Nedfældning af gylle i vintersæd - En evalueringsrapport

3 Driftsmæssige aspekter

Nedfældning af gylle i vintersæd har en række positive og negative indvirkninger på driften. Potentielt øges udbyttet og kvælstofudnyttelsen, men teknologiens begrænsninger blandt andet betyder, at den potentielle udbyttestigning modsvares af en endnu større udbyttereduktion på grund af køre- og afgrødeskade.

3.1 Afgrødeskade og køreskade

Ved traditionel udbringning af gylle med slæbeslanger i vintersæd er afgrøden i praksis upåvirket af, at slæbeslangerne passerer hen over afgrøden. Samtidig er bombredden så stor (18-24 meter), at gyllevognen kan nøjes med at køre i de etablerede kørespor, som primært anvendes til planteværn. Det er således normalt at anvende ens bombredden på gyllevogn og marksprøjte. Afgrødeskaden ved slangeudlægning er afgrænset til den ekstra trafik med ekstra brede dæk, som gylleudbringning giver anledning til i køresporerne.

Ved nedfældning er afgrødeskaderne større af to årsager: Dels giver jordbearbejdningen med nedfælderskærerne anledning til en vis mekanisk beskadigelse af planterne, og dels er bombredden mindre (8-12 meter), hvilket giver anledning til, at det ikke er tilstrækkeligt at køre i de etablerede kørespor, og at køreskaderne derfor bliver større.

3.1.1 Afgrødeskade

I Landsforsøgene 1999-2001 blev der gennemført 15 forsøg med nedfældning af svinegylle til vinterhvede. I forsøgene blev afgrødeskaden undersøgt ved at trække nedfælderskæret gennem afgrøden i et forsøgsled uden at tildele gylle. Der blev i stedet tildelt 100 kg N i handelsgødning per ha, og udbyttet sammenlignet med et tilsvarende forsøgsled uden ”nedfældning”. I forsøgene blev der anvendt en smal Agrodantand med skiveskær, og arbejdsdybden var seks til otte cm. Udbyttetabet er alene et udtryk for nedfælderskæret skade, da der ikke er kørt i parcellerne. Resultaterne af de 15 forsøg kan ses i figur 3.

I gennemsnit af de 15 forsøg var der et udbyttetab på ca. 2,6 hkg per ha forårsaget af nedfældertændernes mekaniske skade på afgrøden. Skaden har sandsynligvis været lidt større, end man kan forvente i praksis, da nedfældningen er sket på tværs af agerretningen.

Figur 3. Udbyttetab forårsaget af nedfældertænder ved nedfældning af gylle i vinterhvede (Pedersen, 2001).

Figur 3. Udbyttetab forårsaget af nedfældertænder ved nedfældning af gylle i vinterhvede (Pedersen, 2001).

I Landsforsøgene 2006 og 2007 har det været forsøgt at nedfælde svinegylle præcist imellem sårækkerne i vinterhvede. Der er afprøvet forskellige koncepter til udsåning af vinterhvede, så der skabes tilstrækkeligt plads til nedfældertænderne, men ingen af de afprøvede koncepter har resulteret i et højere udbytte end ved traditionel nedfældning. Én af grundene er, at en ændring af konceptet for såning, så der skabes mere plads for nedfældertænderne i sig selv, giver et lavere udbytte end traditionel såning (Pedersen, 2006 og 2007).

3.1.2 Køreskade

Ved nedfældning af gylle i vintersæd skal der typisk køres i de etablerede kørespor og dertil en til to gange mellem køresporene. Derfor er antallet af spor to til tre gange så mange som for slangeudlægning, hvor der alene køres i køresporene. I Landsforsøgene 2002, 2004 og 2005 er der gennemført 11 forsøg med nedfældning af svinegylle til vinterhvede. Forsøgene blev udført med anvendelse af kommercielle nedfældere og slangeudlægger fra maskinstationer. Forsøgene blev designet sådan, at det var muligt at kvantificere den ekstra køreskade, som nedfældning forårsager i forhold til slangeudlægning. I opgørelsen er der regnet med en arbejdsbredde på otte meter for nedfældning og 16 meter for slangeudlægning. Resultaterne er alene et udtryk for køreskaden og er eksklusiv den skade, som nedfælderskærerne forårsager. Resultaterne er vist i figur 4. I gennemsnit af de 11 forsøg har køreskaden ved nedfældning været 2,9 hkg per ha større end ved slangeudlægning. Køreskaden ved slangeudlægning har i øvrigt været 2,9 hkg per ha større end ved kun at anvende køresporene til plantebeskyttelse (ikke vist i figuren).

Figur 4. Udbyttetab forårsaget af køreskader ved nedfældning af gylle i vinterhvede (Pedersen, 2002, 2004 og 2005).

Figur 4. Udbyttetab forårsaget af køreskader ved nedfældning af gylle i vinterhvede (Pedersen, 2002, 2004 og 2005).

Det samlede udbyttetab ved nedfældning har i gennemsnit være 5,5 hkg per ha i forhold til slangeudlægning (2,6 hkg per ha for afgrødeskade og 2,9 hkg per ha for køreskade).

Figur 5. Ved nedfældning hæmmes afgrøden mellem køresporerne af hjultrykket. I forsøg er køreskaden opgjort til 2,9 hkg per ha mere end ved slangeudlægning. Foto: Jens Johnsen Høy, AgroTech.

Figur 5. Ved nedfældning hæmmes afgrøden mellem køresporerne af hjultrykket. I forsøg er køreskaden opgjort til 2,9 hkg per ha mere end ved slangeudlægning. Foto: Jens Johnsen Høy, AgroTech.

3.2 Trækkraftbehov

Nedfældning af gylle sker ved at gyllen placeres i riller i jorden. Rillerne dannes ved, at nedfældningsskær påmonteret en nedfælderbom skærer eller trykker riller i jordens overflade, hvilket øger trækkraftforbruget. Trækkraftbehovet, og dermed også energiforbruget, er derfor højere ved nedfældning end ved overfladeudbringning med slæbeslanger.

Trækkraftbehovet ved nedfældning afhænger af nedfældningsdybden, nedfældningssystemets udformning og af jordens type og vandindhold, hvilket gør det svært præcist at kvantificere det forøgede trækkraftforbrug ved nedfældning. En dansk undersøgelse har beregnet, at nedfældning i græs, afhængig af nedfældningsdybden, øger brændstofforbruget med mellem 1,8 og 4,7 liter per ha, hvilket svarer til en øget CO2 udledning på mellem 5,6 og 14,5 kg CO2 per ha. (Hansen et al., 2003). I samme undersøgelse er det estimeret, at det øgede brændstofforbrug ved overgang fra overfladeudlægning af gylle til nedfældning af gylle vil øge landbrugets CO2 udledning med mellem 0,3 og 0,7 %. En anden dansk undersøgelse har vist, at det ekstra energiforbrug ved nedfældning i vinterhvede udgør ca. 600 Newton per nedfælderskær ved nedfældning i mellem 5 og 10 cm dybde (Nyord & Hansen, 2008), hvilket er lidt højere end det målte ekstra energiforbrug ved nedfældning i græs (200 – 600 N per nedfælderskær). Det vurderes derfor, at det ekstra energiforbrug ved overgang fra overfladeudbringning til nedfældning vil øge landbrugets CO2 udledning med lidt under 1 %. Da lidt under halvdelen af den danske gylle udbringes til vintersæd (tabel 3) er det estimeret, at det ekstra energiforbrug ved overgang fra overfladeudbringning til nedfældning i vintersæd vil øge landbrugets samlede årlige CO2 udledning på 9.880.000 tons (DMU, 2007) med lidt under 0,5 %, svarende 49.000 tons CO2 per år.

Det øgede trækkraftbehov ved nedfældning har derudover væsentlig indflydelse på nedfælderens arbejdsbredde, idet det øgede trækkraftbehov begrænser nedfælderens arbejdsbredde. Bredden af nedfældere er derfor i dag typisk mellem seks og ni meter, mens slæbeslangeudlæggere typisk har en arbejdsbredde på 18 eller 24 meter. Den lavere arbejdsbredde ved nedfældning begrænser udbringningskapaciteten og øger antallet af spor i afgrøden betydeligt, hvilket reducerer udbyttet og skader jordstrukturen (Green et al., 2008). Der er derfor et forsknings- og udviklingsarbejde i gang med henblik på at udvikle nedfældersystemer med lavest mulige trækkraftbehov. Dette behandles nærmere i de følgende afsnit.

3.3 Nedfældningseffektivitet

Nedfældningen begrænser overfladearealet af den udbragte gylle. En effektiv nedfældning sikrer, at alt gyllen kan rummes i de dannede nedfældningsriller, hvorimod en mindre effektiv nedfældning betyder, at kun en mindre del af den udbragte gylle indarbejdes i jorden, mens den resterende mængde placeres på jordoverfladen. Fordampningen af ammoniak og lugt afhænger i høj grad af gyllens overfladeareal, og derfor også i høj grad af, hvor effektivt gyllen nedfældes. En undersøgelse af sammenhængen mellem nedfældningseffektivitet og ammoniakfordampningen har vist, at mens en meget effektiv nedfældning var i stand til at reducere ammoniakfordampningen med 75 %, reducerede en mindre effektiv nedfældning kun ammoniakfordampningen med 20 % i forhold til overfladeudlægning med slæbeslanger (Hansen et al., 2003). Højere nedfældningseffektivitet øger imidlertid energiforbruget ved nedfældning (Huijsmans et al., 1998; Hansen et al., 2003). Det er derfor centralt, at der sker en udvikling af nedfældningsudstyr, der kan sikre en effektiv nedfældning med lavest mulige energiforbrug.

3.4 Jordtype (herunder stenede og hældende arealer)

Al erfaring tyder på, at det er lettere at nedfælde gylle på sandjord end på lerjord. Årsagen er, at lerjorden er hårdere at bearbejde, og dermed er det vanskeligere og mere kraftkrævende at trykke nedfælderskærerne i jorden. Det gælder især på en tør jord. Nyord & Hansen (2008) har vist i et forsøg, at det krævede ca. dobbelt så meget kraft at presse en nedfældertand ned i lerjord som ned i sandjord, og at det krævede ca. dobbelt så meget trækkraft at trække nedfældertanden gennem jorden på lerjord end på sandjord. Erfaringer med nedfældning af kvæggylle på græsmarker viser, at jorden kan være så hård, at det er umuligt at presse et nedfælderskær i jorden. Det gælder især, hvis jorden er tør, hvad den ofte er efter første og anden slæt græs. Det vurderes, at det generelt vil være lettere at presse nedfælderskæret i jorden i vintersæd, da jorden dels er løsere end i græs, og dels vil nedfældning typisk ske på et tidspunkt, hvor jorden stadig er fugtig.

Jorden mellem køresporene er ikke på forhånd fastkørt af trafik med marksprøjte og handelsgødningsspreder, som den er i køresporene. Før jorden er ordentlig farbar, er risikoen for ødelæggende dybe spor (”skyttegrave”) og fastsidning væsentlig større mellem køresporerne end i køresporerne. Derfor kan man ikke gå på kompromis med jordens farbarhed ved nedfældning.

Stenede arealer udgør et særligt problem ved nedfældning af gylle af flere grunde:

  • For at opnå en acceptabel udbringningskapacitet i praksis sker udbringningen med en vis hastighed (8 til 10 km per time). Når nedfælderskæret rammer en sten, øges slitagen og risikoen for havari.
  • Når nedfælderskæret rammer en sten, løftes skæret ud af jorden, og gyllen efterlades på jordoverfladen, indtil skæret igen kommer i jorden.
  • Ofte vil den sten, som rammes, blive trukket op af jorden og efterladt på jordoverfladen. Det øger risikoen for havari af mejetærskeren ved høst. Denne risiko tillægges særdeles stor betydning i praksis. Risikoen er større ved anvendelse af nedfældertænder end ved anvendelse af nedfælderskær.

Figur 6. Især nedfældertænder, men også nedfælderskær, kan løfte sten op af jorden, hvor de udgør en risiko for havari af mejetærskeren ved høst.

Figur 6. Især nedfældertænder, men også nedfælderskær, kan løfte sten op af jorden, hvor de udgør en risiko for havari af mejetærskeren ved høst. Billedet viser en sten, som er løftet op af jorden ved nedfældning i Landsforsøg i vinterhvede. Foto: Torkild Birkmose, Landscentret.

Skrånende arealer udgør et andet problem, da nedfælderskæret kan skabe ”kanaler”, hvori gyllen kan strømme mod de lavtliggende områder i marken. Især skiveskær kan danne kanaler, fordi skæret danner en åbenstående V-formet rende, og gyllen dækkes ikke efterfølgende med jord. Dertil kommer, at skiveskæret glitter jorden på siderne af renden, så strømningsmodstanden minimeres. Erfaringer fra en FarmTest viser, at også nedfældertænder kan skabe kanaler og det på trods af, at gyllen delvist dækkes med jord (Høy, 2007). Afstrømningen kan potentielt øge risikoen for at gyllens næringsstoffer når vandmiljøet via overfladeafstrømning. Afstrømningen kan begrænses ved at køre parallelt med højdekurverne, hvis markens topografi muliggør dette.

Mens nedfældning således potentielt kan øge risikoen for at gyllens næringsstoffer (herunder fosfor) i specifikke situationer kan afstrømme via jordoverfladen til vandmiljøet, indikerer laboratorieundersøgelser, at nedfældning kan begrænse nedsivningen af fosfor i lerholdige jorder (Glæsner et al, In press). Nedfældning kan således både have en positiv og en negativ effekt på udvaskningen af fosfor til vandmiljøet, hvilket betyder at netto effekten ikke kan fastligges.

3.5 Teknologiske ændringer siden 2006

Før 2006 har der ikke været speciel fokus på udvikling af teknologi til udbringning af gylle i vintersæd. Vurderingen har været, at den potentielle, driftsøkonomiske gevinst ved nedfældning i stedet for slangeudlægning har været for beskeden i forhold til ulemperne. Markedet for nedfældning blev anset som værende for lille til at iværksætte et udviklingsarbejde.

Siden 2006 har der været øget fokus på muligheder og begrænsninger ved nedfældning i vintersæd. Denne fokus er blandt andet affødt af den politiske udmelding, som kom i den aftale om miljøgodkendelser fra 22. juni 2006. Dertil kommer et stigende ønske fra landbruget om at kunne reducere lugtgenerne i forbindelse med udbringning af gylle om foråret. En betragtelig andel af lugtgenerne stammer netop fra gylle udbragt på vintersæd. Lugtgener i forbindelse med gylleudbringning anses for værende særdeles skadelige for landbruget image blandt lokalbefolkningen.

Selv om maskinbranchens interesse for nedfældning af gylle i vintersæd har været stigende siden 2006, er det alligevel begrænset, hvad der hidtil er kommet på det kommercielle marked. Producenternes og importørernes interesse har rettet sig mod tre forhold, som især reducerer afgrøde- og køreskaden ved nedfældning i vintersæd:

  1. Øgning af arbejdsbredden (udvikle bredere bomme).
  2. Udvikle nedfældertænder eller -skær, som dækker gyllen, og som er egnet til vintersæd.
  3. Reducere marktrykket forårsaget af udbringningsudstyret.

Nedenfor er vist en række eksempler på udvikling, som understøtter ét eller flere af ovennævnte elementer.

3.5.1 Bremseskær fra Harsø Maskiner

Harsø Maskiner har udviklet et bølget skiveskær, som via et kædetræk og en gearkasse er forbundet med et bærehjul, som løber på jorden. Gearet sørger for, at bølgeskæret kun løber med halv hastighed i forhold til nedfælderens fremdrift, og bølgeskæret ”pløjer” derved en 4-7 cm dyb og 2-3 cm bred rende i jorden, hvori gyllen placeres. Rendes kanter er ikke glittede, og løs jord falder sammen over gyllen i renden. Det sikrer en hurtig infiltration i jorden, og at gyllen ikke løber i renderne. Nedbremsningen betyder, at skæret pløjer sig i jorden, og jordsøgningen er derfor bedre end for et traditionelt skiveskær, som skal trykkes i jorden.

Figur 7. Bremseskær fra Harsø Maskiner. Via en gearkasse bremser det forreste gummihjul (til venstre) det bageste bølgeskær ned til halv hastighed, og der pløjes en 4-7 cm dyb og 2-3 cm bred rende, hvori gyllen placeres.

Figur 7. Bremseskær fra Harsø Maskiner. Via en gearkasse bremser det forreste gummihjul (til venstre) det bageste bølgeskær ned til halv hastighed, og der pløjes en 4-7 cm dyb og 2-3 cm bred rende, hvori gyllen placeres. Foto: Torkild Birkmose, Landscentret.

3.5.1.1 14,4 meter nedfælderbom fra Harsø Maskiner

Bremseskærerne vist overfor har hidtil kunnet leveres på nedfældere med en arbejdsbredde på 9 eller 12 meter. I 2008 har firmaet oplyst, at arbejdsbredden kan forøges til 14,4 meter (Christensen, 2008). Nedfælderen er bugseret, og det er muligt at afmontere nedfælderen i marken, så man undgår at transportere nedfælderen til og fra gyllebeholderen. Af- og påmontering kan fjernstyres, så piloten ikke skal forlade førerhuset.

Figur 8. 12 meter bred nedfælderbom fra Harsø Maskiner. Nedfælderen er bugseret, og den kan efterlades i marken under genfyldning af vognen, så vejtransport minimeres

Figur 8. 12 meter bred nedfælderbom fra Harsø Maskiner. Nedfælderen er bugseret, og den kan efterlades i marken under genfyldning af vognen, så vejtransport minimeres. Foto: Torkild Birkmose, Landscentret.

3.5.2 16 meter bom med slæbesko fra Slootsmid

Tipsmark Maskinstation ved Struer har importeret en bom med en arbejdsbredde på 16 meter fra Slootsmid i Holland. Bommen er forsynet med slæbesko, som presses 2-4 cm i jorden af en bladfjeder. Slæbeskoen danner en rende, som fyldes med gylle. Ofte er renden imidlertid så overfladisk, at den ikke kan rumme den doserede gylle, og gyllen vil også løbe ud på jordoverfladen. De forholdsvis glittede render betyder, at gyllen på skrående arealer kan flyde mod lavtliggende områder.

Figur 9. 16 meter bom fra Slootsmid i Holland. Bommen er forsynet med slæbesko.

Figur 9. 16 meter bom fra Slootsmid i Holland. Bommen er forsynet med slæbesko. Foto: Torkild Birkmose, Landscentret.

3.5.3 16,5 meter nedfælder monteret på bugseret slangetromle fra Agrometer

Agrometer har udviklet en bugseret slangetromle, som via pumpe og rør forsynes med gylle fra gyllebeholderen. Arbejdsbredden er på 12 eller 16,5 meter. Slangen lægges ud mellem køresporerne ved udkørsel i ét kørespor, og returkørsel sker i næste kørespor, idet en styrearm flytter slangen over i modsatte side af tromlen. På den måde udlægges gylle både under udrulning af slangen og under indrulning. Bommen kan leveres med enten slæbesko eller rulleskær. Pumpning via slanger til nedfælderen giver den fordel, at vægten af udbringningsudstyret reduceres i forhold til traditionelle gyllevogne. Behovet for trækkraft reduceres også.

Figur 10. Bom på 12 eller 16,5 meter fra Agrometer. Kan leveres med enten slæbesko eller rulleskær.

Figur 10. Bom på 12 eller 16,5 meter fra Agrometer. Kan leveres med enten slæbesko eller rulleskær. Foto: Agrometer.

3.5.4 DGI-nedfælder (produceres ikke længere)

RKM Agro producerede en såkaldt DGI-nedfælder (Direct Ground Injection). Systemet fungerer ved, at gyllen sættes under et tryk på 8-10 bar, og gyllen spules ned i jorden. Derved blandes gyllen med jord, hvilket skulle reducere ammoniakfordampning og lugtgener i forhold til slangeudlægning. Landsforsøg viste, at kvælstofeffekten efter skiveskærsnedfældning og DGI-nedfældning var på samme niveau (Pedersen, 2004 og 2005). Erfaringerne med systemet er, at behovet for pumpekraft er stort og slitagen betydelig. Systemet produceres ikke længere.

Figur 11. DGI-nedfælder, som spuler gyllen ned i jorden under højt tryk. Nedfælderen produceres ikke længere.

Figur 11. DGI-nedfælder, som spuler gyllen ned i jorden under højt tryk. Nedfælderen produceres ikke længere. Foto: Torkild Birkmose, Landscentret.

3.5.5 Biocover fra Thyregod

Thyregod har udviklet og patenteret et system, som dækker slangeudlagt gylle med et lag af forsuret skum. Systemet er ikke et nedfældningssystem, men et slæbeslangesystem, hvor ammoniakfordampningen søges begrænset ved at overdække den overfladeudlagte gylle med forsuret skum (se figur 12). Skummet dannes og stabiliseres ved, at 5 % af gyllen tilsættes svovlsyre og sulfakat. Skummet lægges ud over de 95 % af gyllen, som er ubehandlet. Systemet er endnu ikke kommercielt tilgængeligt og effekten på ammoniakfordampningen er endnu ikke endeligt dokumenteret. Et enkelt forsøg ved Aarhus Universitet har dog vist en betydelig reduktion i ammoniakkoncentrationen over udbragt gylle, som manuelt var overdækket med forsuret skum. En måling af ammoniakfordampningen over ca. 4,5 døgn ved Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet er gennemført i efteråret 2008. I forsøget blev ammoniakfordampningen bestemt fra gylle, der blev behandlet med syre og syre+skum i forbindelse med udbringning med en forsøgsudlægger. Resultaterne af forsøget er endnu ikke publiceret, men de foreløbige resultater viste følgende: ”Emissionsresultaterne er meget klare, og der er ingen tvivl om, at både tildækning af ubehandlet gylle med syre alene og syre og skumblanding reducerede ammoniakfordampning markant fra den ubehandlede gylle. Fordampningen er reduceret med ca. 85 % ved tildækning med syre eller syre + skum” (Nyord, pers. com, 2008).

Endnu er erfaringerne med systemet begrænsende, men det forventes, at det markedsføres kommercielt i 2009.

Figur 12. Biocover fra Thyregod. En forsuret og stabiliseret skum dannet af gylle lægges over den slangeudlagte gylle.

Figur 12. Biocover fra Thyregod. En forsuret og stabiliseret skum dannet af gylle lægges over den slangeudlagte gylle. Foto: Thyregod.

 



Version 1.0 November 2010, © Miljøstyrelsen.