Effects of forest fertilization on nitrate and crude protein content in some important reindeer forage species

Abstract

When forests are fertilized with ammonia nitrate it is possible that grazing reindeer ingest ammonia nitrate by eating grains of fertilizer from the ground or by drinking contaminated water. They can also get nitrate through plants that have absorbed and disposed nitrate. This latter factor is studied in this report. In addition the effect of fertilization on crude protein content in forage plants is investigated. Fertilizing trials were done within two different areas. One was a dry scotch pine forest and the other a humid scotch pine forest. Both were situated 10 to 15 km north west of Lycksele (northern Sweden). Three different rations (75, 150 and 250 kg N/ha) of ammonianitrate and one (150 kg N/ha) of urea was used. Fertilization was done at two occations, in June and in July. To investigate the effect of fertilization on nitrate and crude protein content in reindeer forage plants, samples were taken of reindeer lichens (Cladina spp.), heather {Calluna vulgaris), crowberry (Empetrum spp.), cowberry (Vaccinium vitis ideae), blueberry (Vaccinium myrtillus) and hair-grass (Deschampsia flexuosa) at different times after fertilization. In this trial we could not find any higher degree of contamination of nitrate in lichens. The highest value was 0.013% nitrate-N in dry matter (table 1). Nitrate accumulation was low in shrubs and grass (table 2). The highest value (0.05%) was found in heather. The concentrations were definitly below the level that could be considered as injurious to the reindeer. The effect of fertilization on crude protein content in reindeer forage plants was obvious. It was most evident in hair-grass. Four weeks after fertilization with 150 kg N/ha, crude protein content was more than doubled and reached 20% in dry matter (figure 1 and 2). In withered hair-grass in the autumn the effect was very small. One year after fertilization a small rise in crude protein was registered in both grass and shrubs (table 3). Some effect still remained after three years. Fertilization caused a drastic development of hair-grass. This resulted in the formation of a carpet of dead leaves and straw in the autumn (picture 3 - 5).

Skogsgödslingens inverkan på nitrat- och råproteininnehållet i några viktiga renbetesväxter.

Abstract in Swedish / Sammanfattning: Vid gödsling av skogsmark som betas av ren år det möjligt att renen kan få i sig ammoniumnitrat, dels genom att äta av gödselkorn som ligger på marken eller via dricksvatten. Den kan också f å i sig nitrat som upptagits och lagrats i betesväxter. Den sistnämnda faktorn belyses i denna rapport. Dessutom redovisas resultat av undersökningar gallande gödslingens inverkan på betesväxternas råproteinhalt. Undersokningen genomfordes på två forsoksområden, den ena av torr ristyp och den andra av frisk ristyp. Områdena var belägna 10 respektive 15 km nordväst om Lycksele. Tre olika gödselgivor (75, 150 och 250 kg N/ha) av ammoniumnitrat och en giva (150 kg N/ha) av urea testades. Spridningen av godsei skedde vid två tillfällen, i juni och i juli. Fôr undersokning av gödslingens påverkan på nitrat- och råproteinhalterna i några vanliga renbetesväxter togs prov av renlav, ljung, kråkris, lingonris, blåbårsris och kruståtel vid olika tidpunkter efter gödsling. Någon nämnvärd kontaminering av nitrat i lav kunde vi inte finna. Det högsta registrerade vårdet låg på 0,013 % nitrat-N i torrsubstans (tabell 1). Accumuleringen av nitrat i barris och kruståtel var också låg (tabell 2). De högsta värdena (0,05 %) erhölls i ljung. Koncentrationerna låg klart under den nivå som kan bedömas vara skadlig fôr renen. Gödslingen gav ett mycket tydligt utslag på råproteinhalten i betesvåxterna. Detta gällde i synnerhet kruståtel. Fyra veckor efter gödsling med 150 kg N/ha hade råproteinhalten mer än fördubblats och låg på ca 20 % i torrsubstans (figur 2 och 3). Effekten av gödsling på råproteinhalten i den vissnade kruståteln på hosten var mycket liten. Ett år efter gödsling registrerades en förhöjning av råproteinhalten med ett par procentenheter i ris och kruståtel (tabell 3). En viss effekt kvarstod fortfarande efter tre år. Gödslingen medförde en mycket kraftig vegetativ utveckling av kruståtel. Detta resulterade bland annat i att kruståteln bildade en matta av vissnade blad och strån på hosten (bild 3 - 5).

Metsånlannoituksen vaikutusjoidenkintårkeiden poronlaidunkasvien nitraatti- ja raakavalkuaispitoisuuksiin.

Abstract in Finnish / Yhteenveto: Lannoitettaessa metsiå joilla laiduunetaan poroja voi sattua, ettå porot nielevåt ammoniumnitraattia joko syomalla lannoiterakeita suoraan maasta tai juomaveden kautta. Ne voivat myos saada nitraattia kasveista, jotka ovat absorboineet ja varastoineet sitå. Tima raportti kåsittelee jålkimmåistå vaihtoehtoa. Tåman lisåksi selvitellåån lannoituksen vaikutusta laidunkasvien raakavalkuaispitoisuuksiin. Tutkimus suositettiin kahdella koealueella. Toinen mantymetsåalue oli kuivaa, toinen taas tuoretta varputyyppia. Alueet sijaitsivat 10 km ja 15 km Lyckselestå luoteeseen. Kokeissa sovellettiin kolmea ammoniumnitraattilannoitus-tasoa (75, 150 ja 250 kg N/ha) ja yhtå ureatasoa (150 kg N/ha). Lannoitteita levitettiin kahtena ajankohtana, kesåkuussa ja vastaavasti heinåkuussa. Tutkimusta vanen, jonka kohteena oli metsånlannoituksen vaikutus joidenkin tarkeiden poronlaidunkasvien nitraatti- ja raakavalkuaispitoisuuksiin, otettiin naytteita poronjåkalåsta, kanervasta, variksenmarjasta, puolukan- ja mustikanvarvusta ja metsålauhasta eri ajankohtina lannoituksen jalkeen. Poronjakåla ei merkittavåsti kontaminoitunut nitraatilla. Korkein loydetty arvo oli 0,013% nitraati-N kuiva-aineessa (taulukko 1). Nitraattia keråantyi myos vahan varpuihin ja metsalauhaan (taulukko 2). Korkeimmat arvot (0,05%) havaittiin kanervassa. Mitatut konsentraatiot olivat selvåsti alle porolle vaarallisen tason. Lannoituksen vaikutus poronlaidunkasvien raakavalkuaispitoisuuksiin oli erittain selvå. Tåmå nåkyi parhaiten metsalauhassa; raakavalkuais-pitoisuus oli enemmån kuin kaksinkertaistunut neljan viikon kuluttua lannoituksesta (150 kg N/ha) ja nousi aina 20% kuiva-aineesta (kuvio 2 ja 3). Lannoituksen vaikutus metsålauhan raakavalkuaispitoisuuteen oli kuitenkin poissa sen kuihduttua syksyllå. Vuoden kuluttua lannoituksesta voitiin havaita kahden prosenttiyksikon nousu varpujen ja metsålauhan raakavalkuaispitoisuuksissa (taulukko 3). Våhåistå raakavalkuaisen nousua esiintyi kyseisissa kasveissa kolmen vuoden kuluttua. Lannoitus sai aikaan metsålauhakasvustossa hyvin voimakkaan vegetatiivisen kehittymisen. Tåmå johti muun muassa siihen, ettå metsålauha muodosti syksyllå melkein yhtenåisen maton kuihtuneista lehdistå ja korsista (kuva 3-6).