西部内布拉斯加州大豆的播种实践和氮气管理:重要的是什么
连续玉米是内布拉斯加州西南部最常见的灌溉作物序列。虽然旋转到其他作物,例如大豆,可以减轻连续玉米的一些生产问题,并且经常提高明年的玉米产量,在这方面的较大采用尚未容易发生大豆。根据美国农业部农业服务机构的说法,种植面积数据,平均西北地布拉斯加州农民灌溉大豆每五年灌溉大豆。
内布拉斯加州西南部的农业文化是围绕玉米发展起来的,这往往会阻碍种植者在更理想的条件下种植大豆。例如,玉米通常优先种植,大豆按30英寸行条播,每公顷16万粒种子的播种率很常见。此外,在没有充分了解氮肥施用的时间和地点的情况下,氮肥施用在晚季的应用非常普遍。(见内布拉斯加州农业研究的结果大豆氮素管理。)
本研究的目的是调查种植日,行间距,播种率和N管理在西布拉斯加州灌溉大豆产量和产量组分的影响。
两项研究网站的特征
该研究在2018年在Perkins县(Kemling和Stumpf Farms)的两个地点进行。Kemling Farm的主要土壤类型是RoseBud Loam;在Stumpf Farm,它是Kuma Silt Loam。在Kemling Farm,整个领域在种植之前被播放;在Stumpf农场,大豆被播种。在两个地方,之前的作物是玉米。除了研究治疗外,大豆在缺乏农艺和灌溉建议之后发展。
2018年季节性降水(五月OCT)比30年平均水平高6.5英寸,特别是在本赛季早期(图1),导致结壳和大豆萌发的问题。此外,两个站点发生了两个冰雹事件。第一个冰雹事件发生在5月25日,导致降低植物早期大豆。第二次冰雹事件发生在8月中旬,在Kemling Farm在Stumpf Farm处造成20%的冰雹损伤,5%。
我们收集的数据
该研究评估了四个实践,每次两级,共有16种治疗方法:
- 种日期(5月1日6月5日)
- 行间距(15英寸vs 30英寸行)
- 播种率(90,000 vs 140,000活种子/ ac)
- 管理层:
- 施顿普夫农场-对照在R5(开始播种时)施用50磅氮/ac的化学处理
- Kemling农场-控制与种植前堆肥5吨/ac
每次治疗都被复制了四次,每次复制被划分为N管理(生育方案)。在每个生育率N管理块中随机化播种实践(种植日,行间距和播种率)。将研究处理植入180英尺的条带40ft。使用John Deere 6000系列结合收获每条条的中间30英尺,以获得产量。
此外,在收获之前,在每条条带中计数收获种群(植物/ ac),并在收获和五种植物副回合评估产量组分,包括节点/植物,分支/植物,豆荚/植物,种子/豆荚和种子重量。
粮食产量结果
总体而言,与Kemling Farm相比,Stumpf农场的谷物产量较低,主要是由于土壤压实和冰雹损伤的更大影响。一个凉爽的湿润弹簧与STUPHF农场的直接播种(No-Till)组合(No-Till)造成侧壁压实,土壤壳和初期生长和发育的问题。Kemling Farm的磁盘土壤越快干燥,创造了更好的播种条件,较少的侧壁压实,从而较少的颗粒和初期植物生长的问题。(有关的信息避免侧壁压实,见不建议。)
在这两个地点,最佳大豆产量都是在播种早期(5月1日)和较窄的行距(15英寸),而较高的播种量没有任何可测量的增产,无论地点和做法。
在Kemling Farm,早期种植的大豆受益于5吨/交流的堆肥预植物施用,产生多达107 Bu / Ac。然而,在晚期种植日期未观察到这种趋势,因为产量下降到28-41 bu / Ac。在STUPHF农场,R5(开始种子)的50磅N / AC的成形不会导致产量增加。
什么是大豆产量组成部分,为什么重要?
谷物产量由几个组成部分组成,当分开分别分析时,可以让我们更好地了解他们对整体谷物产量的个体贡献。尽管粮食产量存在差异,但在两个地点存在谷物产量和产量组分之间的关系。表格1总结站点平均的相关系数。相关系数(R)的迹象表明了关系(正面或阴性)的性质,而系数的大小(范围为0至1)代表线性关系的强度。
籽粒产量和植物/ AC,种子/豆荚和种子重的相关性并不重要(表格1),建议:
- 植物种群的变化对粮食产量没有影响,
- 在谷物产量中观察到的差异对种子/豆荚和/或种子重量没有影响。
另一方面,在谷物产量和节点/植物之间观察到显着的正相关(R = 0.58),分支/植物(r = 0.50)和豆荚/植物(r = 0.42),表明最好的播种和n管理实践是那些促进节点,分支和POD开发的人。
术语 | 粮食产量(bu / ac) | 种植日期 | 植物/英亩 | 节点/工厂 | 分支/植物 | 豆荚/植物 | 种子/豆荚 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
种植日期 | -0.83 * | ||||||
植物/英亩 | -0.01 | 0.32 * | |||||
节点/工厂 | 0.58 * | -0.58 * | -0.28 * | ||||
分支/植物 | 0.50 * | -0.52 * | -0.30 * | 0.41 * | |||
豆荚/植物 | 0.42 * | -0.62 * | -0.62 * | 0.54 * | 0.61 * | ||
种子/豆荚 | -0.14 | 0.21 | 0.07 | 0.04 | 0.00 | -0.30 * | |
种子重量 | 0.19 | -0.10 | 0.02 | 0.09 | 0.28 | 0.14 | 0.14 |
*相关系数在5%水平显著。系数的符号表示关系的性质(正+或负-),系数的大小(从0到1)表示线性关系的强度。 |
为什么种植日期很重要
以往初始内巴斯大豆研究已经证明,对于5月1日之后大豆种植延迟的每天,可以发生0.25-0.63 BU / AC的产量罚款。(看为什么种植大豆早期提高产量潜力和大豆种植日 - 何时何地。)我们在内布拉斯加州西南部一年的研究中,我们在Kemling Farm的日常生活每天都有更大的日常收益罚款,并在Stumpf Farm(图3.)。
产率组分中,节点/植物,分支/植物和豆荚/植物与种植日具有负相关(表格1),建议每个大豆植物产生较少的节点,分支和豆荚,因为种植日期被延迟(图3.)。
为什么行间距问题
总的来说,大豆在较窄的种植行中收成更好。在Kemling农场,15英寸行距的早播时,产量优势为8公顷/公顷,而较窄行距的晚播时,产量优势不显著(图4)。在Stumpf Farm,分别存在11和6 Bu / Ac的屈服优势,分别在早期种植的较窄行。这在很大程度上与我们之前的一致农场研究研究结果显示,与30英寸的排相比,15英寸的排增加了3-13英寸/ac。
窄播不影响大豆节体发育;然而,我们确实观察到分枝增强,因此每株荚果数量更多。在较窄的行中,侧枝上的荚果对产量的增加有很大的贡献(数据未显示)。
为什么播种率比其他因素更重要
Kemling和Stumpf Farms的大豆产量没有响应植物种群的变化。虽然大豆以90,000和140,000个活种子/ AC接种,但在昆仑农场的30,000%至120,000株植物/交流中,在STUPPF农场的20,000至110,000株植物/交流中均为30,000至120,000株植物/交流。两位地点的转台是由于初期结肠问题和冰雹伤害。
可以通过增加大豆植物本身的竞争来解释对增加群体的大豆产量反应。增加的植物种群导致单个大豆植物产生更少的分支,豆荚和种子,从而减少产量(图5)。
这完全是关于更有利可图的
总之,当较早地接种作物时(0.64-1.40 BU / AC /天)和较窄的行(最多11BU / AC收益率优势),大豆产量电位增加。这种产量潜力可在较低的播种率下实现,而没有晚期N补充。
在内布拉斯加州西部,大豆播种推迟到种植了灌溉的玉米后才播种是很常见的,每行30英寸,每公顷16万粒种子。假设玉米延迟种植的产量损失低于大豆,大豆种植面积通常较少,大豆的市场价格(8.00美元/蒲式耳)高于玉米(3.30美元/蒲式耳),我们概述了采用以下做法的潜在节约:
- 比传统惯例和玉米前的大豆10天 - 48美元至112美元/ ac;
- 在15英寸而不是30英寸的垄上播种大豆,产量每公顷适度增加3亩——每公顷增加24美元;
- 将播种率从每英亩16万粒降低到12万粒-每公顷15美元;和
- 消除了50磅的N / AC - 20美元/ AC的晚期季节培养。
在这四个生产因素中,早期种植是该地区大豆种植者最容易忽视的一个因素,因此失去了大幅提高利润率的机会。因此,真正的问题是,我们应该首先在内布拉斯加州西南部种植什么:玉米还是大豆?答案是:大豆。我们可以看看爱荷华州立大学研究用于支持数据。4月20日至5月5日之间种植的玉米率为100%的产量潜力。根据年度到年度的变异性,在5月20日之前种植的玉米仍然可以实现99%的收益潜力。在为期三年的研究中,只有一次显着的收益率减少,那就是玉米种植日期延长到5月晚期时六月。在西布拉斯加州西南部研究2018年,我们观察了5月1日以后种植的玉米0.5-1.0 BU / AC /天的每日收益罚款(一年数据)。
我们强烈建议内布拉斯加州西部的大豆种植者评估他们的播种和施肥做法,并考虑实施可能导致更有利可图的作物的变化。
致谢
我要感谢我的实习生Nemanja Arsenijevic和Zaim Ugljic,以及我们的兼职技术员Justin Richardson,感谢他们在这个项目上的辛勤工作。我们还要感谢吉姆和特洛伊·肯姆林,他们允许我们在他们的农场做这项研究。最后,我们感谢内布拉斯加州大豆委员会。没有他们的财政支持,这个项目是不可能完成的。