Достаточное плодородие почвы является обязательным условием для выращивания кукурузы. Чтобы помочь сохранить потенциал урожайности кукурузы, улучшить здоровье растений и помочь сократить инвестиции в удобрения, необходимы обоснованные управленческие решения по нормам удобрений и навоза, а также методам внесения. Во-первых, потребности сельскохозяйственных культур в плодородии варьируются в зависимости от питательных веществ. Доступность азота (N) и его количество, необходимое для выращивания кукурузы, сильно отличаются от фосфора (P) или калия (K), которые являются основными питательными веществами для сельскохозяйственных культур. Эти различия становятся еще больше, если сравнить первичные питательные вещества со вторичными питательными веществами для сельскохозяйственных культур, такими как цинк (Zn) или марганец (Mn). Кроме того, количество внесения удобрений зависит от их наличия в почве. Тестирование почвы является лучшей практикой управления и должно стать основой для принятия решений о плодородии кукурузы.
Комплексное управление удобрениями помогает оптимизировать эффективность питательных веществ и максимизировать потенциал урожайности и рентабельности. Существует множество переменных в управлении почвой и удобрениями, которые могут привести к значительным различиям в количестве питательных веществ, необходимых для достижения реалистичных целей по урожайности и понимания сроков внесения для максимизации потенциальной урожайности. Переменные, которые следует учитывать при разработке эффективной программы рождаемости, включают:
Севооборот (включая бобовые культуры, такие как соя и люцерна).
Использование покровных культур и различных видов покровных культур.
Аппликации навоза.
Органическое вещество почвы.
pH почвы.
Катионообменная емкость почвы (ЕКО).
Реалистичная цель урожайности урожая.
Эти факторы могут либо добавлять питательные вещества, либо истощать доступные питательные вещества, либо влиять на время или количество каждого питательного вещества, необходимого для запланированного урожая кукурузы.
Азот
Азот, возможно, является наиболее трудно прогнозируемым питательным веществом из-за высоких требований сельскохозяйственных культур, сложного внутреннего круговорота почвы и высоких потерь для окружающей среды.1Общий N почвы (органический N) на акр почвы обычно превышает 2,000 фунтов, но только небольшая часть этого N (около 2%) минерализуется (процесс, посредством которого микробы разлагают органический N ) и доступны для урожая кукурузы в вегетационный период.2Большинство форм органического азота не усваиваются растениями, но растения легко усваивают минеральные формы азота, включая нитраты и аммиак. Для высокоурожайной кукурузы может потребоваться от 180 до 280 фунтов на акр (в зависимости от потенциальной урожайности каждого поля). Поэтому важно понимать, какой компонент общего азота почвы действует как резервуар для растущей культуры, а также скорость и количество этого выброса. Этот выброс зависит от нескольких важных факторов окружающей среды, включая:
Органическое вещество почвы.
Тип и количество растительных остатков на и в почве.
Вид и сроки обработки почвы (при ее наличии).
Условия выращивания, включая температуру и влажность.
Здоровье почвы.
Тип почвы.
Поскольку существует множество различных тестов почвы, помогающих определить количество N, необходимое для выращивания кукурузы, важно рассмотреть некоторые из наиболее популярных вариантов.
Анализы почвы на азот
Нитратный тест почвы. Этот тест используется для проверки содержания нитрата N в почве на момент тестирования. Этот тест следует проводить каждый год из-за потенциальной высокой изменчивости от года к году. Этот тест очень популярен в западном Кукурузном поясе, где почвы чрезвычайно бедны органическими веществами (один-два процента), а количество осадков часто исключительно мало. Поскольку нитратный азот очень чувствителен к выщелачиванию, любая среда с песчаным типом почвы и возможностью повышенного уровня осадков может привести к перемещению нитратного азота ниже эффективной корневой зоны кукурузы и переоценке азотного питания, доступного в почве. Кроме того, почвы с низким содержанием органического вещества могут иметь гораздо меньшую минерализацию N (процесс, посредством которого микробы разлагают органический N из навоза, органических веществ и пожнивных остатков до аммонийного азота), доступную кукурузе в течение вегетационного периода.
Предварительный тест на нитраты (PSNT). Этот тест аналогичен тесту на нитраты, но проводится во время дополнительной подкормки (с V6 по V8), чтобы иметь место потери N в начале сезона из-за выщелачивания, денитрификации или улетучивания. Затем можно измерить содержание нитратов в почве, и они должны быть доступны для роста растений. Результаты этого теста дают возможность корректировать нормы внесения азота в подкормку на основе остаточного азота почвы, присутствующего во время внесения.
Тест на аминосахары почвы. Часто во влажных районах с высоким содержанием органического вещества измерения нитрата азота в почве перед посадкой не могут предсказать потребности в азоте на предстоящий вегетационный период.2Необходимы дополнительные тесты, чтобы лучше понять, какой азот потенциальному урожаю кукурузы нужен в этих условиях. Исследователи из Иллинойса сообщили, что среди различных органических фракций в почве концентрация аминосахара N тесно связана с чувствительностью почвы к азотным удобрениям. Накопление аминосахара N в почве снижает реакцию урожайности кукурузы на азотные удобрения. Концентрация аминосахара N в почве показала высокую корреляцию как с урожайностью, так и с реакцией на азот на удобрения.2Тест на азот почвы штата Иллинойс (ISNT-N), также известный как тест на органический азот и тест на лабильный амино-N Solvita, наряду с многочисленными другими тестами, был разработан для того, чтобы выйти за рамки тестирования на нитрат N и проверить наличие аминосахара в почве. Эти тесты измеряют уровни аминосахаров в почве, чтобы оценить количество N, которое потенциально может быть высвобождено минерализуемым N и доступно для сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода. Обычно от 60 до 80 процентов азота, используемого культурой, поступает из почвы в течение вегетационного периода за счет минерализации. Результаты показывают, что тесты на потенциал минерализации органического азота почвы действительны в течение 2–3 лет. Поэтому при использовании этого метода ежегодный отбор проб почвы не требуется.2
Тестирование почвы
При оценке других питательных веществ почвы, которые могут потребоваться для выращивания кукурузы, хорошим началом будет стандартный анализ почвы. Ценность анализа почвы для прогнозирования доступности питательных веществ в течение вегетационного периода напрямую связана с тем, насколько хорошо собранный образец представляет выбранную территорию. Лучшие процедуры отбора проб почвы включают в себя:
Лучшее время для отбора проб — когда площадь простаивает: например, летом после зимнего мелкого урожая зерновых или позднее осенью и зимой после весеннего посева.
Лучше всего использовать устройство для отбора керна из почвы, поскольку оно берет одинаковое количество почвы с поверхности на глубину отбора проб (от 6 до 12 дюймов или глубину обработки, если глубже) и однородные керны почвы в каждом месте отбора проб.
Собирайте образцы с однородных территорий, используя карту поля (полученную в результате обследования почвы FSA или округа).
Для каждого составного образца избегайте участков отбора проб с очевидными различиями в цвете и текстуре почвы, уклоне, севообороте или внесении удобрений, извести и навоза.
.Каждый составной образец почвы должен представлять собой однородные участки поля и состоять из 15–20 отдельных кернов.
Смешайте отдельные образцы (15–20 отдельных кернов), чтобы получить составной образец объемом одну пинту в чистом пластиковом ведре (металлические ведра загрязняют почву микроэлементами).
Составная выборка не должна занимать площадь более 20 акров.3
Хорошо взятый образец почвы может предоставить рекомендуемую норму удобрений, необходимую для выращивания урожая кукурузы. Эти образцы следует своевременно отправлять в почвенную лабораторию, имеющую данные корреляции и калибровки для вашего региона.
Тесты тканей листьев
В полевых культурах анализ тканей растений в сочетании с программой тестирования почвы может служить проверкой программы внесения удобрений. Анализ тканей растений также может служить инструментом устранения неполадок и диагностики предполагаемого дефицита питательных веществ. Уровень питательных веществ в растениях может варьироваться в зависимости от стадии роста растения. Поэтому при отборе образцов растений для анализа в качестве проверки программы плодородия важна стадия роста растений при отборе проб. Кроме того, уровень питательных веществ может варьироваться от одной части растения к другой. Уровни достаточности питательных веществ для растений были откалиброваны в зависимости от определенных стадий роста и частей растения.4Важно знать процедуру отбора проб для лаборатории, которая будет проводить анализ тканей, поскольку могут быть существенные различия. Сезонное тестирование тканей растений может быть полезно для диагностики дефицита питательных веществ в полевых культурах, но его следует использовать с осторожностью. Особая осторожность необходима, когда существуют необычные или длительные условия посадки и выращивания сельскохозяйственных культур (чрезмерно прохладные или засушливые). Во многих случаях к тому времени, когда тест ткани листьев может выявить дефицит питательных веществ в урожае кукурузы, уже могут быть потери урожая, связанные с этим дефицитом питательных веществ, даже при быстрой внекорневой подкормке дефицитных питательных веществ.
Выводы
Достаточное плодородие почвы является одним из важных требований для прибыльного производства кукурузы. Потребность в питательных веществах для кукурузы зависит от ожидаемой урожайности и наличия питательных веществ в почве. Когда дело доходит до рекомендаций N, существует множество вариантов тестирования, которые можно использовать для определения рождаемости, необходимой для достижения цели по урожайности.
Такие методы анализа почвы, как анализ почвы на нитраты и PSNT, дают возможность корректировать нормы азота с учетом изменений в поступлении азота в почву. Аналогичным образом, методы измерения урожая позволяют производителям лучше синхронизировать подачу азота в почву с потребностями сельскохозяйственных культур в азоте, что приводит к снижению норм азота. Однако эти методы не лишены своих недостатков, включая дополнительные затраты, связанные с получением и обработкой образцов почвы, а также более узкий временной интервал для сезонного внесения азота. Производители должны тщательно взвесить плюсы и минусы каждого подхода к управлению азотом, используя одну или несколько стратегий (или их комбинацию), которые максимизируют потенциальную прибыль при минимизации риска.
