Langtímaáhrif tilbúins áburðar og kúamykju á jarðveg og gróðurframvindu á Geitasandi

Árið 1974 var lögð út tilraun á Geitasandi á Rangárvöllum þar sem mismunandi skammtar af búfjáráburði og tilbúnum áburði voru bornir saman.

Upphaflegt markmið tilraunarinnar var að meta áburðargildi kúamykju í samanburði við tilbúinn áburð.

Á stórreitum voru misstórir skammtar af kúamykju plægðir niður í ógróinn sandjarðveg (25, 50, 100 og 150 tonn/ha). Til samanburðar voru tveir meðferðarliðir með tilbúnum áburði (60 og 120 kg N/ha í Græði 5, 17-17-17). Vallarfoxgrasi var sáð í alla tilraunareitina. Árið eftir var hverjum stórreit svo skipt í 3 minni reiti sem fengu mismunandi skammta af tilbúnum áburði næstu 7 árin (100N-20P-50K, 0N-20P-50K og 100N-0P-0K). Tilraunin var slegin einu sinni á hverju sumri þessi 7 ár og lögð niður. Þegar tilrauninni lauk 1981 höfðu orðið töluverðar gróðurbreytingar í reitunum. Þekja vallarfoxgrass hafði minnkað mikið og var á bilinu 0–50% eftir því hvaða áburðarmeðferð reitirnir höfðu fengið.

Árið 2015 var ég á gangi um Geitasand og gekk þá fram á tilraunina og sá þá gífurlega mikinn mun á gróðurfari reitanna eftir því hvaða áburðarmeðferð þeir höfðu fengið í upphafi. Þá var ákveðið að gróðurgreina reitina að nýju og taka jarðvegssýni úr þeim í tveimur dýptum til efnamælinga (0–5 cm og 6–20 cm). Eftirfarandi var mælt: Sýrustig, glæðitap, rúmþyngd, kolefni, nitur, fosfór, kalí, kalsíum, magnesíum, natríum, mangan, kopar og sink. Niðurstöður úr þeim mælingum eru birtar í Riti LbhÍ nr. 164. Skýrsluna má finna á heimasíðu Landbúnaðarháskólans (https:// www.lbhi.is/skolinn/rannsoknir/ utgefid-efni). Hér á eftir er sagt frá helstu niðurstöðum þeirrar skýrslu.

Frá árinu 1981 til 2015 höfðu orðið miklar gróðurbreytingar í reitunum sem tengja má við áburðarmeðferðir í upphafi tilraunar. Vallarfoxgrasið var því sem næst horfið. Í gróðurgreiningunni 2015 voru skráðar 33 tegundir háplantna, 2 mosategundir og 2 fléttutegundir. Mesta þekju höfðu tildurmosi (35%), krækilyng (31%) og blávingull (15%). Þekja heilgrasa og tildurmosa var mest í reitum sem fengu mikla mykju í upphafi. Af öðrum tegundum með svipað útbreiðslumynstur má nefna gulmöðru, hvítmöðru, vallhæru, vallhumal og tungljurt. Hlutdeild krækilyngs var hins vegar mest í reitum sem fengu litla eða enga mykju og í smáreitum sem ekki fengu nituráburð.

Af tegundum sem höfðu svipaða útbreiðslu og krækilyng má nefna beitilyng, bláberjalyng, loðvíði og mosann hraungambra. Aðrar tegundir voru ekki með eins skýrt mynstur. Það var einnig athyglisvert að sjá hvaða áhrif það hafði á þekju heilgrasa að tvöfalda skammt tilbúins áburðar sáðárið. Áhrif tvöföldunar áburðargjafar sáðárið á hlutdeild heilgrasa voru enn til staðar 40 árum síðar. Það var meira af heilgrösum þar sem áburðarskammturinn var hærri. 

Notað var fjölþætt línulegt aðhvarf til að mæla áhrif mismunandi jarðvegsþátta á þekju helstu tegunda. Magn niturs í jarðvegi hafði t.d. mest áhrif á þekju grasa þannig að grasþekja var meiri eftir því sem meira var af nitri í jarðveginum. Hið sama má segja um tildurmosann enda fylgdust þessar tegundir að. Aukið nitur í jarðvegi dró hins vegar úr þekju krækilyngs og beitilyngs. Einnig fékkst marktækt samband milli þekju einstakra tegunda og ýmissa annarra næringarefna í jarðveginum (kalí, fosfór, kalsíum, magnesíum, mangan o.fl.).

Marktæk áhrif áburðarmeðferða á sýrustig komu fram í efstu 5 cm jarðvegsins þannig að sýrustig hafði aðeins lækkað þar sem mest var borið á af mykju. Jarðvegur í reitum sem fengu mikla mykju hafði lægri rúmþyngd en aðrir reitir. Það var meira kolefni, nitur, fosfór, kalí, mangan og sink í reitum sem fengu mikla mykju í upphafi. Það var hins vegar minna af kopar í þessum reitum og C/N hlutfall var lægra. Kolefnismagnið jókst um 7-14 tonn/ha eftir meðferðarliðum á tilraunatímanum (10,2 tonn/ha að meðaltali). Ef þessari aukningu er deilt á 41 ár fást 171–342 kg kolefnis á ári eða 250 kg að meðaltali. Nitur jókst um 600– 1240 kg/ha eftir meðferðarliðum á tilraunatímanum (830 kg/ha að meðaltali). Ef þessari aukningu er deilt á 41 ár fást 15–30 kg niturs á ári eða um 20 kg/ha að meðaltali.

Það var marktækur munur milli smáreita fyrir fosfór og kalí þannig að mest var af þessum efnum í reitum sem ekki fengu nitur en minnst í reitum sem ekki fengu fosfór eða kalí.

Einnig var marktækur munur milli smáreita fyrir kalsíum og magnesíum þannig að minnst var af þessum efnum í reitum sem fengu N, P og K en þeir reitir gáfu mesta uppskeru.

Einnig var marktækur munur milli smáreita í C/N hlutfalli þannig að það var hæst í reitum sem ekki fengu nitur. Smáreitir höfðu ekki marktæk áhrif á aðrar jarðvegsbreytur en þessar.

Á seinni hluta tilraunatímans komst alaskalúpína inn í þrjá tilraunareiti og þakti þá alveg. Kolefni í þessum reitum var 5,8 tonnum/ha meira (28%) en í sambærilegum reitum án lúpínu og nitur 280 kg/ha meira (19%).

Þetta land var girt og friðað um 1940 en landið var eigi að síður ógróið þegar tilraunin var lögð út árið 1974.

Þessi tilraun sýnir að með áburðargjöf og sáningu í ógróið og snautt land er hægt að koma af stað gróðurframvindu og uppsöfnun niturs og kolefnis sem án slíkra inngripa tæki miklu lengri tíma. Það fer svo eftir áburðarmagni og fjölda ára sem borið er á hvaða stefnu gróðurframvindan tekur.