内布拉斯加州西部的春小麦研究

小麦试验田鸟瞰图
图1所示。2020年东北格兰特附近Henry J. Stumpf国际小麦中心春小麦示范区区域图像。

内布拉斯加州西部的春小麦研究

春小麦是一种凉季谷物作物,主要生长在美国北部地区,那里的夏季较凉爽,使作物避免了热应激,延长了籽粒灌浆期。随着小麦生产进一步向南转移,气候条件转变为冬天更温和,夏天更热,有利于冬小麦的生产。在内布拉斯加州,几乎所有的小麦生产都来自冬小麦。

为什么春小麦过去没有收成

过去在半干旱的内布拉斯加州西部将春小麦纳入旱地种植系统的尝试经常失败,原因是:

  • 籽粒产量比冬小麦低40-60%左右。
  • 缺乏种子、储存、作物保险和营销机会等基础设施。
  • 通常用于轮作的其他作物(如玉米和冬小麦)的优惠市场价格。
  • 较低现金租金和除草剂费用方面的休耕期高效率。

为什么春小麦现在有效

在过去的几年里,玉米和冬小麦价格的逐渐下降,增加了有效控制休耕期杂草的难度,与冬小麦低蛋白相关的惩罚迫使许多农民放弃传统的小麦-玉米-休耕轮作,试图通过采用连续的作物轮作来实现经济目标。根据我们最近的调查,大多数农民决定要么连续种植玉米,要么用一种替代作物(如豌豆、小米、大豆等)代替休耕,与小麦和玉米轮作三年。

在半干旱地区,如西部内布拉斯加州,强化作物旋转将不可避免地导致随后作物的产量降低。在连续玉米的情况下,屈服惩罚也是残留覆盖和杂草,昆虫和疾病压力增加的结果,需要额外的管理费用。许多农民将春小麦视为旋转作物,目的是打破杂草和害虫循环,建立残留物覆盖,并增加玉米产量的玉米。春小麦不太可能会产生高利润,但如果仍然以牺牲玉米的牺牲品牺牲仍然在玉米产量增加3-4岁的费用中,春小麦仍有良好的机会成功地实施了西方的旱地作物旋转内布拉斯加州。

帮助农民生长和市场春小麦

2020年春,内布拉斯加州推广中心启动了春小麦研究,以生成品种性能和最佳农学做法的基线信息,帮助农民成功种植这种作物。除产量外,本研究的目的是确定品种选择、肥力方案和耕作方式对春小麦籽粒蛋白质含量和焙磨品质的影响。这些信息将使农民能够采取策略,生产出更畅销的产品,更容易进入小众市场。

这项研究是在美国东北格兰特附近的亨利·j·斯顿夫国际小麦中心进行的。我们联系了几家育种公司(包括公共的和私人的),以提供他们认为在我们的环境中表现良好的品种。研究场地土壤类型为Kuma粉砂壤土,土壤pH为5.3,有机质含量为1.9%,植前土壤P(0-8)为79 ppm,植前土壤N(0-24)为19 lbs/ac。之前的玉米在2019年的产量是120蒲式耳/ac。生长条件比正常情况更热更干燥,季节性降水(3 - 7月)比30年平均降水量低3.5英寸(图2)。

2020年春小麦生长季月降水量、最低和最高气温曲线图
图2。2020年春小麦生长季的月降水量、最低和最高气温,包括东北格兰特附近Henry J. Stumpf国际小麦中心30年的平均值。

田间试验处理-品种、耕作和氮

3月6日,19个春小麦品种以150万粒/ac的播种率在3个耕作区(免耕、直耕和常规耕)播种。耕作处理在播种前进行(3月2日);垂直耕作将残茬切碎,大部分留在地表,而传统耕作将植物残茬纳入土壤。3月27日,在分蘖期,在商品喷雾器上喷施5种氮(0、50、100、150、200 lbs N/ac),以液体尿素硝铵(32-0-0)的形式施于各品种和耕作区。在施肥后不久,农田的降雨量为0.51英寸。

各种性能

多种产量性能(即产量排名)不受不同耕作和N管理实践的影响。这些结果表明,在垂直耕作或高N下表现出良好或低N的实验性良好,反之亦然。结合所有耕作和N率,春小麦品种产量范围为12.0至20.2BU / AC平均为16.8BU / AC(表1)。

Among the varieties evaluated, WestBred’s hard red WB-9590 performed the best yielding 20.2 bu/ac, which was 42% of the yield obtained in a neighbouring field of winter wheat (47 bu/ac) planted after a fallow year (Table 1). WestBred also had a hard white variety, WB-7202CLP, that yielded 18.7 bu/ac and was ranked 3rd in the overall performance (Table 1). Montana State, Minnesota Crop Improvement Association, AgriPro (Syngenta), and South Dakota State University (SDSU) each had at least one variety in the upper half of the overall yield rankings, while all North Dakota State University (NDSU) varieties were in the bottom half (Table 1).

表1
表1.三个耕作和五种氮气治疗的春小麦品种性能平均。在Unl Compent Center靠近Grant,NE的2020年生长季节进行了研究。在休耕期后种植的冬小麦的产量为47Bu / Ac。
公司 种类 收益率(bu / ac) 排名
Westbred(拜耳) 世行9590小时 20.2 1
Westbred(拜耳) 世行9719小时 18.8 2
Westbred(拜耳) wb7202 CLP HWS 18.7 3.
蒙大拿州 维达 18.5 4
Westbred(拜耳) WB 9606 HRS. 18.2 5
明尼苏达州作物改良协会 MN托吉 18 6
AgriPro(先正达公司) SY偷牛贼 17.7 7
Westbred(拜耳) WB 7696 HWS. 17.1 8
南达科他州立大学 超越 17 9
Westbred(拜耳) 世行9479小时 16.8 10
南达科他州立大学 占了上风 16.8 11
北达科他州立大学 格伦小时 16.3 12
明尼苏达州作物改良协会 Mn Lang. 16.3 13
北达科他州立大学 vitpro hrs. 16.1 14
北达科他州立大学 砍伐树木的人小时 16 15
南达科他州立大学 提高 15.5 16
AgriPro(先正达公司) SY Valda 15.3 17
AgriPro(先正达公司) SY英格玛· 14.6 18
北达科他州立大学 ND Frohberg小时 12 19
情节一般 16.8
屈服差为5%水平 4.7

耕作与氮素管理

在低施氮量(< 75 lbs N/ac)下,春小麦对耕作的产量响应略好(~2-3 bu/ac),可能是由于较高的氮矿化(图3)。免耕下较好的残茬覆盖和土壤水分有效性似乎增加了产量潜力。这反过来又导致了超过75磅N/ac时更好的产量响应(图3)。在200磅N/ac时,免耕产量为27磅/ac,比垂直和常规耕作的产量优势为7-20磅/ac(图3)。

春小麦反应图对耕作
图3。在Grant的2020年生长季,春小麦对耕作(免耕、垂直耕作和常规耕作)和氮素水平(0-200磅N/ac)的响应。

经济上最佳的n率

从经济角度来看,只有经济回报(即产量x粮食价格)超过投资(即氮肥用量x肥料价格),每增加一单位氮肥的产量收益才合理。2020年,炎热干燥的天气条件不利于春小麦的生长发育(图2);因此,产量潜力降低,春小麦对高施氮的响应不是很强烈(图3)。

基于颇春小麦价格(5美元/ bu)和N肥(0.50美元/磅(N)的最佳氮肥率为春小麦在格兰特在2020年的生长季节,东北是51磅N / ac, coresponded 15 bu / ac产量(表2)。虽然春小麦了25部/ ac在N 200磅,额外投入150磅氮肥(约75美元/ac投入)以提高约10单位/ac产量(约50美元/ac利润)在经济上是不合理的(图4,表2)。然而,如果更高的氮肥投入导致谷物蛋白质或烘焙和研磨质量的增加,这将使春小麦更容易销售,高氮投入可视为一项有价值的投资。表2总结了春小麦在粮食市场和氮肥价格范围内的经济最优施氮量。

结论

  • 春小麦已经显示出潜在的潜力作为旋转作物的西部旱地生产成连续的玉米种植序列。
  • 试验中最佳品种产生20.2 BU / AC,这是邻近冬小麦的42%。
  • 免耕优于直耕和常规耕作,尤其是在施氮量较高时
  • 2020年春小麦最优经济施氮量为51磅/公顷。

在进行任何长期建议之前,需要进行多年和多个地点进行研究,以考虑影响各种绩效和管理实践的环境因素。

即将到来的春小麦资源

  • 谷物蛋白质,烘焙和研磨品质-添加到本报告中。
  • 春小麦全态繁体性能在四个内布拉斯加州地点。
经济最优施氮量(磅N/ac)与春小麦市场价格的函数图
图4。经济最优施氮量(磅N/ac)作为春小麦籽粒市场价格(4、6和8 $/bu)在0.5/ac氮肥价格下的函数,假设2020年生长季在东北地区Grant观测到的产量对施氮量的响应。
表2。假设产量对2020年生长季在东北格兰特观测到的氮肥水平的响应,春小麦经济最优氮肥水平作为粮食和肥料价格的函数。
谷物价格(美元/ bu) 肥料价格(N $ /磅)
0.6 0.55 0.5 0.45 0.4
4 25 31 37 44 51
5 40 45 51 58 66
6 51 57 63 70 78
7 61 67 73 80 88
8 70 76 82 89 97
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一片玉米地。