pH som nøkkelfaktor: Slik kan riktig kalking gi større avlinger

Forskning viser at dagens pH‑normer ofte ligger for lavt, og at målrettet kalking kan gi betydelige avlingsøkninger på tvers av jordtyper og vekster.

Den Svenske Kirchmann rapporten (Kirchman et.al 2020) peker på at pH er den mest begrensende faktor for økte avlinger. pH og kalking har det største potensialet for å øke avlingene så lenge det ikke er restriksjoner på bruk av Nitrogen.

Hva som er riktig kalkingsstrategi og pH for den enkelte, påvirkes av drift, jordtyper og målsetning.
Hva vil du oppnå? Unngå skade på plantene og avlingssvikt, utnytte gjødsla fullt ut eller maksimere avlingene?

Unngå skader på plantene

De norske pH normene baserer seg på å unngå skadelige effekter av sur jord. Ved lav pH frigjøres aluminium i jorda og ødelegger røttene på planter, som fører til aluminiums forgiftning. Særlig unge planter er utsatte, og uten røtter ingen avling.

Grasplante fra potteforsøk. pH 6,5 for planten til venstre, og pH 5,0 for planten til høyre. Hvilken plante vil du ha i åkeren din?

Når skaden inntreffer, avhenger av plantenes toleranse for aluminium, og jordas innhold av aluminium. Det betyr at pH krav varierer med planter og jordtyper. De norske normene tar utgangpunkt i plantenes minimums pH, den pH der plantene får skade og legger til ca 0,3 i pH for å komme til ønsket pH.

Tabellen under viser minimums pH for like planter ved ulike jordtype. Kalkingsmål skal da ligge 0,3 over det som står i tabellen, men vær obs på at dette er minimumsnivåer og ikke det som nødvendigvis gir optimale vekstforhold.

Tabell1. Minimums pH ved ulike vekster og ulike jordtyper. Kilde. Tore Krogstad

Mange grasarter og noen kornslag som havre, tåler aluminium godt, og har derfor lave pH krav, men i et vektskifte er det dårlig strategi å ta utgangspunkt i veksten med det laveste kravet.

Derfor er det mer vanlig i dag å ta utgangpunkt i pH krav ut fra jordtyper der bygg er referansen mht plante. Bygg er det kornslaget som raskest tar skade ved lav pH. I enga er det kløveren som skal sette standarden og den vil ha en pH på minimum 6,3.

Leirjorda er jordtypen som har det høyeste pH kravet, men jordprøver fra 2009 til 2016 viste at 40-45% av jordprøvene i leirjord lå på eller under 6,2 og er på eller under minimumsnivå i pH for bygg (kilde NIBIO Rapport 2017-3-87). Her bør en kunne øke avlingen bare ved å følge dagens pH norm.

De norske normene er et minimum av hva pH i jorda kan være, men er man fornøyd med kun å unngå skader på plantene?

Full effekt av gjødsel krever riktig pH

pH påvirker næringsstoffenes binding i jord. For lav og for høy pH kan redusere effekten av næringsstoffene. Ved høy pH må man ty til bladgjødsling, ved lav pH må kalking til.

Under er en figur som viser tilgjengeligheten av næringsstoffer i mineraljord i forhold til pH. Jo bredere de fargede båndene er jo bedre er tilgjengeligheten.

 Figur 1. Tilgjengelighet av næringsstoffer i forhold til pH i mineraljord

Selv om dagens pH normer i stor grad ligger mellom 6-6,5 (iallfall for korn), ser en at fosfor ikke har full tilgjengelighet før pH når 6,5. PH normene i gras er lavere enn for korn og er dermed enda dårligere med hensyn til å utnytte næringen i jorda.

Med dagens søkelys på fosfor, og etter hvert sterkere begrensninger på bruk av fosfor burde pH ligge på minimum 6,5 for full utnytting av fosfor. Det er bedre at plantene får tak i fosforet enn at det lagres i jorda og tapes gjennom erosjon og avrenning.

Figur 1 kan også omformes til utnytting av næringsstoffene i innkjøpt gjødsel.  Tabel 2 viser utnytting av hovednæringsstoffene fra gjødsla ved ulike pH, og hvor mye man taper. Det er lite hensiktsmessig å investere i gjødsel dersom pH‑nivået er så lavt at planten ikke utnytter næringen.

Tabell 2: Utnyttelse av Nitrogen, fosfor og kalium fra gjødsel. Kilde AGlime, Rapport

Er pH-nivået lavt, er det bedre å investere i kalk og øke pH, enn å bruke penger på ekstra gjødsel for å oppnå brukbare avlinger.

Man sier ofte at gjødsel og kalk går hånd i hånd og det stemmer godt. pH må være på plass for å få nyttiggjort seg av gjødsla. Dette vises tydelig i forsøksresultatene i figur 2, som viser meravling ved kalking, nivå I=pH5,3, nivå II: pH 6,2 og Nivå III: pH 7,0, og ved to ulike gjødselnivå.

Resultatene i figur 2 viser at man får mer avling med halv gjødselmengde, ved å gå fra pH 5,3 til 6,2, enn dobbel mengde gjødsel ved pH 5,2.

Trolig fordi man faktisk får nytte av den gjødsla man har tilført, når pH øker.
Tilsvarende effekter vises også i korn, men i korn hadde man også en avlingsøkning ved pH 7.
For eng kan disse resultatene tyde på at pH rundt 6,5 er godt nok for gras. Kalking til pH 6,2-6,5 i eng ga 20% meravling i 1 års eng, og 12% i eldre eng. Første års eng hadde betydelig mer kløver etter kalking. (kilde: Kalkingsmål korn og gras, Erstad, nr4,2012)

Figur 2: meravling i eng ved ulike pH og gjødselnivå (kilde: Kalkingsmål korn og gras, Erstad, nr4,2012)

For de som baserer seg på husdyrgjødsel eller annen organisk gjødsel, vil pH fortsatt være viktig. Nedbryting og frigjøring av organisk bundet næring øker med økende pH. Og vil en sikre seg nitrogen fra kløver eller andre belgvekster jobber de nitrogenfikserende bakteriene best når pH er kommer opp i 6,3.

Ønsker man å sikre seg full utnytting av næringsstoffer fra jorda og gjødsla, og særlig med tanke på fosfor burde pH på minimum 6,5 være et siktemål i mineraljord.

Optimaliser avlingen

Vil man optimalisere avlingene kan en se om det er andre pH verdier som gjelder enn minimumsnivå, eller optimalt næringsopptak.

I Sverige er det gjort en stor innsamling av data (12 554 prøvepunkter) der en sammenligner data fra jordprøver opp mot avlingstall på korn, oljevekster, potet og sukkerbeter. Målet var å finne ut hvilke jordparameter som hadde størst betydning for avling.  Det de fant var at pH og deretter fosfor hadde størst betydning.

For korn, oljevekster, og sukkerbeter var terskel pH mellom 6,9 og 7,2, men for potet var det 6,7. Høyere pH enn 6,7 i potet ga en økning i flatskurv. Bortsett fra potet så fikk en altså avlingsøkning for pH som er høyere enn det som trengs for optimal utnytting av næring, og langt over det som ligger i dagens normer basert på å unngå skade.

Den beste responsen på pH økning fant en i bygg, høsthvete og høstraps.

Figur 3 viser resultatene for Havre. Her øker avlingene opp til pH 7,1. Vi tar frem havre spesielt, fordi dagens pH normer på Havre er mellom 5,5 og 6,1 ut fra jordtype. Å følge normene til havre ville bety at en ikke nådde avlingspotensialet, og heller ikke utnyttet gjødsla.

Figur 3. sammenheng mellom avling og pH i havre i svensk undersøkelse (Kirschman et al, 2020)

En har spekulert på hvorfor en får avlingsøkning over pH 6,5. Kirschmann mener at avlingsøkning utover pH 6,5 kan skyldes at opptaket av fosfor faktisk øker ved pH over 6,5, og at et økende forhold mellom kalsium og ammonium har gitt økte avlinger i korn. I tillegg har dagens kornsorter et høyt avlingspotensial som setter større krav til pH.

Omya har også hatt et potteforsøk som har vist av rotveksten øker med 25% ved å gå fra pH 6,5 til pH 7,2. (FogPots trial, Alain Jost 2021).  Altså er det flere faktorer som kan bidra.

I Norge er mange skeptiske til resultatene til Kirchman. Et ankepunkt er at de ikke er sortert på jordtyper, og Sverige har mye tung leirjord. I resultatene er alle slags jordtyper representert, og det er kun 5% av prøvene som var i tung leirjord. Resultatene til Kirchman samsvarer med langvarige forsøksfelt i Sverige, så de er verdt og ta hensyn til.

Vi har ingen lignende stor datainnsamling i Norge, men Norsk havreforening har i flere år samlet data om avling og ulike innsatsfaktorer for å kåre en Norgesmester i havredyrking. Dette er ikke forsøksresultater, men dataene samsvarer med de svenske resultatene. Vi ser en sterk sammenheng mellom avling og pH for havre, ut fra de dataene som er samlet.

Kilde: Norsk havre Delt gjødsling, pH og nitrogen viktigst i Havre-NM

På tide å øke pH normene?

Kirchmann peker på at pH normene i Sverige burde øke for at ikke pH skal være begrensende for avling, og vi spør oss om det samme. Den svenske rapporten viser en god avlingsøkning ved å øke pH med 0,5. (eks fra 6,0-6,5)

Om vi ikke ønsker å sette pH 7 som mål så burde dagens pH-norm kanskje være mellom 6,5-7,0 i stedet for mellom 6,0 og 6,5.  Det er god økonomi å utnytte vekstenes avlingspotensiale.