Hvordan opstår strukturskader ? Hvad er konsekvenserne? Kan vi selv løse problemerne,

U N I V E R S I T Y O F A A R H U S

Faculty of Agricultural Sciences

Hvordan opstår strukturskader?Hvad er konsekvenserne?

Kan vi selv løse problemerne,eller skal vi vente på Jordrammedirektivet?

Per Schjønning

Aarhus UniversitetDet Jordbrugsvidenskabelige Fakultet

Forskningscenter Foulum

Plantekongres 20089. januar 2008, Herning

Disposition

• Jord, jordfunktioner og maskinpåvirkninger

• Strukturskader fra pto-drevne redskaber

• Strukturskader ved jordpakning

• Jordrammedirektivet

Jordens funktioner

• Produktion af biomasse

Fastholde planten

Levere vand og næringsstoffer

Holde planten sund

mm

Nedbryde org. stof til næring

Buffer for kulstof (CO2)

Buffer for drivhusgasser (lattergas)

Binde miljøfremmede stoffer

Bortlede overskudsnedbør

Filtrere vand for partikler

mm

• ”Økologiske” funktioner

Jordstruktur

0.004 mm

Ler-mineralerflader af elektrisk ladede partikler

Ca. 0.2 mm

Svampehyfe

~ 0.003 mm tyk

Aggregat (krumme)ca. 0.2 mm

Samlinger af

sand, ler o

g

organisk stof

Energipåvirkning af jord

Traktoreffekt Traktorvægt

Bevægelses-energi til jorden

(jordbearbejdning)

Tyngdeenergi til jorden

(færdsel)

Stor traktor-effektkræver

stor vægt

• Jord, jordfunktioner og maskinpåvirkninger

• Strukturskader fra pto-drevne redskaber

• Strukturskader ved jordpakning

• Jordrammedirektivet

Disposition

Energiinput~10 Wh/m3

Trækkræfter

Trykkræfter

Energiinput28-45 Wh/m3

Spiess et al. (2000)

Engelsk undersøgelse:

Pløjning: 78 J/kg

Rotorharvning: 331 J/kg

(Watts et al., 1996)

LerdispergeringEffekt af vandindhold og jordbearbejdning

Engelsk jord (Watts et al., 1996)

Vandindhold (g/100g)

15 20 25 30 35 40

Dis

perg

eret

ler

(g/1

00g)

0

2

4

6

8

10

PløjningRotorharvning

Dispergering af ler-partikler (kolloider) ved jordbearbejdningKonsekvenser: Slemning af overfladen og hårde knolde efter tørring

Transport af kolloider gennem makroporer i underjordenKonsekvenser: Pesticider til drænvand samt flytning af ler

Dispergering af lerog transport af kolloider

Ler-aflejring i makroporer

Leret moræne ved Flakkebjerg, Sjælland, ca. 1 meter dybde

1 mm

’Almindelig’ jord

Aflejret ler (flade mod flade)

Makropore (gammel regnormegang)

Kjærgaard et al. (2004)

Hvad gør vi: lerdispergering

• Pløjefri dyrkning med minimal anden bearbejdning bør tilstræbes hvor jordtypen og sædskiftet tillader det

• Undlad rotorharve, hvis en tandharve kan gøre arbejdet

• Vent med bearbejdning til jorden er tjenlig

• Brug mindst mulige rotorhastighed i forhold til kørselshastighed

• Jord, jordfunktioner og maskinpåvirkninger

• Strukturskader fra pto-drevne redskaber

• Strukturskader ved jordpakning

• Jordrammedirektivet

Disposition

Kraftpåvirkning1 kg/cm2 ~10N/cm2

F.eks. 0.6 tons på0.06 m2 trædeflade

Kraftpåvirkning1 kg/cm2

F.eks. 6 tons på0.6 m2 trædeflade

Overjord

Underjord

Kraften i et punkt i underjordener summen af en række delkræfter

Hvis trykket i trædefladen er ens, fås i en given dybde en kraft, der stiger proportionalt med trædefladens størrelse1 kg/cm2

Lad os teste det!

Nokian 560(560/45R22.5)

Nokian 800(800/50R34)

6.1 tons hjullast0.71 m2 trædeflade

Dvs 0.87 kg/cm2

i trædefladen

(1 bar dæktryk)

2.9 tons hjullast0.33 m2 trædeflade

Dvs 0.88 kg/cm2

i trædefladen

(1.4 bar dæktryk)

800/50R346.1 tons, 0.71 m2

0.87 kg/cm2

Målt tryk (stress)under hjul i marken

på tværs af kørespor (m)

-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4

Dyb

de (

m)

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

50

50

50

100

150

560/45R22.52.9 tons, 0.33 m2

0.88 kg/cm2

kPa

800/50R346.1 tons, 0.71 m2

0.87 kg/cm2

Målt tryk (stress)under hjul i marken

på tværs af kørespor (m)

-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4

Dyb

de (

m)

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

50

50

50

100

150

560/45R22.52.9 tons, 0.33 m2

0.88 kg/cm2

kPa

Dybde for 50 kPa

(0.5 bar)

Nye data fra DJF;Lamandé & Schjønning

Antal år efter pakning

0 2 4 6 8 10

Rel

ativ

t ud

bytt

e (u

pakk

et=

100)

82

84

86

88

90

92

94

96

98

100

Jordpakning ved høj akselbelastningForsøg på grovsandet jord, Danmark

Relativt udbytte efter een episodemed 4 x overkørsel med 10 tons akselbelastning

Schjønning & Rasmussen (1994)

Hvad gør vi: jordpakning

• Brug brede lavtryksdæk og tilpas altid dæktrykket til kørslen i marken

• Tung trafik må ikke ske før 3-5 dage efter jorden har været vandmættet

• Ved forårets vandindhold bør hjullasten ikke overstige ca. 3-4 tons

• Brug gerne faste kørespor men overhold ovenstående også i køresporene

• Jord, jordfunktioner og maskinpåvirkninger

• Strukturskader fra pto-drevne redskaber

• Strukturskader ved jordpakning

• Jordrammedirektivet

Disposition

EU’s Jordrammedirektiv

• Formål: beskyttelse af jorden som sådan

• Et rammedirektiv; dvs virkemidler besluttes i enkeltlande (subsidiaritets-princippet overholdes)

• Et afsnit om 5 trusler i det åbne land

• Et afsnit om begrænsning af tilførsel af miljøfremmede stoffer til jorden

• Et afsnit om forurenede grunde

• Mangler endnu vedtagelse i Ministerråd (sidste nyt: nedstemt 20/12/2007; forventes genfremsat i 2009)

EU’s Jordrammedirektiv

Fem trusler mod jordkvaliteten• Erosion• Tab af organisk stof• Pakning• Saltdannelse• Jordskred

Tre hoved-opgaver (for hvert enkeltland)• Identificere risikoområder for hver trussel• Definere reduktionsmål for hver trussel • Udarbejde og gennemføre et program til at nå målene