Sammendrag - Ievina Sturite

Institutt for plante- og miljøvitenskap

Hvitkløver (Trifolium repens L.) er en nitrogen (N)-rik belgvekst som først og fremst brukes i eng og beite i tempererte områder av verden. Via sin symbiose med Rhizobium-bakterier samler hvitkløveren N fra luft og den er derfor en viktig produksjonsfaktor i landbrukssystem med begrensede innsatsmidler. Hvitkløveren er middels vintersterk, og en betydelig utfordring ved bruk av hvitkløver i kaldt klima er å sikre at gjødsel-ressursen i kløveren overføres fra en vekstsesong til den neste og ikke utgjør noen trussel mot miljøet. Dette kan være vanskelig i områder med spesielt lang vinter.

I dette arbeidet er bruk av hvitkløver under nordlige forhold sett både i produksjons- og miljøperspektiv. De viktigste mål var å evaluere 1) levetiden for hvitkløverens blader, stoloner (utløpere) og røtter, 2) hvordan høsting påvirker plantedelenes levetid og N-dynamikken; 3) i hvilken grad plantedelene taper N gjennom vinteren og 4) skjebnen til det tapte N.

For å nå disse mål er plantedelenes vekst, død og N-dynamikk fulgt både for høstede og urørte planter, både i et potteforsøk og i et forsøk hvor forsøksruter ble plassert inntil et anlegg for rot-undersøkelser. Målinger av næringsstoff i sigevann som hadde rent gjennom det overjordiske plantematerialet om vinteren, ble gjort i et eget anlegg.

Arbeidet viste at bladene hadde en gjennomsnittlig levetid på 65 dager og at de uten tvil var den mest dynamiske delen av hvitkløverplanten. Av de bladene som ble produsert gjennom vekstsesongen hadde rundt 60% visnet og forsvunnet innen vinteren og av de resterende 40% forsvant 70-80% innen neste vår. Stolonene levde i gjennomsnitt i 411 dager, og dermed betydelig lengre enn bladene. De deler av stolonene som fantes nær morplanten så ut til å være aktive gjennom hele observasjonsperioden på to år. Stolonspissene overvintret dårligere og hadde kortere levetid. Hvitkløver-røttene så ut til å bli konservert gjennom vinteren og levde i gjennomsnitt i 290 dager. Dette var overraskende lenge sammenliknet med tilsvarende undersøkelser i varmere klima, og tyder på at levetiden for røtter er sterkt avhengig av temperaturen. Rotstudier er problematiske rent metodisk og spesielt er det vanskelig å kvantifisere røttenes metabolske status. Gjennom dette arbeidet er det utviklet en ny analysemetode. Den er basert på bruk av 2, 3, 5 – trifenyltetrazolium klorid som farger metabolsk aktive celler, og bruk av bildebehandlings-programmet “WinRHIZO“ for automatisk kvantifisering av aktive og inaktive deler av røttene. Arbeidet viste at mengden av vissent og dødt plantemateriale er betydelig gjennom hele året og at dette faktisk bidrar med mer N til jord-plantesystemet enn det N som kan høstes fra jordet.

Fjerning av blader gjennom vekstsesongen førte til endringer i distribusjon av N i planten. Fremfor lagring i stoloner og røtter, ble N dirigert til ny bladvekst. Dette tappet plantene for ressurser og førte til økte relative tap av N gjennom vinteren mens den relative opptaksraten for N om våren var upåvirket. I absolutte tall var variasjonen i biomasse-N (opptak og tap) gjennom året størst for urørte planter og veksten om våren var sterkt avhengig av plantenes størrelse etter vinteren.

En betydelig del av det N som fantes i hvitkløverens blader om høsten gikk tapt i løpet av vinteren mens N i stoloner og røtter ble bedre bevart. I gjennomsnitt gikk 12% av N i stoloner og 15% av N i røtter tapt i løpet av vinterhalvåret. Tapene varierte mye fra år til år, avhengig av de rådende klimatiske forhold. I dette arbeidet gikk i gjennomsnitt 35% av N i overjordisk plantemateriale tapt gjennom vinteren og kunne utsettes for videre transport ut av jord – plante systemet som gass (ammoniakk eller nitrogenoksid), ved overflateavrenning eller som sigevann ut i jordens dreneringssystem. Resultatene viste at gasstapet var moderat gjennom vinteren og at omtrent en tredel av vintertapene kom som en puls med smeltevannet om våren. Spesielt i år med tele kan en få tap av N med overflatevann. Resultatene antydet også at det N som ikke ble gjenfunnet kunne ha blitt immobilisert i mikrobiell biomasse som var spesielt tilpasset lave temperaturer. Dersom en slik vinter-tilpasset mikrobiell biomasse bruker lett nyttbart plantekarbon og immobiliserer andre næringsstoff, vil de bidra til reduserte vintertap og dermed økt bærekraft i systemet. Tilsvarende prosesser og N-dynamikk kan være like viktige for andre plantearter som står grønne når frosten og vinteren kommer i tempererte områder i verden.

De detaljerte studiene av blader, stoloner og røtter har gitt mye ny, grunnleggende kunnskap om hvitkløver. Det er å håpe at noe av dette kan bidra til en miljømessig forsvarlig bruk av hvitkløver i framtidens landbruk.
Sturite, I. 2005. Dynamics of nitrogen in white clover plants in production- and environmental perspectives. (Nitrogendynamikk i kvitkløverplanter sett i produksjons- og miljøperspektiv) Norwegian University of Life Sciences. Doctor Scientiarum Theses 2005: 30. ISSN 0802-3220
ISBN 82-575-0681-8






Oppdatert: 30.10.05
Utskriftsvennlig versjon : Arkiv : Tips en venn