Einærar belgjurtir

HöfundurÚtgefandiÚtgáfuárÚtgáfustaður
Áslaug Helgadóttir, Þórdís Anna Kristjánsdóttir, Jónatan HermannssonBÍ, LBH, RALA2002Reykjavík
RitÁrgangurTölublaðBls.
Ráðunautafundur200275-82

ah-ofl.doc


YFIRLIT

Rannsóknastofnun landbúnaðarins stóð fyrir tilraunum með einærar belgjurtir til grænfóðurs árin 1996-1999. Fjórar tegundir, gul lúpína (Lupinus luteus), blá lúpína (L. angustifolium), gráerta (Pisum sativum) og fóðurflækja (Vicia sativa) skiluðu viðunandi uppskeru án nituráburðar. Best reyndist að rækta lúpínu í hreinrækt, en erta og flækja hentuðu best í blöndu með höfrum. Lúpína reyndist ekki þurfa á steinefnaáburði að halda, en flækja og erta verða ekki ræktaðar án fosfór- og kalíáburðar. Belgjurtirnar allar unnu miklu betur að tillífun niturs á þurrum mel en í framræstri mýri. Uppskera af belgjurtunum reyndist nothæf til votverkunar, en þó vandmeðfarin þegar kom fram á haustið. Ræktunarkostnaður á hvert kg þurrefnis í grænfóðurbelgjurtum reiknaðist svipaður og kostnaður við ræktun hefðbundins grænfóðurs.

INNGANGUR

Margar tegundir einærra belgjurta eru þekktar sem ræktunarjurtir frá fornu fari. Nokkrar tegundir þeirra hafa notið endurnýjaðrar athygli nú hin síðari ár. Ástæðan er helst sú að ræktun til fóðurs og fæðu byggir á tiltölulega fáum tegundum í heiminum öllum eins og er. Mikilsvert þykir nú að fjölga nytjategundum og breikka þannig grunninn undir fóður- og fæðuframboð heimsins. Belgjurtir þykja áhugaverðar vegna þess að þær þurfa ekki nituráburð, en gefa þó sérlega próteinríka uppskeru. Þær belgjurtir sem hér er fjallað um eru að stærstum hluta notaðar til fóðurs erlendis. Þar er miðað við að nýta fræhluta jurtanna, en ekki eru þær nógu fljótþroska til að við getum farið þá leið hér á landi. En við eigum kost á að nýta þær sem grænfóður á sama hátt og við nýtum hafra og repju.

FYRRI RANNSÓKNIR

Fyrstu tilraunir með einærar belgjurtir til grænfóðurs hér á landi voru gerðar sumarið 1928. Næsta áratuginn voru gerðar fjölmargar tilraunir, en eftir það kom tilbúinn áburður til skjalanna og áhugi manna dvínaði. Tilraunir með einærar belgjurtir voru þó gerðar allt fram til 1957. Á þessu árabili voru gerðar alls 28 tilraunir með einærar belgjurtir, 16 á Sámsstöðum, 10 á Akureyri og sín tilraunin á hvorum stað, Hólum og Skriðuklaustri. Belgjurtirnar í þessum tilraunum voru fyrst og fremst þrjár tegundir, gráerta (Pisum sativum), fóðurflækja (Vicia sativa) og loðflækja (V. Villosa). Lúpína (Lupinus, ekki tilgreind nánar) var í tveimur tilraunum á Sámsstöðum. Belgjurtunum var alltaf sáð með höfrum og sáðmagn hafra var 100-125 kg/ha. Þar sem tilbúinn áburður kom ekki við sögu var uppskeruauki fyrir ertu 0,8 tonn þe./ha og 0,7 tonn þe./ha fyrir flækju að meðaltali allra tilrauna (Jónatan Hermannsson 1986). Aftur voru gerðar tilraunir með einærar belgjurtir sumurin 1983-85. Þá var einær lúpína (Lupinus angustifolius og L. luteus) ræktuð, m.a. til beitartilrauna, á Sámsstöðum, Korpu, Möðruvöllum, Gunnarsholti og Skógasandi. Uppskera var mjög breytileg (<1,0-7,7 tonn þe./ha), enda miklar sveiflur í veðurfari þessi sumur (Friðrik Pálmason 1986, Ólafur Guðmundsson 1986).

EFNI OG AÐFERÐIR

Ekki er vitað hvort belgjurtir hafa náð einhverri útbreiðslu sem grænfóður á árunum milli stríða. Líkur á því eru ekki miklar, því að ræktun öll var smá í sniðum á þessum árum og tæki skorti til jarðvinnslu. Þegar tilbúinn áburður varð algengur og ódýr hurfu þær alveg úr ræktun. Belgjurtir komust svo aftur í sviðsljósið á árunum laust fyrir 1990. Mörgum þótti þá notkun á tilbúnum áburði vera farin að keyra úr hófi og ljóst var að belgjurtir voru forsenda fyrir lífrænni ræktun. Á Rannsóknastofnun landbúnaðarins hófust tilraunir með ræktun belgjurta vorið 1986 og hefur þeim verið haldið áfram til þessa dags. Hluti af því rannsóknarverkefni voru tilraunir með einærar belgjurtir til grænfóðurs. Fóru þær tilraunir fram sumurin 1996-1999 að báðum meðtöldum. Hér verður fjallað um niðurstöður þeirra.

Rannsóknir beindust að eftirfarandi atriðum:
    · Hvaða tegundir og yrki belgjurta henta til grænfóðurræktar hérlendis?
    · Áhrif hafra í blöndu með belgjurtum.
    · Mismunandi sáðtími og sláttutími.
    · Áburðarþörf.
    · Votverkun við mismunandi þroskastig.

Gerðar voru alls 19 tilraunir á 8 stöðum víðs vegar um land. Flestar tilraunirnar voru á Korpu. Tæmandi upptalning á tilraununum er í viðauka. Sundurliðaðar niðurstöður hafa verið birtar í Jarðræktarrannsóknum ár hvert, en það rit er gefið út í fjölritaröð Rannsóknastofnunar landbúnaðarins.

Í upphafi var talið að belgjurtirnar þyrftu á öllu sumrinu að halda til að gefa viðunandi uppskeru. Framan af var því allt kapp lagt á að sá snemma og belgjurtirnar komust undantekningarlítið í jörð í lok apríl eða byrjun maí. Á síðasta ári tilraunanna kom þó í ljós að belgjurtirnar gátu gefið góða uppskeru, þótt ekki væri sáð fyrr en í lok maí (sjá 6. kafla). Fræið var ávalt smitað með rótargerlum rétt fyrir sáningu og vandað til verka. Reglan var sú að sáð var í tilraunir með sáðvél sem fellir niður áburð og fræ. Undantekning voru tilraunir utan Korpu og Sámsstaða fyrsta árið. Þar var dreifsáð. Eftir annað árið var áburður og fræ fellt niður hvort í sínu lagi í öllum tilraunum til að koma í veg fyrir að áburður dræpi smitið. Þrátt fyrir alla alúð tókst sáning misvel, einkum fyrsta árið. Margir tilraunareitir misfórust. Fyrir kom að illgresi kæfði sáðplönturnar, vorþurrkar komu í veg fyrir spírun og í sumum tilfellum tókst smitun illa. Ræktunin gekk þó alltaf vel á Korpu og áföllum fækkaði eftir því sem árin liðu.

NIÐURSTÖÐUR OG ÁLYKTANIR

1. Tegundir og yrki

Fyrsta árið voru reynd í tilraunum 17 yrki af 8 tegundum einærra og tvíærra belgjurta (sjá viðauka). Eftir það ár var ljóst að helmingur tegundanna kom ekki að gagni og voru þær þá ekki reyndar frekar. Eftir stóðu tegundirnar gul lúpína (Lupinus luteus), blá lúpína (L. angusti-folium), gráerta (Pisum sativum) og fóðurflækja (Vicia sativa). Yfirlit yfir tilraunir með þessar tegundir er sýnt í 1. töflu. Eftir fyrsta árið fækkaði líka yrkjum og þegar á leið voru einungis sex yrki talin nýtileg. Það voru yrkin Juno og Radamez af gulri lúpínu, Sonet og Polonez af blárri lúpínu, ertan Rif og flækjan Nitra.
Af þessari töflu má sjá að ræktunaröryggi belgjurta er í nokkru áfátt. Uppskera hefur brugðist í nokkrum tilraunum. Áhættan minnkaði þó með aukinni reynslu og segja má að síðustu tvö árin hafi ræktunin verið áfallalaus.

2. Áhrif hafra í blöndu

Í fyrstu tilraununum sem sáð var í vorið 1996 voru allar tegundir ræktaðar í hreinrækt. Þær sáningar tókust flestar illa. Árið eftir var horfið að því ráði að sá öllum tegundum belgjurta í blöndu með höfrum og jafnframt voru borin á 20 kg N/ha. Niðurstöður eru í 2. töflu. Í ljós kom að lúpínan þoldi illa samkeppni frá höfrunum og var hlutdeild hennar í heildaruppskeru einungis um 5%. Erta lagði hins vegar til um 30% af heildaruppskeru á móti höfrunum þetta ár og flækja um 10%. Síðar fékkst mun hærra hlutfall belgjurta í hafrablöndu, svo sem á mel án áburðar og á mýri við langan vaxtartíma (sjá til dæmis 4. töflu).



Niðurstaða úr þessum tilraunum varð sú að lúpínu fór best að vaxa í hreinrækt, en erta og flækja áttu best heima í blöndu með höfrum. Þannig var sáð í tilraunir sumurin 1998 og 1999.

Sérstök tilraun var gerð til þess að kanna áhrif mismikils sáðmagns og mismunandi hlutfalls hafra og belgjurta við sáningu. Útkoman sést í 3. töflu. Eins og við var að búast gaf hálft sáðmagn marktækt minni uppskeru bæði af lúpínu og ertu í hreinrækt. Hálft sáðmagn af ertu í hafrablöndu gaf hins vegar meiri uppskeru en fullt sáðmagn, því að hafrarnir fengu þá aukið rúm.



Tilraunin var gerð á mjög frjósömu landi og fæst þar skýring á því af hverju hafrar í hreinrækt gáfu meiri uppskeru en belgjurtablöndurnar, líka þegar áburðurinn var ekki nema 20 kg N/ha.

3. Mismunandi sláttutími að hausti

Á Korpu var sáð í tvær tilraunir sumarið 1998, á mýri annars vegar og á mel hins vegar. Sáð var í báðar tilraunirnar í lok apríl. Fyrri sláttutími var eftir 112 daga á báðum stöðum, en sá síðari eftir 128 daga í mýrinni en 133 á melnum. Niðurstöður sjást í 4. töflu.

Á melnum bættu öll yrkin við sig við lengdan vaxtartíma, mest flækja og erta. Þótt höfrum væri sáð með þeim náðu þeir sér ekki á strik og voru nánast horfnir við slátt. Af mýrinni fékkst ekki eins mikil uppskera og af melnum. Einungis ertan bætti einhverju við sig fram að síðari sláttutíma, en samtímis visnuðu hafrarnir og hurfu.


4. Áhrif steinefnaáburðar á uppskeru

Í öllum tilraununum sumarið 1998, sex að tölu, voru reyndir misstórir skammtar af fosfór og kalí. Áhrif áburðar á uppskeru voru í heildina lítil. Ertan bætti þó við sig svo að um munaði við aukinn steinefnaskammt. Niðurstaðan er sýnd í 5. töflu.


5. Niturbinding belgjurta og steinefnaupptaka í mismunandi jarðvegi á Korpu 1998

Uppskera úr tilraunum á Korpu 1998 var efnagreind og þannig fengust upplýsingar um niturbindingu og steinefnaupptöku. Önnur þeirra var á mýri en hin á mel. Í efnagreiningunum var slegið saman sýnum úr samreitum og hér er gefið upp meðaltal áburðarliða. Munur á efnaupptöku eftir jarðvegi er sýndur í 6. töflu.

Hér skal farið nánar yfir niturnámið sem sýnt er í fremsta talnadálki. Þar má sjá að nitur í uppskeru er nærri tvöfalt meira úr melnum en mýrinni. Ætla má þó að mýrin leggi fram mun meira nitur en melurinn. Vorið 2000 var niturframlag jarðvegs á tilraunastaðnum mælt beinlínis (Friðrik Pálmason 2001). Fyrst var þá greint ólífrænt nitur í sýnunum og þau síðan meðhöndluð í hitaskápi og líkt eftir sumri á Korpu. Niturlosun úr jarðvegi var svo mæld. Heildarframlag jarðvegs af nitri yfir sumarið mældist vera 49 kg N/ha úr melnum, en 90 kg N/ha úr mýrinni. Talið er að 50-75% af lausu nitri í jarðvegi geti nýst gróðri (Friðrik Pálmason, munnlegar upplýsingar).

Sé tekið meðaltal þessara talna má áætla að belgjurtir hafi tekið upp 32 kg N/ha úr jarðvegi á melnum, en 60 kg N/ha úr mýr-inni. Heildarupptaka niturs var, eins og sjá má í töflunni, 144 kg N/ha á melnum en 86 kg N/ha í mýrinni. Ætla má því að tillífun niturs hafi verið 112 kg N/ha á melnum, en ekki nema 26 kg N/ha í mýrinni. Þrátt fyrir dálitla óvissu um niturupptöku úr jarðvegi er ljóst að munurinn á niturtillífun eftir jarðvegi er mjög mikill.

Þegar skýringar er leitað dettur mönnum sjálfsagt í hug mismunandi sýrustig jarðvegs, en því var ekki til að dreifa í þessu tilviki. Það mældist pH 5,8 í mýrinni og pH 5,7 í melnum. Skýringin á mikilli niturtillífun í melnum hlýtur því að vera sú að belgjurtir þurfi vel loftaðan jarðveg til þess að rætur geti haldið uppi fullri virkni. Upptaka steinefna styður þetta. Í töflunni má sjá að kalsíum og kalíupptaka er um 20 % meiri í melnum en í mýrinni og langt umfram áburð. Fosfórupptaka er hins vegar söm og jöfn. Hún hefur þá líkast til farið fram snemma sumars og er væntanlega að mestum hluta úr ábornu þrífosfati.


Í 7. töflu eru tölur úr sömu tilraunum á Korpu og þar er sýndur munur á efnaupptöku eftir steinefnaáburðargjöf og tekið meðaltal jarðvegsgerða.

Athyglisverður er munurinn sem fram kemur milli lúpínu annars vegar og ertu og flækju hins vegar. Lúpínan bregst ekki við steinefnaáburðargjöf, ef undan er skilin lítils háttar aukning í fosfórupptöku. Þetta má líklega skýra með því að lúpínan hefur mjög öflugt rótarkerfi og djúpgenga stólparót og getur tekið upp næringu úr mjög stóru jarðvegssniði. Að vísu gengur hún á forða jarðvegs, en mun líklega geta bjargað sér mörg ár í röð án aðfengins steinefnaáburðar.


Öðru máli gegnir um ertu og flækju. Þær hafa enda grunnt og veikt rótarkerfi. Þær eru líka í þessu tilviki ræktaðar með höfrum, sem einnig hafa rætur nærri yfirborði. Þessar tegundir auka upptöku sína verulega þegar steinefni eru borin á og niturbinding eykst samhliða. Þær verða því tæpast ræktaðar án steinefnaáburðar.


6. Verkun belgjurta á mismunandi þroskastigi

Sáð var í tilraun á Korpu vorið 1999 og sáð seinna en venja var, eða 27. maí. Í tilrauninni voru fimm stofnar af fjórum tegundum, samreitir þrír og sláttutímar fimm. Slegið var með viku millibili, fyrst 17. ágúst og síðast 15. september. Sýni voru tekin úr uppskeru og sett í loftþéttar glerkrukkur til verkunar. Lúpínuyrkin þrjú voru búin að ná fullri uppskeru við fyrsta sláttutímann, um 3 tonn þe./ha, og bættu ekki við sig eftir það. Flækja og hafrar skiluðu um 4 tonnum þe./ha og breyttist ekki með tímanum. Hlutur flækju var þriðjungur af heildaruppskeru. Uppskera af ertu og höfrum óx hins vegar úr 5 tonnum í 6 tonn þe./ha frá fyrsta til síðasta sláttutíma og hlutur ertu jókst úr helmingi í fjóra fimmtu, þannig að hafrarnir hafa rýrnað með tímanum í því félagi.

Vandað var til súrsunarinnar. Hráefnið var saxað og því troðið í krukkurnar, þannig að vökvi flaut yfir innihaldið áður en lokað var. Í stórum dráttum tókst verkun vel, en þó fór gerjun ekki af stað í stöku krukku og þar kom upp mygla. Brot úr verkunarmælingum er sýnt í 8. töflu. Nánari lýsingu á mælingum er að sjá í viðauka.

Nægur sykur var til gerjunar við fyrsta sláttutímann í öllum liðum og sýrustig lækkaði þar svo að viðunandi var. Í gulu lúpínunni var nóg af sykri fram eftir hausti og gerjun í lagi. Bláa lúpínan þroskast fyrr en sú gula og byrjaði að setja fræ á tilraunatímanum. Þar muni sykur til gerjunar hafa verið af skornum skammti þegar kom fram á haustið. Erta og flækja í hafrablöndu buðu upp á nógan sykur, en þar kom þó fyrir að gerjun tækist illa eða ekki. Ef til vill má kenna því um hve ílátið var smátt. Í heildina tekið má þó fullyrða að því erfiðara er að verka belgjurtir í súr sem lengra líður á haustið.



7. Kostnaður við ræktun belgjurta til grænfóðurs

Í þessari tilraunaröð voru grænfóðurbelgjurtir og hefðbundnar tegundir grænfóðurs hvergi bornar saman beinlínis. Með hefðbundnu grænfóðri er átt við repju, rýgresi og hafra. Líkur benda þó til að uppskera belgjurtanna sé ívið minni en af hinum tegundunum og er það að vonum því að niturnám fer seint af stað á köldu vori. Í 9. töflu er gerð tilraun til að bera saman ræktunarkostnað á hvert kg þurrefnis af nokkrum tegundum grænfóðurs. Kostnaður við belgjurtaræktunina felst aðallega í dýru fræi en áburður er aðalútgjaldaliður í hefðbundinni grænfóðurrækt. Hér er reiknað með ódýrasta fræi af hverri tegund. Sáðmagn belgjurta er byggt á reynslu úr tilraunum 1996 og 1997 og er það sama og notað var í tilraunum 1998 og 1999.



Uppskera er hér áætluð eftir tilraunum á Korpu og verður að nota á þessa töflu alla mögulega fyrirvara um ónákvæmni. Niðurstaða könnunarinnar verður þó sú að uppskera grænfóðurs af belgjurtum ætti ekki að þurfa að vera mikið dýrari en hefðbundið grænfóður.

LOKAORÐ

Einærar belgjurtir ættu að geta orðið mikilsverðar grænfóðurtegundir í lífrænum búskap. Hins vegar allt óvíst um framgang þeirra í hefðbundnum búskap á næstunni. Vera má að þeirra bíði þar hlutverk, því að þær gefa fóður með annarri efnasamsetningu en hefðbundið grænfóður, t.d. innihalda þær meira prótein og eru steinefnaríkari en aðrar fóðurtegundir. Rannsókn þessi hefur skilað þeim niðurstöðum að við vitum nú hvers belgjurtir eru megnugar og hægt verður að grípa til þeirra ef breyttar aðstæður kalla eftir því.

ÞAKKARORÐ

Tilraunir þessar voru hluti umfangsmikilla rannsókna á hagnýtingu fóðurbelgjurta í íslenskum landbúnaði sem Rannsóknarráð Íslands og Framleiðnisjóður landbúnaðarins styrktu á árunum 1998-2001. Skal þeim þakkað framlagið.

HEIMILDIR

Friðrik Pálmason, 1986. Niturvinnsla úr lofti í rótarhnýðum fóðurlúpínu. Í: Nýting belgjurta á Íslandi. Fjölrit RALA nr 121, 21-32.

Friðrik Pálmason, 2001. Þróun áburðarleiðbeininga í kornrækt og túnrækt. Freyr 97(11): 11-13.

Jarðræktarrannsóknir öll árin frá 1996 til 2000. Fjölrit RALA nr 189, 193, 198, 205 og 208.

Jónatan Hermannsson, 1986. Rannsóknir á belgjurtum hérlendis. Í: Nýting belgjurta á Íslandi. Fjölrit RALA nr 121, 5-13.

Ólafur Guðmundsson, 1986. Fóður- og fóðrunargildi belgjurta. Í: Nýting belgjurta á Íslandi. Fjölrit RALA nr 121, 71-94.

VIÐAUKI

Eftirtaldar tilraunir voru gerðar:

Samanburður tegunda og yrkja, Korpu (2 sláttutímar), Hvanneyri, Möðruvöllum í Hörgárdal, Sámsstöðum í Fljótshlíð (1996). Belgjurtir ræktaðar í hreinrækt. Áburður var 20 kg N, 40 kg P, 50 kg K á ha. Yrki voru 17: Lupinus luteus (Teo, Juno, Borsaja), Melilotus alba (Denta, Multiselection, Alaska), M. officinalis (Yukon, A-syn-1-69A), Pisum sativum (Timo, Grande, Rif), Vicia sativa (Hifa, Nitra), Trifolium resupinatum (Archibald, Felix), T. alexandrinum (Attila, Hannibal).

Samanburður tegunda og yrkja, Korpu (2 sáðtímar, 2 sláttutímar), Þorvaldseyri undir Eyjafjöllum, Vestri-Reyni á Akranesi, Vindheimum í Skagafirði og Miðgerði í Eyjafirði (1997). Belgjurtir voru ræktaðar í blöndu með höfrum. Af höfrum var sáð 30% af fullu sáðmagni og af belgjurtum 70% af ráðlögðu sáðmagni þeirra tegunda. Áburður var 20 kg N, 40 kg P, 50 kg K á ha. Yrki voru 10: L. luteus (Juno, Ventus, Radamez, Borsaja), L. angustifolium (Sonet, Polonez), P. sativum (Timo, Rif), V. sativa (Hifa, Nitra).

Mismunandi sáðmagn og áburður, Korpu (1997). Samanburður á tveimur yrkjum (Juno, Timo) í hreinrækt annars vegar og í blöndu með höfrum hins vegar, auk hafra í hreinrækt. Liðir voru 10, fullt og hálft sáðmagn belgjurta hreinna og í blöndu með höfrum með áburðarskammt belgjurta borinn saman við fullan niturskammt (120 kg N/ha í Græði 1). Allir aðrir liðir fengu 20 kg N, 40 kg P, 50 kg K á ha.

Samanburður tegunda og yrkja við mismunandi áburðargjöf, Korpu (mýri og melur með tveimur sláttutímum), Þorvaldseyri, V-Reyni, Vindheimum og Miðgerði (1998). Yrki voru 6: L. luteus (Juno, Radamez), L. angustifolius (Sonet, Polonez), P. sativum (Rif), V. sativa (Nitra). Lúpínur voru ræktaðar í hreinrækt en ertur og flækur í blöndu með höfrum. Áburðarliðir voru þrír: enginn áburður, 20 kg P+30 kg K, 40 kg K+60 kg P á ha.

Sláttutími og verkun, Korpu (1999). Yrki voru fimm: L. luteus (Juno), L. angustifolius (Sonet, Polonez), P. sativum (Rif), V. sativa (Nitra). Lúpínan var í hreinrækt en ertur og flækjur í blöndu með höfrum. Áburður var 20 kg P og 50 kg K á ha. Sláttutímar voru fimm talsins, vikulega frá 17. ágúst. Uppskera var mæld og greind til tegunda, sýni hökkuð í glerkrukkur til verkunarmælinga. Krukkurnar voru geymdar við 10°C fram til 10. janúar. Þá var mygla metin og eftirfarandi efni voru mæld: pH, glúkósi, frúktósi, súkrósi, ammóníak, etanól, mjólkursýra og edikssýra.