大豆产量受氮供应有限吗?
大豆具有大的氮气(n)要求。实际上,大豆需要比玉米产生的每蒲式耳的4倍。平均而言,大豆需要每蒲式耳吸收4.8磅的N磅。因此,产生50bu / ac(类似于当前内布拉斯加州的植物)的大豆作物需要每英亩吸收240磅。相比之下,产生80 bu / Ac的良好管理,灌溉的作物将需要每英亩大约384磅的n。
除了在某些领域中作为“起动器”施加的小剂量N肥料,大多数大豆作物几乎依赖于土壤有机质矿化和N固定的N.后者是细菌和植物之间的共生关联。细菌从空气中修复n,使工厂可用于换取来自植物光合作用的碳水化合物。
随着产率水平的增加,N要求达到相对于从土壤有机矿化和固定的N的程度的不确定性足以满足作物N要求。因此,了解大豆产量受到N供应限制的水平似乎至关重要,如果它确实如此。然而,在大豆中评估局限性的两个主要原因有挑战性。首先,大豆在R3之后吸收N的60%(POD设置的开始),因此难以确保作物真正需要的充足的供应。其次,在大豆(和其他豆科作物中)的N肥的应用通常导致N固定的降低。换句话说,施加N肥料降低了N固定,使受精与非受精作物吸收的N的量可能最终相同。这两个原因有助于解释为什么已发现在过去的大豆研究中发现对N肥的屈服响应是小而不一致的。
我们的实验
作为第一次尝试了解大豆在大豆中产生含量水平的N的限制程度,我们设计了一种实验,包括:
- 在整个大豆作物生长季节中获得充足的N供应的“全N”治疗,
- 没有接受任何N肥料的“零氮”治疗。
我们的实验是在内布拉斯加州的灌溉大豆(Mead,Saronville,Atkinson和Smithfield附近的四个生产国)和Balcarce(阿根廷)的实验进行了2015至2017年。实验涵盖了各种环境,收益率从40到90 Bu/ AC。在每个部位的全N个与零氮处理中的产量的并排比较将在横跨该宽屈服范围内的限制程度提供良好的指示。
我们的全N个治疗接受了大量的氮量(范围从300至780磅/交流),根据气候和遗传学和遗传学确定的特定屈服潜力和2)每个蒲式耳的大豆N要求(每个BU的4.8磅N)。由于N肥料施用和N固定之间的“权衡”,我们忽略了我们计算N肥料要求的初期。同样,这些肥化肥量被应用于测试我们在大豆和含量的假设上的假设和不是提出关于农民领域的N肥施用的建议!
为了保证在整个生长季节期间的高电源,为全N治疗计算的总N肥量分为五种应用(V2,V4,R1,R3和R5阶段)。每种申请中的N肥料的量按每阶段的预期作物N要求按比例调节,在v2,v4,20%r1,30%在r3的v2,10%,r5下的30%。换句话说,我们在整个不断增长的季节中“塞满了”我们的大豆作物,以确保N供应完全与作物需求完全同步。
我们发现了什么?
图1显示了全N处理(垂直轴)中测量产量之间的比较,而不是零N处理(横轴)。彩色符号表示每个部位和年的大豆产量。如果大豆产量没有受到施肥的影响,固体X = Y线表示平等。然而,图表的虚线表明,大豆产量确实受到N肥加入的影响。
平均而言,与未接受任何N肥料(零-N)的作物相比,整个N治疗中的种子产率较高11%(图1)。然而,产量响应依赖于环境的产量水平。例如,对于含量水平约为40Bu / Ac的产量水平,没有种子产量差异。相比之下,由于N次肥料在90 bu / Ac附近的屈服水平下,由于N肥施用,有13-蒲式产量增加。总而言之,我们的结果表明大豆产量确实受N供应限制,特别是在高产环境中。
图1显示了全N处理(垂直轴)中测量产量之间的比较,而不是零N处理(横轴)。彩色符号表示每个部位和年的大豆产量。如果大豆产量没有受到施肥的影响,固体X = Y线表示平等。然而,图表的虚线表明,大豆产量确实受到N肥加入的影响。
平均而言,与未接受任何N肥料(零-N)的作物相比,整个N治疗中的种子产率较高11%(图1)。然而,产量响应依赖于环境的产量水平。例如,对于含量水平约为40Bu / Ac的产量水平,没有种子产量差异。相比之下,由于N次肥料在90 bu / Ac附近的屈服水平下,由于N肥施用,有13-蒲式产量增加。总而言之,我们的结果表明大豆产量确实受N供应限制,特别是在高产环境中。
N蛋白浓度通常以更高的产率降低。我们在我们的实验中找到了相反的反应:尽管产量较高,全N个零氮处理中的种子蛋白质浓度较高(36.0%与34.7%)。相比之下,全n治疗中的油浓度略微下降(图2)。
带家庭消息
虽然我们的学习使用了远远不受经济盈利和环境的声音,但它清楚地表明:
- 土壤有机质矿化和固定的氮气供应不足以完全满足大豆N要求,特别是在高产环境中。
- 对大型氮肥量的产量反应适度,依赖于生产环境的产率水平(5,50BU / AC屈服水平,但在90 bu /交流产量水平下13bu / Ac)。
- 种子蛋白浓度增加了N肥料,令人惊讶的发现值得更多的研究。
- 随着大豆产量继续增加,n的限制将变得越来越重要。因此,未来的研究应该被指示为1)发现可以“破坏”在N肥料添加和N固定之间进行权衡的农艺实践和2)增加N固定。
- 如果您正在考虑在大豆中的N申请,则以合理(低)的水平保持期望,并优先于往年持续高产的领域。
参考
Cafaro La Menza N,Monzon JP,Specht Je,Grassini P.(2017)是氮供应的大豆产量限制吗?现场作物RES。213,204-212。
Grassini,P.,Rees,J.,Cafaro La Menza,N.和Specht,J.,2016。生产80+布/交流大豆需要什么?(欧共体3000)不扩展圆形。