Ur SLU:s kunskapsbank

Markpackning leder till ond cirkel för växtrötter

Senast ändrad: 19 december 2017
digging.jpg

Ett högt mekaniskt motstånd i packad mark hindrar majsrötter från att nå vatten i alven, något som även leder till lägre avkastning. Om det handlar en ny studie från institutionen för mark och miljö.

Grödor tar upp näring och vatten genom sitt rotsystem. För att kunna hitta vatten och näring behöver rötterna växa genom marken, men hur påverkas rottillväxten av markpackning, och vilka konsekvenser har det för grödornas utveckling och avkastning? Det är bland annat dess frågor som vi i gruppen för markmekanik och jordbearbetning försöker svara på. Thomas Keller leder gruppen och är ny professor sedan januari 2017.

Majsens rotsystem undersöktes i packad och opackad mark

I ett fältförsök med majs undersökte vi hur rotsystemet och biomassan ovan jord påverkades av markpackning. I fältförsöket jämförde vi packad med opackad mark både för konventionell jordbearbetning och direktsådd. Markens fuktighet mättes under hela växtsäsongen med sensorer på olika djup och markens mekaniska motstånd (penetrationsmotståndet) bestämdes som funktion av markens fuktighet. Grödans tillväxt uppmättes varannan dag från tvåbladstadiet till blomning. Därefter karakteriserades rotsystemets arkitektur och djupfördelningen av rotbiomassan mättes. Slutligen skördades grödan som majsensilage.

maize-field.jpg
Majsplantornas upptaget av vatten minskar i packad mark eftersom rötterna inte når vattnet i alven. Foto: Thomas Keller.
microscopa-maize.jpg
Ett tvärsnitt av en majsrot sett i mikroskop, där delarna a), b) och c) har växt under olika förhållanden. Foto: Tino Colombi.

Minsta motståndets lag får rötterna att växa åt sidorna

Resultaten visar att rotsystemet är grundare i packad mark. Det mekaniska motståndet för att växa neråt är för högt, och rötterna växter mera åt sidorna istället för neråt. Det innebär att rötterna har en ganska begränsad jordvolym där de kan ta upp vatten och som följd torkar detta skikt upp. Det i sin tur leder till att det mekaniska motståndet ökar ännu mer och rötterna får det ännu svårare att växa neråt och rotsystemet blir ännu grundare – det blir en ond cirkel.

Vår studie visar att upptaget av vatten minskar i packad mark, men inte på grund av att det inte finns vatten i marken, utan på grund av att rötterna inte når vattnet i alven. Detta påverkade den ovanjordiska utvecklingen av grödan och biomassaproduktionen negativt. Avkastningen var mycket lägre på grund av markpackning.

Hur ska den onda cirkeln brytas?

Frågan är nu hur vi kan bryta denna onda cirkel. Vi skulle kunna försöka förbättra markens struktur och därigenom förbättra rötternas framkomlighet. I en annan studie kunde vi till exempel se att vertikala makroporer (som vi skapade artificiellt i marken) tillförde syre till marken och hjälpte rötterna att ta sig neråt. Rötterna verkade aktivt söka sig till dessa makroporer. Detta förbättrade grödornas tillväxt markant. En annan möjlighet är att hitta sorter som växer bra när det mekaniska motståndet är högt. Vår forskning visar till exempel att rotspetsens geometri avgör hur fort en rot växer.

Det viktigaste är förstås att i möjligaste mån undvika markpackning. Ett verktyg som kan hjälpa dig med det är Terranimo®. Terranimo® är en ny modell, utvecklad bland annat av oss på SLU, för att uppskatta risken för markpackning orsakad av jordbruksmaskiner. På www.terranimo.se kan du få hjälp av en simuleringsmodell att beräkna risken för markpackning utifrån maskinegenskaper och markförhållanden.

Relaterade sidor:
Sidansvarig: cajsa.lithell@slu.se