Sammenfatning

Pesticides Research No. 116 2008 of fungicide application in winter wheat

Bekæmpelse af sygdomme i kornafgrøder foretages normalt med samme dosering i hele marken ud fra en vurdering af sygdomsforekomst i marken som helhed. I praksis kan der dog være store forskelle i behovet for bekæmpelse i forskellige dele af marken. En sted-specifik tildeling af fungicider giver derfor mulighed for at opnå flere fordele, herunder en bedre udbytte-respons på tildelt fungicid, en mindre mængde fungicid afsat på jorden og potentielt en reduktion i fungicidanvendelsen.

Formålet med projektet er at undersøge hvilke parametre, der har betydning for arealgraduering af fungicidtildelingen i vinterhvede, og hvorledes disse parametre kan registreres med tilgængelige traktormonterede sensorer. Projektet har følgende delmål:

At undersøge hvordan arealvariationen i forekomst af sygdomme i vinterhvede (især meldug og septoria) afhænger af variationen i afgrødestruktur (bladareal), N-indhold i bladene samt variation i topografi og jordtype.
At undersøge betydningen af afgrødestrukturen for udbytte og afsætning af fungicid i vinterhvede, herunder fordeling af fungicid på de tre øverste blade i afgrøden og jorden.
At undersøge hvordan merudbyttet ved svampebekæmpelse afhænger af afgrødestruktur, N-optagelse, jordbundsforhold, udbytteniveau samt forekomst af sygdommene.
At beskrive en model for graduering af fungicidanvendelse i vinterhvede og vurdere effekten af gradueret fungicidtildeling på udbytte og fungicidforbrug.

Der blev i 2005 og 2006 gennemført markforsøg i vinterhvede på to lokaliteter hvert år. Stederne var Nissumgård og Schackenborg i 2005 og Nissumgård og Dybvad i 2006. Alle lokaliteter havde høj rumlig variation i jordbund og terrænforhold. Hvert forsøg blev gennemført i et to-faktorielt design med fungiciddosering (4 niveauer) og N-strategi (4 niveauer). Fungicidbehandlingerne bestod af stigende dosis af Opus tildelt på VS39 (0 to 0.8 L ha^-1). N-strategierne bestod af tre forskellige N-mængder i en to-delt strategi suppleret med en normal N-mængde som engangstildeling. Forsøgsfaktorerne blev udlagt i et randomiseret split-plot design med N-strategi som helplotfaktor og fungicid som delplotfaktor. Blokkene blev gentaget 10 gange på tværs af marken i et forsøg på at dække jordvariationen mellem blokkene.

Jord- og terrænvariationen blev karakteriseret i foråret ved målinger med RTK-GPS (højde, hældning og hældningsretning), EM38 (geoelektrisk måling af jordtekstur) og MobilTDR (vandkapacitet og impedans i jorden). Der var en god sammenhæng mellem målinger af EM38 og MobilTDR på alle lokaliteter, undtagen Schackenborg, formentlig på grund af et højt indhold af organisk stof i dele af marken på Schackenborg.

Der var en god og konsistent respons af udbytte på N-strategi i alle forsøg. Dog var denne respons svag ved Nissumgård i 2006 på grund af en meget stor rumlig variation i afgrødeetableringen. N-strategierne blev dog hovedsageligt medtaget i forsøget for at øge variationen i afgrødetæthed og N-indhold i bladene. Der var kun en lille, men dog signifikant, udbytterespons på fungicidtildelingen i 2005, men en større udbytterespons på fungicid i 2006, især ved Dybvad. Efter korrektion for omkostninger ved fungicidtildelingen var der ingen signifikant økonomisk fordel ved fungicidanvendelse i 2005.

Målinger af afgrødestatus blev taget med håndbårne sensorer (SPAD, LAI2000 og VIScan) og med traktormonterede sensorer (MobilLas) ved VS39. Disse målinger blev foretaget i alle parceller. Til sammenligning blev der taget destruktive planteprøver af blad N koncentration og bladarealindeks (LAI) i udvalgte parceller. Denne sammenligning viste, at SPAD målinger kan tages som et godt udtryk for bladenes N koncentration og LAI2000 giver et godt estimat for LAI . Målinger af afgrødens spektrale reflektans med VIScan blev udtrykt ved et vegetationsíndeks (RVI), som korrelerede godt med hvedens LAI i hele vækstsæsonen, dog med undtagelse af målingerne ved Schackenborg ved VS39, formentlig på grund af en stor bestand af enårig rapgræs på dette sted ved dette måletidspunkt.

Sygdomsforekomsten blev bedømt fire gange i vækstsæsonen. Sygdommene var domineret af Septoria tritici, og dækningsgraden af septoria på andet blad ved VS65 og på flagbladet ved VS75 blev benyttet som indikator for sygdomsforekomst. Dette sygdomsindeks faldt med stigende fungiciddosering. Forekomsten af septoria varierede rumligt, især afhængig af N koncentration i bladene og muligvis også afhængig af LAI.

Afsætningen af fungicid på de tre øverste blade og på jordoverfladen blev målt ved anvendelse af en tracer, som blev opbladet i sprøjtevæsken og tildelt på VS39. Fungicidafsætningen i form af tracer per bladareal varierede stærkt mellem de tre øverste blade, og med de højeste koncentrationer på det øverste blad. Der var en tendens til højere tracerkoncentrationer ved højt LAI, hvilket formentlig er relateret til bladvinkler, idet der var en signifikant sammenhæng mellem tracerkoncentration på flagbladet og afgrødens gennemsnitlige bladvinkel. Denne effekt var dog stærkest for tredje blad, og der var kun svage sammenhænge for blad 1 og 2. Da det er sygdomskontrollen på de to øverste blade, der er afgørende for merudbyttet ved sygdomsbekæmpelsen, blev effekten af varierende fungicidkoncentrationer på bladene ignoreret ved udviklingen af algoritmer til sensorbaseret fungicidtildeling.

Ved den lave kørehastighed (4 km time^-1), der blev anvendt i forsøgene, opnås formentlig en dybere nedtrængning af fungicid i afgrøden og derfor mindre afsætning på de øvre blade sammenlignet med afsætningsprofilen ved de højere kørehastigheder (ca. 8 km time^-1), der anvendes i praksis. Dette blev eftervist i et supplerende forsøg i vinterhvede. Ved en kørehastighed på 4 km time^-1 var afsætningen på andet blad kun lidt reduceret i forhold til fanebladet, og afsætningen på tredje blad var tæt på 75% af afsætningen på fanebladet. Ved 8 km time^-1 var der en meget stejlere gradient i afsætningen, med en værdi for tredje blad på ca. 40% af afsætningen på fanebladet.

Udbyttet i en afgrøde uden sygdom (sygdomsfrit udbytte) var bedre korreleret med sensormålinger af afgrøden (LAI, blad N koncentration og RVI) ved VS39 end med jordmålinger taget i foråret. Værdien af RVI målingerne ved Schackenborg var dog reduceret på grund af en tæt ukrudtsbestand.

Det generelt lave sygdomstryk i både 2005 og 2006 gjorde det vanskeligt at kvantificere en sammenhæng mellem merudbytte ved fungicidtildeling og afgrødetæthed. Analyser af merudbytte ved fungicidtildeling viste signifikante positive korrelationer mellem merudbytte for fungicidtildeling og blad N koncentration eller RVI ved VS39. Dette var især tilfældet ved Dybvad, som havde det højeste septoriaangreb og den laveste forsøgsfejl i kerneudbytte. Der var også signifikante positive sammenhænge mellem normaliseret sygdomsrespons på fungicidtildeling og målingerne af blad N koncentration og RVI, hvilket indikerer at fungiciderne kan være mindre effektive i tætte og velnærede afgrøder.

De relevante afgrødekarakteristika kunne måles med håndholdte sensorer. Analyser af målingerne med den traktormonterede MobilLas viste at det også er muligt at gennemføre disse målinger i praksis når det drejer sig om RVI, hvorimod det er betydeligt vanskeligere at måle bladarealindekset (LAI) med tilstrækkelig præcision med traktormonterede sensorer. Dette skyldes, at sensormålingerne mætter ved LAI over 2,5-3,0.

Der blev udviklet to forskellige algoritmer (en empirisk og en kausal model) for rumlig varierende fungicidtildeling. Begge modeller udnytter RVI og EM38 målinger. EM38 beskriver variationen i jordbundsforhold, især i relation til jordens lerindhold og dermed den vandholdende evne. Denne måling behøver kun at blive foretaget én gang for alle, hvorimod RVI målingerne skal foretages på tidspunktet for fungicidtildeling. Begge typer målinger er kommercielt tilgængelige.

Begge algoritmer vil estimere et større behov for fungicidtildeling for afgrøder med et højt RVI. Dette er en indirekte effekt i den empiriske model, hvorimod det i den kausale model er forårsaget af et estimeret højere kerneudbytte og en højere forekomst af septoria ved højt RVI.

Effekterne af anvendelse af de sensor-baserede modeller på økonomisk udbytte og fungicidafsætning på jorden blev estimeret ved anvendelse af data fra de fire forsøg. Dog blev kun parceller med normal N-niveau anvendt til dette formål.

Evalueringen af algoritmerne viste at den estimerede variation i fungicidtildeling inden for marken varierede mellem forsøgsstederne, men spredningen i fungicidtildeling inden for marken var generelt på 0,1 til 0,2 L ha^-1 Opus. Der var kun meget små merudbytter for anvendelse af en rumligt varierende fungicidtildeling sammenlignet med en ensartet behandling med 0,4 L ha^-1 Opus. Der var i de fleste tilfælde en reduktion i fungicidafsætningen på jorden ved anvendelse af sensor-baserede fungicidtildeling sammenlignet med den ensartede behandling.

Evalueringen viste de største merudbytter for sensor-baseret fungicidtildeling i situationer med enten meget lave eller meget høje angrebsgrader. Der kan således være muligheder for praktisk anvendelse af sensor-baseret fungicidtildeling i praksis. Dette vil dog kræve yderligere afprøvning med en større variation i jord og klimaforhold, og her bør også indgå en større variation i sortsvalget.