudbyttet af afgrøden blev opgjort iaugust ved modenhed,IV) Driftsøkonomiske analyser, der omfatter en sammenlignende analyseaf forskellige dyrkningsmetoder, hvor også resultater fra III indgårResultaterne fra forsøg i lille skala (delområde I), viste en klar effekt afafgrødetæthed på både afgrøde- og ukrudtsbiomasse. I et år var der effekt afmønster på både afgrøde- og ukrudtsbiomasse, men i de 2 øvrige år var deringen effekt af afgrødemønster på hverken afgrøde- eller ukrudtsbiomassen.Den producerede ukrudts- og afgrødebiomasse (i vårhvedeforsøgene) detførste år afveg noget fra de to følgende år. Den gennemsnitligeafgrødebiomasse var henholdsvis 15 % og 18 % højere i de sidste 2 år i forholdtil det første og ukrudtsbiomassen var gennemsnitligt 69 % og 55 % lavere i desidste 2 år i forhold til det første. Desværre er der kun resultater fra et enkeltårs forsøg i vinterhvede. Her var der effekt af afgrødetæthed på både afgrøde8og ukrudtsbiomasse samt effekt af mønster på ukrudtsbiomassen.Vårhvedeforsøgene 2008 og 2009 led under de tørre og varme forår især i2008. I vinterhvedeforsøget blev der fundet den højeste biomasse af bådeafgrøde og ukrudt. Det kunne altså tyde på, at 1) vandmanglen især i 2008har haft en større (negativ) indflydelse på produktionen af ukrudtsbiomasseend den har haft på produktionen af afgrødebiomasse, 2) afgrødeplanterne, påtrods af, at de så ud til at lide under tørken i starten af vækstsæsonen, alligevelhar kunnet opnå en afgrødebiomasse, der rent faktisk var højere end i 2007 og3) afgrøden, uanset afgrødemønster, har kunnet udnytte ressourcerne mellemrækkerne i større grad end tilfældet har været i 2007, hvor konkurrencen fraukrudtet har været større. En mulig forklaring på den manglende effekt afmønster i 2008 og 2009 kunne være, at vandmangel resulterer i atkonkurrencen bliver mindre størrelses-asymmetrisk.Den beskrevne geometriske mønsteranalyse (delområde II) kan give et indtrykaf, hvordan variationen i planters vækstbetingelser kan reduceres ved at ændrepå rækkeafstanden og/eller fordelingen af planter inden for rækken.Virkningen af en uens fordeling af hænger af arten ligesom metoden til atforbedre uniformiteten afhænger af arten. For kornafgrøder med standardsåteknologi og 12 cm rækkeafstand viste analysen, at en forbedring afuniformiteten bedst vil kunne opnås ved at reducere rækkeafstanden til 4 cm.(For raps viste analysen, at en forbedring af uniformiteten bedst vil kunneopnås ved hjælp af præcisionssåning.)Resultaterne fra forsøg i stor skala (delområde III) viste generelt en effekt afafgrødetæthed på ukrudtsbiomasse og kerneudbytte i forsøgene, hvorimodeffekten af afgrødetæthed på afgrødebiomassen ved midsommer varierede fraforsøg til forsøg. Mønstereffekten varierede ligeledes fra forsøg til forsøg,mens der i næsten alle forsøg var effekt af ukrudtsbekæmpelse (herbicid ellerukrudtsharvning) på ukrudtsbiomassen. Ukrudtsharvning ellerherbicidbehandling havde ingen indflydelse på den produceredeafgrødebiomasse ved midsommer. Med en enkelt undtagelse, så harukrudtsharvning ikke ikke haft nogen indflydelse på kerneudbyttet.Herbicidbehandling resulterede i alle tilfælde i et højere kerneudbytte.Som for forsøgene i lille skala, kan en plausibel forklaring på den manglendeeffekt af afgrødemønster på afgrødebiomassen i vårhvede 2008 og i vårhvede2009 på den konventionelle lokalitet være, at vandmangel resulterer i atkonkurrencen bliver mindre størrelses-asymmetrisk.En anden forklaring på den manglende effekt af afgrødemønster i disse forsøg,kan muligvis findes i de anvendte sorter i forsøgene. Her har været anvendthøjtydende hvedesorter, som er tilgængelige på markedet. Planteforædling afsorter er tilpasset rækkesåning i lav tæhed med ukrudtsbekæmpelse og ikke ethøjtætheds-uniformt dyrkningssystem uden ukrudtsbekæmpelse. Denneforædling har muligvis resulteret i tab af konkurrenceevne over for ukrudt veden ændring i den fænotypiske plasticitet. En ændring, der medfører forøgetindividuel fitness, det såkaldte ”shade-avoidance response”, vil reducerepotentialet for ukrudtsundertrykkelse i det højtætheds-uniformedyrkningssystem.Generelt viser resultaterne, at høj afgrødetæthed og høj uniformitet kanbidrage til ukrudtsbekæmpelse. Der er ikke tale om en tærskelgrad, men enkontinuert effekt, der kan udnyttes i den grad man vil med hensyn tiløkonomi, miljøkrav o.s.v for at nedsætte herbicidforbruget.9De driftsøkonomiske analyser viste at dyrkningsteknik, udsædsmængde ogudsædsmønstre havde stor økonomisk betydning. For vårhvede var detøkonomisk optimalt at reducere rækkeafstanden fra de nuværende 12,5 til 4cm i såvel konventionel som økologisk dyrkning. Ved økologisk dyrkning vistedet sig at være rentabelt at anvende en højere udsædsmængde, hvorved denmekaniske ukrudtsbekæmpelse med fordel kunne undlades. Forøget tæthed,normal rækkeafstand og harvning resulterede i et højere nettoresultatet på 280kr/ha og mere end en halvering af ukrudtsbiomassen set i forhold til normalafgrødetæthed med harvning. 4 cm rækkeafstand, høj afgrødetæthed, udenharvning resulterede i en forøgelse af nettoresultatet på 850 kr/ha og enhalvering af ukrudtsbiomassen set i forhold til normal tæthed med harvning.For konventionel dyrkning, viste analysen, at ophør med kemiskukrudtsbekæmpelse - uanset udsædsmængde og rækkeafstand – medførte, atder overlevede langt mere ukrudt (en stigning fra 9 til 114 g/m-2). En øgetudsædsmængde og en reduceret rækkeafstand kunne derfor ikkeoverflødiggøre herbiciderne i den konventionelle dyrkning af vårhvede underde nuværende omstændigheder.

AB - Rapporten præsenterer resultater fra de fire delområder som projektet harværet opdelt iI) Markforsøg i lille skala (1 x 1 m parceller) er blevet udført for atbestemme en uniformitetsgrad i afgrødemønstret, hvor der opnås entilfredsstillende undertrykkelse af ukrudt. Disse forsøg blev udført ivårhvede 2007-2009 og i vinterhvede 2007-2008, hvor der blevanvendt 3 afgrødetætheder (196, 441 og 729 planter m-2) og 5afgrødemønstre med en stigende grad af regelmæssighed iafgrødemønstret (fra 12,5 cm rækkeafstand til helt regelmæssigtmønster). Som et mål for afgrødens konkurrenceevne over forukrudt, blev biomassen af ukrudt og afgrøde opgjort, når detskønnedes at ukrudtsbiomassen var maksimal (omkringmidsommer),II) En teoretisk del, der omhandlede rumlige analyser af forskelligeafgrødemønstre for at undersøge disses 2-dimentionelle rumligeuniformitet. Disse analyser blev udført for at få en viden om, hvilkemuligheder der er for at opnå en ønsket grad af regelmæssighed iafgrødemønstret,III) Markforsøg udført i stor skala (1,5 x 8 m parceller), hvor traditionelledyrkningssystemer inden for økologisk og konventionel dyrkning blevsammenlignet med dyrkningssystemer med forøget afgrødetæthed oguniformitet med hensyn til ukrudtsbekæmpelse. Disse forsøg blevudført i vårhvede 2008-2009 og i vinterhvede 2007-2008, hvor derblev anvendt 2 afgrødetætheder (356 og 721 planter m-2) og 3afgrødemønstre (4 cm og 12,8 cm rækkeafstand samt et regelmæssigtmønster). Den producerede ukrudts- og afgrødebiomasse blevopgjort ved midsommer og kerneudbyttet af afgrøden blev opgjort iaugust ved modenhed,IV) Driftsøkonomiske analyser, der omfatter en sammenlignende analyseaf forskellige dyrkningsmetoder, hvor også resultater fra III indgårResultaterne fra forsøg i lille skala (delområde I), viste en klar effekt afafgrødetæthed på både afgrøde- og ukrudtsbiomasse. I et år var der effekt afmønster på både afgrøde- og ukrudtsbiomasse, men i de 2 øvrige år var deringen effekt af afgrødemønster på hverken afgrøde- eller ukrudtsbiomassen.Den producerede ukrudts- og afgrødebiomasse (i vårhvedeforsøgene) detførste år afveg noget fra de to følgende år. Den gennemsnitligeafgrødebiomasse var henholdsvis 15 % og 18 % højere i de sidste 2 år i forholdtil det første og ukrudtsbiomassen var gennemsnitligt 69 % og 55 % lavere i desidste 2 år i forhold til det første. Desværre er der kun resultater fra et enkeltårs forsøg i vinterhvede. Her var der effekt af afgrødetæthed på både afgrøde8og ukrudtsbiomasse samt effekt af mønster på ukrudtsbiomassen.Vårhvedeforsøgene 2008 og 2009 led under de tørre og varme forår især i2008. I vinterhvedeforsøget blev der fundet den højeste biomasse af bådeafgrøde og ukrudt. Det kunne altså tyde på, at 1) vandmanglen især i 2008har haft en større (negativ) indflydelse på produktionen af ukrudtsbiomasseend den har haft på produktionen af afgrødebiomasse, 2) afgrødeplanterne, påtrods af, at de så ud til at lide under tørken i starten af vækstsæsonen, alligevelhar kunnet opnå en afgrødebiomasse, der rent faktisk var højere end i 2007 og3) afgrøden, uanset afgrødemønster, har kunnet udnytte ressourcerne mellemrækkerne i større grad end tilfældet har været i 2007, hvor konkurrencen fraukrudtet har været større. En mulig forklaring på den manglende effekt afmønster i 2008 og 2009 kunne være, at vandmangel resulterer i atkonkurrencen bliver mindre størrelses-asymmetrisk.Den beskrevne geometriske mønsteranalyse (delområde II) kan give et indtrykaf, hvordan variationen i planters vækstbetingelser kan reduceres ved at ændrepå rækkeafstanden og/eller fordelingen af planter inden for rækken.Virkningen af en uens fordeling af hænger af arten ligesom metoden til atforbedre uniformiteten afhænger af arten. For kornafgrøder med standardsåteknologi og 12 cm rækkeafstand viste analysen, at en forbedring afuniformiteten bedst vil kunne opnås ved at reducere rækkeafstanden til 4 cm.(For raps viste analysen, at en forbedring af uniformiteten bedst vil kunneopnås ved hjælp af præcisionssåning.)Resultaterne fra forsøg i stor skala (delområde III) viste generelt en effekt afafgrødetæthed på ukrudtsbiomasse og kerneudbytte i forsøgene, hvorimodeffekten af afgrødetæthed på afgrødebiomassen ved midsommer varierede fraforsøg til forsøg. Mønstereffekten varierede ligeledes fra forsøg til forsøg,mens der i næsten alle forsøg var effekt af ukrudtsbekæmpelse (herbicid ellerukrudtsharvning) på ukrudtsbiomassen. Ukrudtsharvning ellerherbicidbehandling havde ingen indflydelse på den produceredeafgrødebiomasse ved midsommer. Med en enkelt undtagelse, så harukrudtsharvning ikke ikke haft nogen indflydelse på kerneudbyttet.Herbicidbehandling resulterede i alle tilfælde i et højere kerneudbytte.Som for forsøgene i lille skala, kan en plausibel forklaring på den manglendeeffekt af afgrødemønster på afgrødebiomassen i vårhvede 2008 og i vårhvede2009 på den konventionelle lokalitet være, at vandmangel resulterer i atkonkurrencen bliver mindre størrelses-asymmetrisk.En anden forklaring på den manglende effekt af afgrødemønster i disse forsøg,kan muligvis findes i de anvendte sorter i forsøgene. Her har været anvendthøjtydende hvedesorter, som er tilgængelige på markedet. Planteforædling afsorter er tilpasset rækkesåning i lav tæhed med ukrudtsbekæmpelse og ikke ethøjtætheds-uniformt dyrkningssystem uden ukrudtsbekæmpelse. Denneforædling har muligvis resulteret i tab af konkurrenceevne over for ukrudt veden ændring i den fænotypiske plasticitet. En ændring, der medfører forøgetindividuel fitness, det såkaldte ”shade-avoidance response”, vil reducerepotentialet for ukrudtsundertrykkelse i det højtætheds-uniformedyrkningssystem.Generelt viser resultaterne, at høj afgrødetæthed og høj uniformitet kanbidrage til ukrudtsbekæmpelse. Der er ikke tale om en tærskelgrad, men enkontinuert effekt, der kan udnyttes i den grad man vil med hensyn tiløkonomi, miljøkrav o.s.v for at nedsætte herbicidforbruget.9De driftsøkonomiske analyser viste at dyrkningsteknik, udsædsmængde ogudsædsmønstre havde stor økonomisk betydning. For vårhvede var detøkonomisk optimalt at reducere rækkeafstanden fra de nuværende 12,5 til 4cm i såvel konventionel som økologisk dyrkning. Ved økologisk dyrkning vistedet sig at være rentabelt at anvende en højere udsædsmængde, hvorved denmekaniske ukrudtsbekæmpelse med fordel kunne undlades. Forøget tæthed,normal rækkeafstand og harvning resulterede i et højere nettoresultatet på 280kr/ha og mere end en halvering af ukrudtsbiomassen set i forhold til normalafgrødetæthed med harvning. 4 cm rækkeafstand, høj afgrødetæthed, udenharvning resulterede i en forøgelse af nettoresultatet på 850 kr/ha og enhalvering af ukrudtsbiomassen set i forhold til normal tæthed med harvning.For konventionel dyrkning, viste analysen, at ophør med kemiskukrudtsbekæmpelse - uanset udsædsmængde og rækkeafstand – medførte, atder overlevede langt mere ukrudt (en stigning fra 9 til 114 g/m-2). En øgetudsædsmængde og en reduceret rækkeafstand kunne derfor ikkeoverflødiggøre herbiciderne i den konventionelle dyrkning af vårhvede underde nuværende omstændigheder.

M3 - Rapport

T3 - Bekæmpelsesmiddelforskning fra Miljøstyrelsen

BT - Biologisk ukrudtsbekæmpelse i kornafgrøder med forøget rumlig uniformitet og høj afgrødetæthed

PB - Miljøstyrelsen

ER -