Stikstoftoepassingstiming bij de maïsproductie

Timing N -applicaties

Het doel van timing van stikstof (N) -toepassingen voor maïs is om voldoende n te leveren wanneer het gewas het nodig heeft, zonder overtollig te leveren die mogelijk verloren kan gaan. Omdat n reacties in de bodem nauw verbonden zijn met zowel temperatuur- als vochtomstandigheden, is dit doel vaak moeilijk te bereiken. Het belang ervan kan echter niet worden benadrukt. Als maïs tijdens zijn snelle vegetatieve groeifase deficiënt is, zijn opbrengstverliezen onvermijdelijk. Aan de andere kant vermindert overaanbod van deze dure gewasinvoer de winst en schaadt de omgeving. Het toepassen van N op meerdere keren, inclusief de tijd van maximale oogstopname, kan het risico op N -verlies en gewasgebrek verspreiden, de winstgevendheid verbeteren door N -tarieven te verlagen en het milieu ten goede te komen.

DitGewasinzichten, de tweede in een serie over N -management, bespreekt timing N -applicaties op maïs. Een eerder artikel behandelde optimale N -tariefbeslissingen (Shanahan, 2011), en het laatste artikel zal reddings -N -aanvragen bespreken.

Maïsbehoeften voor stikstof

Omdat N een bestanddeel is van alle eiwitten in de maïsplant, is dit in grote hoeveelheden nodig. Wanneer tekort, worden normale groei en ontwikkeling gedwarsboomd. In feite zal n stress op elk moment tijdens het leven van een maïsplant aftrekken van de opbrengst, net als droogte, insectenvoeding, ziektedruk of andere spanningen. De volgende grafiek toont de geschatte hoeveelheid N verwijderd in maïskorrel en stover (dwz de minimale hoeveelheid n die nodig is om het gewas te laten groeien.)

Tabel 1. N verwijderd door maïsgewas.

*Aangepast van Sawyer en Malarino, 2007.

Maïs vereist slechts een fractie van deze stikstof tijdens het zaailingsfase, maar de behoeften escaleren snel zodra maïs de V8 -groeifase bereikt (8 bladkraagstadium). Deze knie - Hoge maïs kan in ongeveer twee weken groeien tot schouderhoogte (ongeveer V12 tot V14) en bereiken de kwastel/zijdestadium (VT/R1) in ongeveer twee weken als de omstandigheden gunstig zijn. Een dergelijke snelle groei wordt geëvenaard door enkele andere gewassen en vereist een grote voorraad stikstof om te voldoen aan de eisen van productieve ontwikkeling van groene weefsels (figuur 1).

Figuur 1. N opname door maïs. Aangepast van Richie, et.al, 2005 (Hoe een maïsplant zich ontwikkelt).

Zoals de figuur laat zien, vereist maïs in het algemeen meer dan de helft van zijn totale N -toevoer tussen V8 en Tasseling (VT), een periode die slechts 30 dagen kan omvatten, afhankelijk van de temperatuur- en vochtomstandigheden. Aanbevelingen aan de zijdedress N door V4 tot V6 zijn om een ​​veiligheidsmarge te bieden in het geval dat weer en bodemomstandigheden N -toepassing of N -beweging op de wortels vertragen. Het cijfer laat ook zien dat de behoeften van de fabriek voor stikstof niet eindigen bij tasseling - ongeveer één - derde van de plant N -vereisten moet nog worden voldaan door opname tijdens de reproductieve (ear - vulling).

Belang van voldoende n tijdens oorvulling
Naast zijn functie in de vorming van groene weefsel, speelt stikstof een cruciale rol bij de ontwikkeling van het oor- en kernel. Een recente studie van stikstoftranslocatie in de fabriek geeft aan dat N naar het oor gaat vanuit andere plantenweefsels, zelfs voorafgaand aan het zijden, blijkbaar voor het stikstof - intens proces van kernelembryo -vorming (Ciampitti en Vyn, 2010). Deze studie rapporteerde ook dat voortdurende oorgroei en opbrengstaccumulatie van R1 tot R6 nauw verbonden is met N -gehalte in de bovenstaande - grondplantweefsels.

Misschien nog het belangrijkste is dat de studie aantoonde dat vervolg n opname tijdens het oor - vulperiode de remobilisatie van N van vegetatieve tot reproductieve weefsels kan minimaliseren. Dit betekent dat de plant de bladeren niet hoeft te kannibaliseren om N te bieden voor kernelontwikkeling wanneer deze in deze periode N uit de grond kan worden opgenomen. Hierdoor kan de plant in de late zomer en vroege herfst meer groene bladoppervlak behouden, wat de duur van fotosynthese, koolhydraatproductie en korrelopbrengst verhoogt.

Het voldoen aan maïsbehoeften voor n

Om te voldoen aan de maïsbehoeften voor voldoende stikstof bij V8, moeten telers vaak strijden met afwijkende weerpatronen die invloed hebben op N -managementdoelen. Overmatige regenval kan bodemstikstofreserves bedreigen en de bevoorrading door grondapparatuur belemmeren. Overmatig droge omstandigheden kunnen voorkomen dat toegepast N van het toepassingspunt naar de wortelzone van planten gaat. Temperatuur- en vochtomstandigheden hebben ook invloed op de hoeveelheid N gemineraliseerd uit de organische stoffractie van de bodem.

Om het weer - gerelateerde valkuilen voor maïs n te voorkomenTelers kunnen Verspreid hun risico door N op meerdere keren toe te passen, of het gebruik van producten die helpen bij het beschermen van specifieke N -meststoffen tegen regenval - gerelateerde verliezen. Dit is vooral belangrijk voor de bodem die onderhevig is aan N -verlies, zoals zandige bodems die vatbaar zijn voor N -uitloging, of zwaardere bodems in gebieden met een hoge regenval die verzadigd kunnen raken en onderworpen zijn aan denitrificatieverliezen. Deze benadering van N -management kan ook de bottom line vergroten door het totale aantal toegepaste N toegepaste N te verminderen.

Stikstof kan worden toegepast door telers op meerdere keren gedurende het jaar: in de herfst, vroege voorjaar (preplant), bij het planten en in - seizoen (zijdelingsress).

Figuur 2. Ernstige stikstofgebrek symptomen zijn duidelijk op dit gebied die verzadigd bleven vanwege overmatige regenval.

Fall - Toepassing: Fall -toepassing van N wordt beoefend in gebieden waar bodemtemperaturen meestal onder de 50 graden F blijven van de late herfst tot de lente. Deze koele bodemtemperaturen verminderen de activiteit van nitrificerende bodembacteriën die ammonium omzetten in nitraatvormen van N. Als de bodemtemperaturen echter boven 50 graden F stijgen, loopt deze N het risico op verlies door uitloging of denitrificatie. Vanwege de langere periode dat deze N het risico loopt op verlies, moet de valtoepassing, indien geoefend, zorgvuldig worden beheerd. In alle gevallen van herfsttoepassing mogen alleen ammoniumbronnen van N worden gebruikt (Murrell en Snyder, 2006). Een nitrificatieremmer zoals n - serve^®moet ook worden overwogen om N in de stabiele NH te houden₄+ vorm.

Vroege voorjaar (preplant) Toepassing:Preplant N -toepassing wordt vaak gebruikt in gebieden waar telers deze praktijk kunnen voltooien zonder het planten uit te stellen buiten het optimale venster. Omdat deze N ruim voor de grote opname van de gewassen wordt toegepast, loopt het ook het risico op verlies als er warme grondtemperaturen en overmatige regenval optreden. Toepassing van ammoniumvormen van N kan het verliespotentieel verminderen. Afhankelijk van het tijdstip van toepassing ten opzichte van het planten, evenals de verwachte weersomstandigheden (bepaald door klimaatgeschiedenis) kan een nitrificatieremmer ook voordelig zijn.

Bij het planten van toepassing:Hoewel veel plantenbakken niet zijn uitgerust om meststof toe te passen bij het planten, heeft deze toepassingsmethode bepaalde voordelen. Wanneer het veld geschikt is om te planten, zullen planter N -toepassingen zeker optreden, in tegenstelling tot preplant- of zijdedress -toepassingen die kunnen worden verstoord door het weer. Er zijn echter grenzen aan hoeveel N kan worden toegepast bij het planten, vanwege zorgen over effecten op zaadkieming, evenals hoeveel materiaal redelijkerwijs op de planter kan worden uitgevoerd. Bovendien vertraagt ​​het aanbrengen van meststof bij het planten het plantproces tot op zekere hoogte.

Vloeibare vormen van N, zoals UAN -oplossing, hebben de voorkeur voor plantentoepassing. UAN -oplossing kan worden gecombineerd met vloeibare starter of andere vloeibare meststoffen om meerdere voedingsstoffen aan het gewas te leveren.

In {- Seizoen (Sidedress) Toepassing:In {- Toepassingen N -toepassingen kunnen aanpassingen aan geplande N -levering op basis van weervariaties mogelijk. Als natte veeromstandigheden resulteren in N -verliezen, kunnen de zijdedresspercentages worden verhoogd. Als warme temperaturen en gematigde regenval resulteren in een hoge N -mineralisatie en een N - voldoende gewas, kunnen de zijdige snelheidssnelheden worden verlaagd. Dit proces van het bepalen van de toereikendheid of behoefte van gewassen kan worden geholpen door verschillende methoden voor bodemtesten of plantendetectie (Shanahan, 2011).

In - kan N -applicaties N leveren aan het gewas nabij de tijd van maximale plantenopname. Als er echter natte omstandigheden zich ontwikkelen, kunnen zijdes -toepassingen worden uitgesteld na de optimale toepassingsdatum. Extreem droge omstandigheden kunnen resulteren in een vertraging in de beschikbaarheid van zijde - gekleed n naar de plant.

Vanwege de risico's die verband houden met in - seizoen N -applicatie, moet deze praktijk zorgvuldig worden beheerd om zijn potentiële beloningen te plukken. Bodemvruchtbaarheidspecialisten bevelen vaak aan dat slechts één - derde van de totale gewasvoorraad moet worden gericht op de toepassing van de zijdedress. Bovendien moeten telers goed zijn - bereid om de zijdedress N zo snel mogelijk toe te passen wanneer het kans venster ontstaat.Ten slotte moet een back -upplan aanwezig zijn voor in - seizoentoepassing.Als het weer interfereert met de oorspronkelijk geplande toepassing, kan een snel geïmplementeerd back -upplan helpen aanzienlijk N -tekort te voorkomen en verlies te leveren.

N {- timingonderzoeksresultaten variëren

Het effect op de opbrengst van N -toepassingstiming wordt al tientallen jaren breed bestudeerd. Veelvoorkomende soorten stikstoftimingstudies omvatten toepassingen in de val versus lente (preplant), preplant versus verdeeld tussen preplant en zijder, en verschillende soorten N -meststoffen die op verschillende timing zijn toegepast. Resultaten van verschillende onderzoeken zijn hieronder samengevat.

Tabel 2. Samenvatting van studies over het effect van N -toepassingstiming op de opbrengst van maïskorrels. Aangepast van Bundy, 2006.

¹ Killorn, et al, 1995.² Randall en Schmitt . 2004.³ Bundy, 2006.
⁴ Split=Totaal toegepast n split tussen preplant en sidedress.

Zoals tabel 2 laat zien, was het meest voorkomende resultaat van de N -timingstudies geen verschil in maïskorrelopbrengst tussen preplant en split -toepassingstijden. In Iowa en Wisconsin waren preplant -toepassingen gelijk of superieur aan gesplitste timings op de meeste locaties. In de Minnesota -studies waar gesplitste toepassingen voor de premant -toepassingen werden uitgesproken, hadden buitensporige regenval plaatsgevonden of hadden locaties grove bodems.

Figuur 3. Sidedress Toepassing van watervrije ammoniak in de V6 -groeifase van V6 tot V6.Foto met dank aan John Deere.

Een andere studie vergeleek verschillende tarieven en timing van N -toepassing in twee opeenvolgende jaren in Minnesota (tabel 3). In deze studie toonden gesplitste toepassingen een voordeel in jaar 1 toen de regenval ruim boven het gemiddelde was, maar een nadeel in jaar 2 toen de regenval dicht bij het gemiddelde was.

Tabel 3. Maïs opbrengst zoals beïnvloed door de methode van N -applicatie op Fine - getextureerde glacial - tot bodem (Randall en Schmitt . 2004).

Jaar 1. 56% boven gemiddelde regenval.
Jaar 2. 16% boven gemiddelde regenval.

Andere studies testten ook N -applicatietiming, meerdere tarieven van N en verschillende verhoudingen van het totale N dat op verschillende tijdstippen werd toegepast. Deze studies tonen een breed scala aan resultaten die vaakvariëren volgens de weersomstandighedenTijdens de studie tegengekomen. Om deze reden is het begrijpen van de relatie tussen N -aanbod, weersomstandigheden en maïsbehoeften belangrijker voor het ontwikkelen van succesvolle N -managementstrategieën dan onderzoeksresultaten per se.

Ammoniumvormen van n stabieler

De meest voorkomende stikstofmeststoffen zijn watervrije ammoniak, ureum - ammoniumnitraat (uan) oplossingen en korrelig ureum. Andere vormen zijn ammoniumnitraat en ammoniumsulfaat. Ammonium (NH₄+) vormen van n binden aan negatief geladen bodemdeeltjes en zijn niet onderhevig aan uitlogings- of denitrificatieverliezen. Het toepassen van N -meststoffen die meer ammonium en minder nitraatvormen van N omvatten, vermindert hun potentieel voor verlies op de korte termijn. Na verloop van tijd converteren bodembacteriën ammonium echter naar nitraat (nee₃-), een vorm die gemakkelijk verloren gaat wanneer overmatige regenval loogt of verzadigt bodems. Nitrificerende bacteriën hebben minimale activiteit wanneer de bodemtemperaturen lager zijn dan 50 graden F, dus koele of koude temperaturen helpen op natuurlijke wijze ammoniumvormen van N te beschermen tegen verliezen.

Ureum - bevattende meststoffen hebben nog een ander verliesmechanisme: ze zijn onderworpen aan vervluchtiging wanneer het oppervlak wordt toegepast. Zodra ureum echter door regen, irrigatie of grondbewerking in de grond wordt opgenomen, houdt het vervluchtigingspotentieel op.

Stikstofstabilisatoren

Om N -verliezen te helpen verminderen, kunnen stikstof "stabilisatoren" of "additieven" worden toegepast samen met N -meststoffen. Deze producten moeten worden gekoppeld aan specifieke N -meststoffen om effectief te zijn. Verschillende veel voorkomende producten zijn instinct^®, N - serve^®, Agrotain^®, Agrotain plus^®en ESN^®. Lees en volg alle labelinstructies voor deze producten zorgvuldig.

Instinct en n - serve^®Bevat de chemische nitrapyrine (2-chloor-6- (trichloormethyl) pyridine. Deze producten zijn nitrificatieremmers die werken tegen bacteriën die verantwoordelijk zijn voor nitrificatie, waardoor de conversie van ammonium naar nitraat naar nitraat wordt vertraagd en het risico op verlies wordt verminderd.

Volgens de fabrikant, n - serve^®is een olie - oplosbaar product dat kan worden gebruikt met watervrij ammoniak, droge ammonium en ureummeststoffen. Onderzoeksstudies hebben in vele jaren de effectiviteit van n - bewezen.^®bij gebruik met watervrij ammoniak.

Instinct is een nieuwe ingekapselde formulering van nitrapyrine die volgens de fabrikant bedoeld is voor preplant, pre -minerte, bij - plantenrij of bandinjectie -toepassing met ureum ammoniumnitraat (UAN). Instinct kan in de lente worden toegepast met vloeibare meststof of tank - gemengd met een herbicide- of insecticide -toepassing voorafgaand aan of bij het planten. Het is ook tank - mix compatibel met fungiciden, volgens de fabrikant.

Agrotain, de verbinding nbpt [n - (n - butyl) thiofosforisch triamide] wordt voornamelijk gebruikt met ureum en secundair met ureum - ammoniumnitraatoplossingen. Agrotain remt urease, een natuurlijk voorkomend bodemzym dat betrokken is bij de omzetting van ureum in ammoniak. Dit geeft meer tijd voor regenval en neemt het ureum in de grond op. Agrotain Ultra is een meer geconcentreerde formulering van agrotain.

Figuur 4. Toepassing van watervrij ammoniak voor eerder in sojabonen. Een nitrificatieremmer kan worden toegevoegd om N -verliezen te verminderen, vooral voor de herfsttoepassing.Foto met dank aan zaak - ih.

Agrotain en Agrotain Ultra zijn nuttig wanneer ureum wordt uitgezonden en niet in de bodem wordt opgenomen met grondbewerking of irrigatie. Wanneer uitgezonden in contact met gewasresidu, kunnen hoge verliezen het gevolg zijn, omdat het urease -enzym overvloedig is in plantmateriaal. Onderzoek toont aan dat n verlies van oppervlak - toegepast ureum kan variëren van 0 tot 50 procent. De hoeveelheid verlies is afhankelijk van de weersomstandigheden; Verlies is het grootst met warm, winderig weer en een vochtig grondoppervlak.

Agrotain^®Plusis een additief specifiek voor UAN -oplossing, volgens het productlabel. Agrotain Plus bevat zowel N - (n - butyl) thiofosforische triamide, een ureasemider die stikstofverlies voorkomt door ammoniakvervolatilisatie door synthetisch of organisch ureum, en dicyandiamide, een organisch stikstofmateriaal dat nitrificatie van de nitrificatie behoudt. Het werkt dus tegen zowel de vervluchtiging- als nitrificatieprocessen die leiden tot N -verliezen door ureum, maar beschermt het nitraatgedeelte van UAN -oplossing niet.

ESN^®, EmirmeaalSmartNITROGEN is een ander type stikstofstabilisator. Volgens de fabrikant bevat ESN een ureumkorrel binnen een micro - dunne polymeercoating, die de N als grond opwarmt. Deze tijdafgifte -methode is een alternatieve manier om de stikstofverliezen als gevolg van volatiliteit te verminderen.

Historische weergegevens gebruiken bij het ontwikkelen van uw N - leveringsstrategie

Het verspreiden van N -toepassingen is een goede manier om risico's te verspreiden en de kosten te verlagen, maar de mate waarin dit praktisch is, hangt grotendeels af van de heersende weersomstandigheden in uw regio. Historische weergegevens kunnen worden gebruikt om te bepalen hoeveel toegepast N in typische maanden verloren kan gaan, en ook om aan te geven hoeveel dagen beschikbaar kunnen zijn voor veldwerk wanneer sidedress -toepassingen moeten worden gedaan.

Telers moeten historische weersinformatie gebruiken om een ​​stikstoftimingstrategie te ontwikkelen die de meeste jaren een grote kans heeft om te worden geïmplementeerd. Dergelijke strategieën moeten zwaar worden gewogen voor het bodemtype en de topografie, die invloed hebben op het behoud van toegepast N en de mogelijkheid om extra N. -regio's en individuele velden toe te passen, variëren in die eigenschappen, dus veel telers moeten meerdere strategieën voor stikstofbeheer hebben in hun landbouwactiviteiten.

Telers moeten ook klaar zijn om een ​​"plan B" te implementeren wanneer overmatige of langdurige regenval of andere weersanomalieën de implementatie van originele stikstofprogramma's voorkomen. Een snelle en effectieve reactie op N -stress kan de opbrengst van gewas met ten minste 10 tot 15%beïnvloeden.

Referenties

Bundy, LG . 2006. Sidedressing stikstof: nuttig op alle bodems? Proc. van de 2006 Wisconsin Fertilizer, Aglime & Pest Management Conference, vol . 45. pp 39-43.

Ciampitti, IA en TJ VYN . 2010. Een uitgebreide studie van de gevolgen van plantendichtheid op stikstofopname dynamiek van maïsplanten van vegetatieve tot reproductieve stadia. Field Crops Res. (2010), doi: 10.1016/j.fcr.2010.10.009.

Killorn, RJ, Rd Voss en JS Hornstein . 1995. Stikstofmeststudies Studies, 1987-1991. p . 2.3-2.15. in het geïntegreerde demonstratieprogramma van het geïntegreerd Farm Management Comprehensive Report. Iowa State Univ. Ifm 16, Ames ia.

Murrell, TS en C. Snyder . 2006. Fall Toegepaste stikstof in de maïsgordel: vragen en antwoorden voor maïs. Pub. Ref. # 06085. International Plant Nutrition Institute.

Randall G. en M. Schmitt . 2004. strategieën voor split N -applicaties in 2004. Proc. Wis. Fert. Aglime en Pest Mgmt. Conf . 43: 60-67. Madison, wi.

Richie, SW, JJ Hanway en Go Benson . 2005. hoe een maïs -plant zich ontwikkelt. Iowa State University Cooperative Extension Service. Ames. Speciaal rapport no . 48. 21 pp.

Sawyer, J. en Mallarino, T . 2007. verwijdering van voedingsstoffen bij het oogsten van maïsstover. InGeïntegreerd gewasbeheerNieuwsbrief, IC - 498 (22) - 6 augustus 2007 editie. Iowa State University.

Shanahan, JF . 2011. Bepaling van optimale stikstofsnelheden voor maïs.Gewasinzichten, Vol . 21, no . 2. pionier hi - gefokt, Johnston, ia.