Typpilannoitteiden kustannusten ja ympäristönäkökohtien noustessa tietoon perustuvat lannoitemääriä koskevat päätökset ovat tärkeämpiä kuin koskaan. Illinoisin yliopiston viimeisimmässä mallinnustyössä tarkastellaan -kasvukauden edeltävän sään roolia maaperän typen dynamiikassa ja-lopun-maissin satossa.
Uusi tutkimus"Arvioidaan -kasvukauden-sääolosuhteiden vaikutuksia maaperän typen dynamiikkaan ja maissin tuottavuuteen Yhdysvaltain keskilännessä", julkaistiin Field Crops Research -lehdessä.
"Kun viljelijät kylvävät maissia keväällä, he tietävät jo, mitä tapahtui esi-kasvukaudella, edellisestä syksystä kevääseen", sanoi Ziyi Li, U of I:n tohtoritutkija ja uuden tutkimuksen johtava kirjoittaja uutistiedotteessa. "Toisin kuin tuleva kasvukausi, jota emme voi luotettavasti ennustaa, voimme käyttää kasvukautta edeltäviä tietoja- ohjataksemme viljelijöitä lannoitteiden levittämiseen."
Li käytti kehittynyttä maatalouden ekosysteemimallia, joka tunnetaan nimellä ecosys, ymmärtääkseen lämpötilan ja sademäärän välistä korrelaatiota esikasvukauden -epäorgaanisen typen pitoisuuden ja sadon välillä.
"Ecosys-mallia on käytetty laajasti monissa erilaisissa tapauksissa maataloudessa, ja tämä tutkimus osoittaa edelleen, että ecosys voi toimia hyvin typen kiertokulkujen simuloinnissa", sanoi Kaiyu Guan, U of I:n apulaisprofessori ja tutkimuksen päätutkija, lehdistötiedotteessa. "Käyttämämme validointitietojoukko on peräisin vuosikymmeniä kestäneistä typpikokeista, joita yhteistyökumppaneidemme suorittivat Illinoisissa ja muissa Keskilännen osavaltioissa. Huomasimme, että malli todella voi toistaa nämä mallit, ei vain Illinoisin dataa, vaan myös laajemman Keskilännen malleja."
Li:n mallissa havaittiin lisääntynyttä typen huuhtoutumista kosteimpina esi{0}}kasvukausina, mikä johti 5–14 %:n sadon laskuun, kun kevätlannoitetta ei käytetty. Vaikka typpeä levitettiin 150 paunaa hehtaaria kohden, vuoden 2018 Illinois'n sato putosi 1–3 % kauden edeltävien runsaiden sateiden vuoksi.
"Analyysissämme havaitsimme, että lannoitteiden lisääminen voi lieventää ja jopa poistaa sadonmenetystä, joka johtuu liiallisesta -kasvukauden-sateiden määrästä", Li sanoi. "Mallimme perusteella, jos Illinoisin maanviljelijä käyttää 150 lb typpeä hehtaaria kohden, 1-3 prosentin sadonmenetys voidaan estää lisäämällä noin 16 paunaa enemmän typpeä."
Vähentynyt maaperän mikrobiaktiivisuus ja lisääntynyt huuhtoutuminen vähensivät myös maaperän epäorgaanista typpeä normaalia kylmemmillä esi{0}}kasvukaudella.
"Kylmien esi-kasvukauden lämpötilojen vaikutuksia satoon ei voida poistaa lisäämällä lannoitetta", Li sanoi. "Se johtuu siitä, että lämpötila ei vaikuta vain maaperän typpipitoisuuteen, vaan näyttää myös rajoittavan varhaista kasvua satopotentiaaliin vaikuttavilla tavoilla, vaikka sää palaisi myöhemmin normaaliksi."
Li sanoi, että malli voisi parantaa nykyisiä typenkäyttölaskimia. Sillä välin maanviljelijät, jotka haluavat hienosäätää lannoitteiden käyttöä, saattavat haluta harkita nauhakokeita, sanoi Emerson Nafziger, U of I:n emeritusprofessori.
"Korkeat typen määrät tuottavat yleensä tummanvihreää maissia, mutta alhaisemmat pitoisuudet voivat myös tehdä sen", Nafziger sanoi lehdistötiedotteessa. "Ainoa tapa tietää, käytitkö liikaa typpeä, on verrata käyttämääsi määrää samassa pellossa pienempään määrään. Jos pellolla on pienempi määrä tai korkeampi, jos pitoisuus pellolla on kohtalainen [alle 200 lb/acre kaikista lähteistä], on hyvä tapa saada luottamusta typpipitoisuuden alentamiseen tulevaisuudessa."
