大豆上的氮——希望永不熄灭

内布拉斯加州大豆氮试验
图1所示。内布拉斯加州推广大豆管理田间日研究(2013年)的一个地点的照片,比较了几种氮处理对大豆的影响。图中是零N控制在左边和400磅/ac分裂N应用在右边。4个对照的平均产量为73.4 bu/ac, 400磅N的平均产量为78.9 bu/ac。(查看本研究的结果,请参见https://go.unl.edu/smfdresults2013,第1-6页。)

大豆上的氮——希望永不熄灭

农学家和农民喜欢给作物施氮。我记得当我还是个小男孩的时候,我在家的工作是给草坪施肥和修剪草坪。我很快了解到,如果不注意吊具的通道之间的距离,就会出现深绿色的条带,中间有浅绿色的区域。有一次,我用这些知识在我家后院划出了一个棒球场。我的父母不太高兴。

这种影响在禾本科植物上最为明显,而在豆类植物上则不明显。我们知道,豆类植物通过共生固氮,能够从空气中吸收氮,并向植物提供有用的氮。这一过程并不能提供100%的氮,所以剩余的氮需要来自土壤或作为肥料提供。

两个新的出版物,都与内布拉斯加大学的作者,并发表在同一期刊上,解决了土壤供应和固氮之间的氮不足的问题。这些不是来自Nebraska的第一篇文章来做这件事,可能不会是最后一个。在这篇文章的结尾,我引用了两篇早先的内布拉斯加州文章。n主题。最近的两篇文章是:

查尔斯·夏皮罗
查尔斯·夏皮罗
  1. 大豆产量是否受氮供应的限制?尼古拉斯·卡法罗·拉门扎,胡安·巴勃罗·蒙松,詹姆斯·e·Specht会长Patricio Grassini.2017.农田作物研究213:204-212。
  2. 美国大豆对氮肥的反应:综合分析,在未来50天内免费在线提供。(以下为供公众使用的简短版本:美国大豆对施氮的反应。) Mourtzinis, Spyridon, Gurpreet Kaur, John M. Orlowski,查尔斯·a·夏皮罗,查德·D·李,查尔斯WortmannDavid Holshouser, Emerson D. Nafziger, Hans Kandel, Jason Niekamp, Jeremy Ross, Josh Lofton, Joshua Vonk, kaig L. Roozeboom, Kurt D. Thelan, Laura E. Lindsey, Michael Staton, Seth L. Naeve, Shaun N. Casteel, William J. Wiebold, and Shawn P. Conley. 2017。大田作物的研究。

两项氮管理研究的比较

以下摘要摘自每篇论文的摘要。(公制单位已转换为英制单位。)

表1。比较了Cafaro La Menza和Mourtzinis发表的研究结果。
大豆产量是否受N限制(Cafaro La Menza et al.) 美国各地大豆对N的反应(Mourtzinis等)

1.随着产量的增加,氮将更具限制性(供应和需求之间的差异)。

2.在阿根廷和内布拉斯加州的研究。

3.用于预测产量潜力的模型预测产量=/-15%,92%的时间。

4.实验中的产率范围为37-92 bu/ac。

5.全氮处理比无氮处理增产11%。

6.产量增幅取决于产量潜力,在产量潜力为90桶/桶时,产量增幅范围为0桶/桶至13.4桶/桶。

7.籽粒蛋白质含量随施氮量增加而增加;而石油浓度则不然。

8.施氮增产潜力是指在最低37蒲式叶/ac产量以上的产量潜力,每15蒲式叶/ac产量潜力增加3.7蒲式叶。

9阿根廷施氮量为300至540磅/升。

10.内布拉斯加州施氮量约为775磅/立方米。

11.在R3(结荚开始)后,60%以上的氮被吸收。

1.结合了207个实验和近6000个数据点的数据。

2.关注影响产量的管理实践。

3.N检查的做法:

a、 申请数目

b.应用方法

c、 N定时

DN比率

4.大部分产量变异是由环境引起的(68%)。

5.这N个变量每个只占不到1%的增长:

一次施用使产量提高了0.9单位/单位

两次施用可使产量提高1.6 bu/ac

两种施肥和两种方法(土壤和叶面)使产量提高了1.8单位/公顷

6.施氮量的增加与产量的增加有关,但在93%的试验中增产不显著;施氮范围为0 - 505 lbs/ac,平均施氮量为67 lbs/ac。

7.对数据的进一步分析表明,种植超过17万粒/ac的非灌溉大豆产量的增加最有可能是由于施氮时机和施氮量变量。

这两篇论文都有优秀的文献综述,对氮和大豆进行了更深入的研究。任何对这个主题感兴趣的人都会发现很多值得思考的东西,以及相关研究工作的引用,以供进一步研究。

我们学到了什么

当我们退后一步,看看新的和旧的研究主体,我们留下了几个问题和一些答案。大多数工作表明,在氮反应成为可能之前,需要更大的产量潜力。这是有道理的,因为植物和土壤对补充氮的需求不断增加。然而,仍然存在一个问题,即关于何时会有反应的可变性非常高,但可预测性非常低。这两篇论文支持以下几点:

  1. 氮可以在更高的产量潜力下增加产量。Cafaro-La Menza的论文报告了每增加15 bu产量潜力几乎增加4 bu。Mourtzinis的论文与这一想法一致,但没有量化增加,他们发现的大多数增加并不显著。
  2. 这两篇论文都报道了一些实验,这些实验使用了高于经济水平的氮量来获得这些增长。
  3. Mourtzinis的论文确实表明,在非灌溉生产中,大于既定的人口建议和施氮时间可能会产生一个生长环境,从而增加产量潜力,从而可能增加产量。

这两篇论文都没有声称氮肥本身会增加产量,只是说在高产环境中氮肥可能有边际效益。

这些发现对未来研究的影响,N管理

还有待发现的是,当氮平衡输入会导致人们认为需要补充氮时,为什么大豆对氮反应如此抵抗。我们知道存在氮替代,即植物会以牺牲固氮为代价优先选择矿质氮。添加氮肥会抑制外部的固氮nt认为氮的吸收可能没有太大的不同。然而,当我们供应极高剂量的氮,足以供应所需的所有氮,然后又足以供应更多蒲式耳时,产量的增加不足以满足氮的供应。希望未来的研究将确定一种时间/应用/来源/管理系统,以克服这种差异引理。

我们还需要更多地了解为什么结果如此多变,以及是否有增加大豆固氮的方法。

在更大的范围内,即使我们在内布拉斯加州的主要草料作物玉米上施氮,也不是很有效。玉米对肥料氮的吸收在施用年份很少超过60%,尽管从长期来看可能达到约85%的当量回收率。大豆的数据显示肥料氮效率远低于此。没有进入作物的氮将留在土壤中,很容易被环境流失。这对买方来说成本高昂,并且会对环境造成影响。

当考虑在大豆上施氮时,首先要确定这块地是高产的。对大豆施用氮肥不会使贫瘠的土地变得更肥沃。

资源

早期内布拉斯加大学与N和大豆相关论文的引文:

结瘤大豆和非结瘤大豆等值线对氮肥的利用E.E.J.Deibert、M.Bijeriego和R.A.Olson,1979年农学杂志,71卷,717-723页。

大豆氮肥.索伦森和佩纳斯,1978。农学期刊。第70卷(2),第213-216页。

高产大豆的生长和固氮:氮肥的影响。F.Salvagiotti、J.E.Specht、K.G.Cassman、D.T.Walters、A.Weiss和A.Dobermann。2009农学杂志,101:958 - 970。

灌溉大豆在生殖生长早期对施氮的响应较小.C. S. Wortmann, C. A. Shapiro, R. Ferguson和M. Mainz, 2012。作物管理,内政部:10.1094/CM-2012-0126-01-RS。