The Effect of Different Cropping Systems on Soil Structure and Yield : a Paired Study in Skåne

Metoderna att odla jordbruksmark är många. Dessa odlingssystem påverkar markstrukturen och markhälsan på olika vis. Markhälsa är ett begrepp som blir allt viktigare. Under 2023 kommer EU med nya markdirektiv som ska säkra långsiktig odling och hjälpa till att nå klimatmålen. I samband med att strategier tas fram och beslut fattas, är det viktigt att korrekt fakta ligger till grund för dem. Detta är viktigt eftersom gemeneman måste anpassa sig efter besluten och åtgärderna kan få olika effekter. Syftet med detta kandidatarbete är att genom fältstudier undersöka och analysera hur olika odlingssystem påverkar markstruktur samt avkastning. Fältstudierna har genomförts på två pargårdar inom ramen för en pargårdsstudie. Gårdarna i respektive par ligger nära varandra geografiskt och förutsätts ha samma jordarter samt väderlek. Den ena gården i paret tillämpar ett alternativt odlingssystem, vilket innebär att jordbearbetningen är mer eller mindre reducerad och att mellangrödor eventuellt odlas i växtföljden. På den andra gården tillämpas ett konventionellt odlingssystem, vilket innebär att vändande jordbearbetning med plog används. För att granska hur odlingssystem påverkar markstruktur och avkastning har ett antal egenskaper undersökts i fält och laboratorium. I denna studie genomfördes mätningar av pH, vattenhalt i matjorden, dragkraftsbehov och bränsleförbrukning, aggregatstabilitet, vatteninfiltration, antal och vikt av daggmaskar, jordanalys samt bedömning av markprofil. Resultaten tyder på att odlingssystemet påverkar biologisk aktivitet, såsom förekomst av daggmaskar och specifika daggmasksarter men även mullhalt och nedbrytning av organiskt material. Odlingssystem med minskad jordbearbetning tycks gynna de biologiska förutsättningarna i jorden som i förlängningen är positiva för markstruktur. Resultaten för de fysikaliska och kemiska egenskaperna i jorden varierade och indikerar generellt inte att det ena odlingssystemet är bättre än det andra. Variation i resultat mellan de två gårdsparen tyder på att åkermarkens geologi, topografi och klimat är viktiga faktorer för vilket odlingssystem som är bäst lämpat. På grund av få mätningar och stor variation i mätningarna går det inte att statistiskt säkerställa resultaten för infiltration, daggmaskmätning, turbiditet, vattenhalt och avkastning. De är viktiga indikatorer och därför vore det intressant att genomföra fler mätningar för att verifiera effekten av de olika odlingssystemen. Sammanfattningsvis visar denna studie att det finns många indikatorer som kan användas för att bedöma markstruktur och hur den påverkar markhälsa. Studien visar även att det är svårt att undersöka och jämföra olika odlingssystems effekt på markstruktur och avkastning. Det framgår också att fler faktorer än jord- och årsmån bör vara lika, såsom växtföljd och utsädessort, för att med säkerhet utvärdera just odlingssystemets effekt. Markstruktur är en av många viktiga faktorer för att långsiktigt uppnå god avkastning. Det är därför viktigt att fortsatt utveckla och utvärdera odlingssystemens påverkan på markstruktur och markhälsa.The methods of cultivating agricultural land are numerous, and these cultivation systems affect the soil structure and soil health in various ways. Soil health is a concept that is becoming increasingly important, and in 2023, the EU will introduce new soil directives that aim to ensure long-term cultivation and help achieve the climate goals. It is always important to have accurate facts available for the decisions that are made, and ultimately, that everyone must adapt to. The purpose of this thesis is to investigate and analyze how different cultivation systems affect soil structure and yield through field studies. The field studies were conducted on two pair of farms, as part of a farm study. The farms in each pair are geographically close to each other and are assumed to have the same soil types and weather conditions. One farm in the pair applies an alternative cultivation system, which means that soil cultivation is more or less reduced, and that cover crops might be included in the crop rotation. The other farm applies a conventional cultivation system, which involves plowing with a turning plow. To examine how cultivation systems affect soil structure and yield, a number of properties were studied in field and laboratory. In this study, measurements of pH, soil moisture content, tractive force and fuel consumption, aggregate stability, water infiltration, number of earthworms, soil analysis, and assessment of soil profile were conducted. The results suggest that the cultivation system affects biological activity, such as the presence of earthworms and specific earthworm species, as well as organic matter content and decomposition. Cultivation systems with reduced tillage seem to benefit the biological conditions in the soil, which are ultimately positive for soil structure. The results for the physical and chemical properties of the soil vary and generally do not indicate that one cultivation system is better than the other. The variation in results between the two farm pairs suggests that the geology, topography, and climate of the farmland are important factors in determining which cultivation system is best suited. Due to few measurements and significant variation in the results, the results cannot be statistically confirmed for infiltration, earthworm measurement, turbidity, water content, and yield. These are important indicators, and therefore, it would be interesting to conduct more measurements to verify the effect of different cultivation systems. In conclusion, this study shows that there are many indicators that can be used to assess soil structure and how it affects soil health. The study also shows that it is difficult to investigate and compare the effects of different cultivation systems on soil structure and yield. It is also apparent that other factors besides soil and climate, such as crop rotation and cultivars, should be the same to accurately evaluate the effect of the cultivation system. Soil structure is one of many important factors for achieving good long-term yields, and it is therefore important to continue to develop and evaluate the impact of cultivation systems