Kvantificering af vekselvirkninger

ger

D er er gennemført mange forsøg og under­

søgelser over effekten af enkelte dyrknings­

faktorer på udbyttet i vinterhvede. De for­

skellige dyrkningsfaktorer er normalt under­

søgt i separate forsøg med få indgående faktorer, hvilket oftest ikke giver tilstrække­

lig information om vekselvirkninger mellem dyrkningsfaktorerne. Der er dog gennemført enkelte multifaktorielle forsøg i vinterhvede, hvor effekten a f mange dyrkningsfaktorer undersøges samtidigt, og hvor det er muligt at kvantificere visse vekselvirkninger. For­

ståelse af årsagerne til vekselvirkningerne forudsætter dog, at der gennemføres hyppige og detaljerede registreringer i forsøgene.

Sådanne registreringer mangler ofte i sæd­

vanlige faktorielle forsøg, specielt savnes registreringer fra forskellige fagdiscipliner i de samme forsøg.

Moniteringsdata er data, som indsamles mere eller mindre rutinemæssigt på lokalite­

ter, hvor der ikke gennemføres forsøg. Det kan f.eks. være data indsamlet gennem produktionskontrol. Disse data har kun beskeden værdi ved kvantificering af vek­

selvirkninger, da de gennemførte registrerin­

ger oftest er begrænsede. Sådanne data vil dog kunne anvendes til vurdering af variatio­

nen i hovedeffekter af dyrkningsforanstalt­

ninger i praksis.

118 Hvis der er et tilstrækkeligt kendskab til de årsager og mekanismer, som betinger vek­

selvirkninger, kan disse kvantificeres i modeller. Anvendelsen af modeller er be­

skrevet i kapitel 5.

4.9.1 Faktorielle forsøg

D er er gennemført en række faktorielle forsøg til karakterisering af nogle af de simple vekselvirkninger mellem forskellige indsatsfaktorer. En stor del af disse forsøg er omtalt i kapitel 3 og 4. Her omtales kun de generelle forhold vedr. sådanne forsøg.

Forsøgene gennemføres ofte som blokforsøg med et vist antal gentagelser. Der findes en række forskellige forsøgsdesign, som kan anvendes, bl.a. split-plot-forsøg og ufuld­

stændige blokforsøg. Den statistiske behand­

ling af sådanne forsøgsresultater er velkendt.

Begrænsningen i de faktorielle forsøg ligger i antallet og graden af vekselvirkninger, som kan undersøges. Det er oftest kun muligt at undersøge første og anden ordens veksel­

virkninger. Informationen om vekselvirk­

ningerne er endvidere begrænset til de niveauer af andre indsatsfaktorer, som er faste for alle parceller i forsøget.

Sådanne faktorielle forsøg kan dog være

meget værdifulde til undersøgelse af hoved­

effekter og simple vekselvirkninger, hvis der gennemføres registreringer, som tager sigte på klarlægning af årsagerne til virkningerne.

Ved anvendelse a f data fra mange sådanne faktorielle forsøg kan der opnås en bredere viden om hovedvirkninger og vekselvirk­

ninger (Andersson, 1983; Springer og Heite- fuss, 1988).

4.9.2 Multifaktorielle forsøg

De særlige forsøgsmæssige problemer, der knytter sig til multifaktorielle forsøg, skyldes især det store antal parceller, der e r invol­

veret. Det vil ofte være umuligt at inkludere alle kom binationer af forsøgsbehandlinger inden for en blok, da jordvariationen inden for blokken herved bliver for stor. D et er dog muligt at konstruere multifaktorielle forsøg m ed begrænset blokstørrelse ved at fravælge uinteressante højere ordens vek­

selvirkninger. D et samme princip kan an­

vendes til at reducere antallet a f parceller (brudent faktorforsøg).

I årene 1979-84 gennemførtes en række multifaktorielle forsøg i vinterhvede ved Rothamsted (Prew et al., 1983,1985, 1986).

Forsøgsbehandlingeme i de enkelte år er vist i tabel 4.4. Forsøgene blev gennemført som

Tabel 4.4 Dyrkningsfaktorer undersøgt i multifaktorielle forsøg ved Rothamsted (Prew et al., 1983, 1985, 1986).

1979 1980-81 1982-84

Såmetode N-tidspunkt Forfrugt

Såtid Såtid Såtid

N-Mængde N-mængde N-mængde

N-deling N-deling N-tidspunkt

Vanding Vanding Vækstregulering

Pesticid efterår Pesticid efterår Pesticid

Bladlusbekæmpelse Bladlusbekæmpelse Svampebekæmpelse forår Svampebekæmpelse Svampebekæmpelse Svampebekæmpelse sommer

Tabel 4.5 Effekt af forfrugt og bedste kombination af tre faktorer på kemeudbytte i et multifaktorielt forsøg i vinterhvede ved Rothamsted (Prew et al., 1986).

Kemeudbytte (hkg/ha)

År Gennemsnit Bedste trefaktor kombination

Havre som forfrugt

1982 81,7 87,1 (megen kvælstof tildelt tidligt)

1983 98,2 102,4 (tidlig såning og svampebekæmpelse)

1984 104,3 110,8 (megen kvælstof og pesticid)

Byg som forfrugt

1982 50,2 60,6 (megen kvælstof tildelt tidligt)

1983 79,4 85,6 (sen såning og svampebekæmpelse)

1984 82,0 92,5 (sen såning og megen kvælstof

et lA X 28 brudent faktorforsøg med i alt 128 parceller. Ved et 28-forsøg forstås et forsøg med otte behandlinger hver på to niveauer.

Forsøgene blev gennemført af en tværfaglig forskergruppe, hvilket gav mulighed for en øget forståelse af årsager til udbyttevariation mellem behandlinger. Forsøgsresultaterne er desuden anvendt i forbindelse med udvikling af en vækstmodel for vinterhvede (Weir et al., 1984) samt en metode til fastlæggelse af behov for kvælstofgødskning (Widdowson et al., 1987).

Forsøget i 1979 gav et gennemsnitligt ud­

bytte af alle behandlinger på 97 hkg/ha. Den bedste kombination af tre faktorer gav et udbytte på 113 hkg/ha. De faktorer, der havde den største effekt på udbyttet, var bladlusbekæmpelse og svampebekæmpelse.

Effekten af disse faktorer var mere end additiv og størst ved den højeste kvælstof­

mængde.

Gennemsnitsudbyttet af forsøget i 1980 og 1981 var henholdsvis 96 og 83 hkg/ha, og udbyttet af de bedste trefåktor kombinationer var henholdsvis 112 og 99 hkg/ha. Svampe­

bekæmpelsen havde den største effekt på udbyttet. Effekten var større ved tidligere såning og ved høj kvælstofmængde.

I forsøget i 1982-84 undersøgtes også effek­

ten af forfrugt, dels en dårlig forfrugt (byg), dels en god forfrugt (havre) med hvede som forforfrugt. Forfrugten havde langt den største effekt på udbyttet, jf. tabel 4.5. Dette skyldtes i det væsentlige angreb af gold­

fodsyge. Effekten af de øvrige behandlinger varierede fra år til år. Der kunne dog hvert år konstateres en vekselvirkning mellem forfrugt og såtid.

Som supplement til de multifaktorielle forsøg på leijorden ved Rothamsted har W iddowson et al. (1985) og Thome et al.

(1988) udført tilsvarende forsøg på andre jordtyper i England.

I Tyskland har bl.a. Kundler et al. (1988) og Heyland og Triebel (1986) gennemført multifaktorielle forsøg i vinterhvede. Kund­

ler et al. (1988) undersøgte effekten af 8 faktorer på 5 lokaliteter over tre år i DDR.

Virkningen af de forskellige faktorer fandtes at variere betydeligt afhængig af sted og år.

Udbyttet i den bedste kombination af ind­

satsfaktorer lå i gennemsnit 21 hkg/ha over gennemsnittet i forsøgene. Der blev imid­

lertid ikke gennemført tilstrækkelige regi­

streringer til klarlægning af årsagerne til udbytteforskellene.

120 Heyland og Triebei (1986) gennemførte et multifaktorielt forsøg med fem faktorer på en lokalitet over to år. En større registre­

ringsindsats gjorde det muligt her at give sandsynlige forklaringer på årsagerne til forskelle og vekselvirkninger mellem be­

handlinger. Multipel lineær regression blev anvendt til at relatere effekterne til bl.a.

klimaforhold. Denne fremgangsmåde er dog betænkelig på det foreliggende datamateria­

le, der kun dækker to år. Anvendelsen af multipel lineær regression giver dog mulig­

hed for at vurdere effekternes størrelse og betydning, men sådanne regressionsmodeller vil først have vejledningsværdi, hvis de bygger på et betydeligt bredere datamateria­

le.

I Danmark har Kjærsgaard (1986-90) gen­

nemført en række multifaktorielle forsøg til belysning af vekselvirkninger mellem sorter, plantetal, kvælstofmængde og -tildelings­

strategi, vækstregulering og svampebekæm­

pelse. Forsøgene er gennemført på leijord på Sjælland, og der er kun gennemført få for­

søg hvert år. Størrelsen og antallet af vek­

selvirkninger har varieret betydeligt fra år til år, især afhængig af vejrforholdene i de enkelte år. Det har dog i flere år været muligt at reducere ressourceindsatsen be­

tydeligt i forhold til normal dyrkningspraksis under opretholdelse af det samme eller et højere økonomisk udbytte.

4.9.3 U dnyttelse a f m oniteringsdata M oniteringsdata fra registreringer i praktisk jordbrug kan give information om effekten af dyrkningsfaktorer under praktiske forhold.

Dette forudsætter dog, at registreringerne gennemføres efter nøje fastlagte retnings­

linier. Hvis der skal foretages visuelle be­

dømmelser, bør antallet af observatører være beskedent.

Hvis antallet af registreringer er tilstrække­

ligt stort, kan moniteringsdata belyse hoved­

virkninger af forskellige faktorer. Dette giver mulighed for at identificere faktorer, som kun sjældent medtages i forsøg, bl.a. effekt af læbælter og markens hældningsgrad og hældningsretning. Således har Kluge (1990) benyttet moniteringsdata til klarlægning af faktorer, som påvirker meldugangreb i vinterhvede.

Oftest vil det dog ikke være muligt at identi­

ficere vekselvirkninger i moniteringsdata.

Dette skyldes, at mange faktorer i praksis påvirker produktionsresultatet. Det er ikke muligt i praksis at gennemføre et regi­

streringsprogram, som kan afsløre alle disse faktorer.

Systemanalyse og simulering har i de sidste årtier i stigende grad været anvendt i studiet af jordbrugsfaglige og planteproduktions- mæssige problemstillinger. Fremgangsmåden kan karakteriseres ved tre begreber (Rabbin­

ge og de Wit, 1989): systemer, modeller og simulering. Et system er en afgrænset del af virkeligheden, der indeholder relaterede elementer. En model er en simplificeret repræsentation af et system. Simulering kan defineres som kunsten at bygge matematiske modeller og studiet af deres egenskaber med reference til de systemer, som de beskriver.

Afgrænsningen af systemet afhænger af hvilke effekter, der ønskes modelleret. De eksisterende modeller for vinterhvede er alle begrænset til at dække interaktioner indenfor en disciplin eller mellem få discipliner.

Anvendelsen af modeller til studiet af inter­

disciplinære problemstillinger er dog stigen­

de (Penning de Vries, 1990).

Formålet med modellering kan opdeles i flere punkter:

• At opnå større forståelse af systemets funktion gennem beskrivelse af sam­

menhængene mellem de enkelte ele­

menter.

• At kunne ekstrapolere viden til også at gælde omstændigheder og kombinatio­

ner af faktorer, der ikke direkte er undersøgt i forsøg.

• At kunne anvende modellerne til plan­

lægning og styring af indsatsen af pro­

duktionsfaktorer.

Modeller for plantevækst har især været anvendt til opnåelse af større forståelse af plante-jord-atmosfære systemet. Modellerne har kun i beskedent omfang været anvendt til planlægningsformål, og da oftest i for­

bindelse med strategisk planlægning, bl.a.

vedr. sortsvalg og såtidspunkt i semiaride

In document Statens PlanteavlsforsøgUdvikling af et dyrkningsprogram for vinterhvede (Sider 119-123)