Kväveapplikationstiming i majsproduktion

Timing N -applikationer

Målet med Timing Kväve (N) -applikationer till majs är att leverera adekvat n när grödan behöver den, utan att tillhandahålla överskott som potentiellt kan gå förlorade. Eftersom N -reaktioner i jorden är nära kopplade till både temperatur- och fuktförhållanden är detta mål ofta svårt att uppnå. Dess betydelse kan dock inte överskattas. Om majs är bristfälligt i N under dess snabba vegetativa tillväxtfas är avkastningsförluster oundvikliga. Å andra sidan minskar överutbudet av denna dyra grödningsinmatning vinsten och skadar miljön. Tillämpning av N vid flera gånger, inklusive tiden för maximalt grödupptag, kan sprida risken för N -förlust och grödor, förbättra lönsamheten genom att minska N -priserna och gynna miljön.

DettaGrödningsinsikt, den andra i en serie om N -hantering, diskuterar timing n applikationer till majs. En tidigare artikel behandlade optimala N -rate -beslut (Shanahan, 2011), och den slutliga artikeln kommer att diskutera räddningsansökningar.

Majs behov för kväve

Eftersom N är en beståndsdel av allt protein i majsanläggningen behövs det i höga mängder. När det är bristfälligt, förhindras normal tillväxt och utveckling. Faktum är att N -stress när som helst under en majsanläggningens liv kommer att subtrahera från utbyte, ungefär som torka, insektsmatning, sjukdomstryck eller andra spänningar. Följande diagram visar den ungefärliga mängden n som tas bort i majskorn och stover (dvs det minsta mängden n som krävs för att odla grödan.)

Tabell 1. N avlägsnas av majsskörden.

*Anpassad från Sawyer och Malarino, 2007.

Majs kräver endast en bråkdel av detta kväve under plantan, men dess behov eskalerar snabbt när majs når V8 -tillväxtstadiet (8 bladkrage). Detta knä - Hög majs kan växa till axelhöjd (ungefär V12 till V14) på ​​cirka två veckor och når tofs/silkningssteget (VT/R1) på cirka två veckor om förhållandena är gynnsamma. En sådan snabb tillväxt jämställs av få andra grödor och kräver ett stort utbud av kväve för att uppfylla kraven på produktiv grön vävnadsutveckling (figur 1).

Figur 1. N Upptag av majs. Anpassad från Richie, et.al, 2005 (Hur en majsanläggning utvecklas).

Som figuren visar kräver majs i allmänhet över hälften av dess totala N -tillförsel mellan V8 och TASSELING (VT), en period som endast kan omfatta 30 dagar, beroende på temperatur- och fuktförhållanden. Rekommendationer till Sidedress N av V4 till V6 är att tillhandahålla viss säkerhetsmarginal om väder- och markförhållandena försenar N -applicering eller N -rörelse till rötterna. Figuren visar också att växtens behov av kväve inte slutar vid TASSELING - ungefär en - Tredje av Plant N -kraven måste fortfarande uppfyllas av upptag under reproduktion (EAR - -fyllning) period.

Betydelsen av adekvat N under öronfyllningen
Förutom sin funktion i grön vävnadsbildning spelar kväve en avgörande roll i öron- och kärnutvecklingen. En ny studie av kväve -translokation inom växten indikerar att N rör sig till örat från andra växtvävnader även före silkning, tydligen för kväve - intensiv process av kärnembryobildning (Ciampitti och Vyn, 2010). Denna studie rapporterade också att fortsatt örontillväxt och utbytesansamling från R1 till R6 är nära associerad med N -innehåll i ovanstående - markanläggningar.

Kanske viktigast av allt, studien visade att fortsatt n upptag under örat - Fyllningsperioden kan minimera remobiliseringen av N från vegetativa till reproduktiva vävnader. Detta innebär att växten inte behöver kannibalisera bladen för att ge N för kärnutveckling när den kan ta upp N från jorden under denna period. Detta gör det möjligt för växten att behålla mer grönt bladområde på sensommaren och början av hösten, vilket ökar varaktigheten av fotosyntes, kolhydratproduktion och spannmålsutbyte.

Möta majsbehov för N

För att tillgodose majsbehov för adekvat kväve vid V8 måste odlare ofta kämpa med avvikande vädermönster som påverkar N -hanteringsmålen. Överdriven nederbörd kan hota markkvävereserverna samt hindra återförsörjning av markutrustning. Överdrivet torra förhållanden kan förhindra att appliceras från att flytta från appliceringspunkten till rotzonen för växter. Temperatur- och fuktförhållanden påverkar också mängden N mineraliserade från den organiska materialfraktionen av jord.

För att undvika väder - Relaterade fallgropar till Corn n Supply,Odlare kan sprida sin risk genom att ansöka N vid flera gångereller använder produkter som hjälper till att skydda specifika N -gödselmedel från regn - relaterade förluster. Detta är särskilt viktigt på jordar som är föremål för N -förlust, såsom sandjord som är benägna att leka, eller tyngre jordar i områden med höga regn som kan bli mättade och föremål för denitrifikationsförluster. Denna strategi för N -hantering kan också öka slutresultatet genom att minska den totala mängden N -tillämpad.

Kväve kan appliceras av odlare vid flera gånger under året: under hösten, tidigt på våren (preplant), vid plantering och i - säsong (sidostress).

Figur 2. Allvarliga kvävebristsymtom är tydliga inom detta område som förblev mättade på grund av överdriven nederbörd.

Fall - Ansökan: Höstanvändning av N praktiseras i områden där jordtemperaturer vanligtvis förblir under 50 grader F från sena hösten till våren. Dessa svala jordtemperaturer minskar aktiviteten för nitrifierande jordbakterier som omvandlar ammonium till nitratformer av N. Men om jordtemperaturer stiger över 50 grader F, riskerar detta N förlust genom lakning eller denitrifikation. På grund av den längre tid som denna N riskerar att förlust, bör fallapplikation, om den praktiseras, hanteras noggrant. I alla fall av höstapplikation bör endast ammoniumkällor för N användas (Murrell och Snyder, 2006). En nitrifikationsinhibitor såsom N - tjäna^®bör också övervägas för att hålla N i den stabila NH₄+ form.

Tidig vår (förplantat) applikation:Preplant N -applikation används ofta i områden där odlare kan slutföra denna praxis utan att försena plantering utöver det optimala fönstret. Eftersom detta N appliceras långt före större grödupptag, riskerar den också för förlust om varma jordtemperaturer och överdriven nederbörd inträffar. Tillämpning av ammoniumformer av N kan minska förlustpotentialen. Beroende på tidpunkten för applicering i förhållande till plantering, såväl som förväntade väderförhållanden (bestäms av klimathistoria) kan en nitrifikationsinhibitor också vara fördelaktig.

Vid planteringsapplikation:Även om många planterare inte är utrustade för att applicera gödselmedel vid plantering, har denna metod för applicering vissa fördelar. När fältet är lämpligt att plantera, kommer Planter N -applikationer säkert att inträffa, till skillnad från förplantat eller sidor -applikationer som kan störas av vädret. Det finns emellertid gränser för hur mycket N som kan tillämpas vid plantering, på grund av oro över effekter på fröspiring, liksom hur mycket material som rimligen kan transporteras på planteraren. Dessutom, applicering av gödningsmedel vid plantering bromsar planteringsprocessen till viss del.

Flytande former av N, såsom UAN -lösning, föredras för planterapplikation. UAN -lösning kan kombineras med flytande startare eller andra flytande gödselmedel för att leverera flera näringsämnen till grödan.

I - Säsong (Sidedress) Applikation:I - Säsong tillåter N -applikationer justeringar av planerad N -leverans baserat på vädervariationer. Om våta fjäderförhållanden resulterar i N -förluster kan sidorfrekvensen höjas. Om varma temperaturer och måttlig nederbörd resulterar i hög N -mineralisering och en N - Tillräcklig gröda, kan sidorfrekvensen sänkas. Denna process för att bestämma grödes tillräcklighet eller behov kan stödjas av olika metoder för jordtestning eller växtavkänning (Shanahan, 2011).

I - Säsong kan N -applikationer leverera N till grödan nära tiden för maximal växtupptag. Om våta förhållanden utvecklas kan emellertid sidor -applikationer försenas utöver det optimala tillämpningsdatumet. Extremt torra förhållanden kan resultera i en försening i tillgängligheten av sidan - klädd n till anläggningen.

På grund av de risker som är associerade med i - säsong n -applikation måste denna praxis noggrant hanteras för att skörda sina potentiella belöningar. Jordens fertilitetsspecialister rekommenderar ofta att endast en - Tredje av den totala grödan bör riktas mot sidor -applikation. Dessutom bör odlare vara väl - beredda att applicera sidor -n så snabbt som möjligt när möjligheten uppstår.Slutligen bör en säkerhetskopieringsplan vara på plats för i - -säsongansökan.Om vädret stör den ursprungligen planerade applikationen kan en snabbt implementerad säkerhetsplan hjälpa till att avvärja betydande N -brist och avkastningsförlust.

N - Tidsforskningsresultaten varierar

Effekten på utbytet av N -applikationstiming har studerats i stor utsträckning i årtionden. Vanliga typer av kväve -timingstudier inkluderar applikationer på hösten kontra våren (preplant), preplant kontra splittring mellan preplant och sidor och olika typer av N -gödselmedel applicerade vid olika tidpunkter. Resultaten av flera studier sammanfattas nedan.

Tabell 2. Sammanfattning av studier på effekten av N -tillämpningstiming på majskornutbytet. Anpassad från Bundy, 2006.

¹ Killorn, et al, 1995.² Randall och Schmitt . 2004.³ Bundy, 2006.
⁴ Split=Total applicerad n splittring mellan preplant och sidor.

Som tabell 2 visar var det vanligaste resultatet av N -tidsstudier ingen skillnad i majskornutbyte mellan förplantat och delade appliceringstider. I Iowa och Wisconsin var förplantningsapplikationer lika eller överlägsna som delade tidpunkter på de flesta platser. I Minnesota -studierna där delade applikationer överförde förplantade applikationer hade överdriven nederbörd inträffat eller plats hade grova jordar.

Figur 3. Sidedress -applicering av vattenfri ammoniak vid V5 till V6 majs tillväxtstadiet.Foto med tillstånd av John Deere.

En annan studie jämförde olika priser och tidpunkter för N -tillämpning under två år i rad i Minnesota (tabell 3). I denna studie visade delade applikationer en fördel under år 1 när nederbörden var långt över genomsnittet, men en nackdel under år 2 när nederbörden var nära genomsnittet.

Tabell 3. Majsutbyte som påverkas av metoden för N -applikation på fin - texturerad glacial - Till jordar (Randall och Schmitt . 2004).

År 1. 56% över genomsnittet nederbörd.
År 2. 16% över genomsnittet nederbörd.

Andra studier testade också N -tillämpningstiming, flera hastigheter av N och olika andelar av totalt N tillämpade vid olika tidpunkter. Dessa studier visar ett brett utbud av resultat som oftavariera beroende på väderförhållandenastötte på under studien. Av denna anledning är det viktigare för att utveckla framgångsrika N -ledningsstrategier i sig att förstå förhållandet mellan N -tillförsel, väderförhållanden och majsbehov för att utveckla framgångsrika N -hanteringstrategier än forskningsresultat.

Ammoniumformer av n mer stabil

De vanligaste kvävegödningsmedel är vattenfri ammoniak, urea - ammoniumnitrat (UAN) lösningar och granulär urea. Andra former inkluderar ammoniumnitrat och ammoniumsulfat. Ammonium (NH₄+) Former av n binds till negativt laddade markpartiklar och omfattas inte av laknings- eller denitrifikationsförluster. Tillämpning av N -gödselmedel som inkluderar mer ammonium- och mindre nitratformer av N minskar deras potential för förlust på kort sikt. Men med tiden omvandlar markbakterier ammonium till nitrat (nej₃-), en form som lätt går förlorad när överdrivet regn lakar eller mättar jord. Nitrifierande bakterier har minimal aktivitet när jordtemperaturerna är under 50 graders F, så svala eller kalla temperaturer hjälper naturligtvis att skydda ammoniumformer av N från förluster.

Urea - som innehåller gödselmedel har ännu en förlustmekanism: de är föremål för förångning när ytan appliceras. När urea har tagits i jorden av nederbörd, bevattning eller jordbearbetning upphör emellertid.

Kvävestabilisatorer

För att minska N -förluster kan kväve "stabilisatorer" eller "tillsatser" tillämpas tillsammans med N -gödselmedel. Dessa produkter måste matchas med specifika N -gödselmedel för att vara effektiva. Flera vanliga produkter inkluderar instinkt^®, N - tjäna^®, Agrotain^®, Agrotain Plus^®och ESN^®. För dessa produkter, läs och följ alla etikettinstruktioner noggrant.

Instinkt och n - servera^®innehåller det kemiska nitrapyrinet (2-klor-6- (triklormetyl) pyridin. Dessa produkter är nitrifikationshämmare som verkar mot bakterier som är ansvariga för nitrifikation och därmed bromsar omvandlingen från ammonium till nitrat och minskar risken för förlust.

Enligt tillverkaren tjänar N -^®är en olja - löslig produkt som kan användas med vattenfri ammoniak, torr ammonium och urea gödselmedel. Forskningsstudier under många år har bevisat effektiviteten hos n - tjäna^®När du används med vattenfri ammoniak.

Instinkt är en ny inkapslad formulering av nitrapyrin som enligt tillverkaren är avsedd för preplantation, preemergence, vid - växtrad eller bandinjektionsapplikation med urea ammoniumnitrat (UAN). Instinkt kan appliceras på våren med flytande gödningsmedel eller tank - blandat med en applikation för herbicid eller insekticid före eller vid plantering. Det är också tank - blandning kompatibel med fungicider, enligt tillverkaren.

Rörelse, föreningen nbpt [n - (n - butyl) tiofosfor triamid] används främst med urea och sekundärt med urea - ammoniumnitratlösningar. Agrotain hämmar ureas, ett naturligt förekommande jordenzym som är involverat i omvandlingen av urea till ammoniak. Detta ger mer tid för nederbörd att inträffa och integrera urea i jorden. Agrotain Ultra är en mer koncentrerad formulering av Agrotain.

Figur 4. Applicering av vattenfri ammoniak på fält tidigare i sojabönor. En nitrifikationsinhibitor kan tillsättas för att minska N -förluster, särskilt för fallapplikation.Foto med tillstånd av fall - ih.

Agrotain och Agrotain Ultra är användbara när urea sänds och inte integreras i jorden med jordbearbetning eller bevattning. När det sänds i kontakt med grödrester kan höga förluster resultera, eftersom ureasenzymet är rikligt i växtmaterial. Forskning visar att N -förlust från ytan - tillämpad urea kan variera från 0 till 50 procent. Mängden förlust beror på väderförhållandena; Förlust är störst med varmt, blåsigt väder och en fuktig markyta.

Rörelse^®Plusär ett additiv specifikt för UAN -lösning, enligt produktetiketten. Agrotain plus innehåller både n - (n - butyl) tiofosfor triamid, en ureasinhibitor som förhindrar kväveförlust genom ammoniak -flyktig från syntetisk eller organisk urea, och dicyandiamid, en organisk nitrogenmaterial som företräder nititrifikation. Således verkar det mot både förångning och nitrifikationsprocesser som leder till N -förluster från urea, men skyddar inte nitratdelen av UAN -lösningen.

Esn^®, EförironsmässigtSmartaNItrogen är en annan typ av kvävesstabilisator. Enligt tillverkaren innehåller ESN en urea -granule inom en mikro - tunn polymerbeläggning, som frigör N när jorden värms. Denna tidsutgivningsmetod är ett alternativt sätt att minska kväveförluster på grund av volatilitet.

Använda historiska väderdata för att utveckla din N - leveransstrategi

Att sprida N -applikationer är ett bra sätt att sprida risker och minska kostnaderna, men i vilken utsträckning detta är praktiskt beror till stor del på rådande väderförhållanden i ditt område. Historiska väderdata kan användas för att bestämma hur mycket tillämpad N som kan gå förlorade under typiska månader, och också för att indikera hur många dagar som kan vara tillgängliga för fältarbete när Sidedress -applikationer måste göras.

Odlare bör använda historisk väderinformation för att utveckla en kväve -tidsstrategi som har stor sannolikhet för att implementeras de flesta år. Sådana strategier bör vägas kraftigt för jordtyp och topografi, vilket påverkar lagring av tillämpad N och förmågan att tillämpa ytterligare N. -regioner och enskilda fält varierar i dessa egenskaper, så många odlare bör ha flera kvävehanteringsstrategier i sin jordbruksverksamhet.

Odlare måste också vara redo att implementera en "plan B" när överdriven eller långvarig nederbörd eller andra väderavvikelser förhindrar implementering av ursprungliga kväveprogram. Ett snabbt och effektivt svar på N -stress kan påverka grödan med minst 10 till 15%.

Referenser

Bundy, LG . 2006. Sidedressing Kväve: Användbar på alla jordar? Proc. av 2006 Wisconsin Gertilizer, Aglime & Pest Management Conference, Vol . 45. pp 39-43.

Ciampitti, IA och TJ vyn . 2010. En omfattande studie av konsekvenser av växtdensitet på kväveupptagningsdynamik hos majsplantor från vegetativa till reproduktionssteg. Fältgrödor res. (2010), doi: 10.1016/j.fc.2010.10.009.

Killorn, RJ, RD Voss och JS Hornstein . 1995. kvävegödningsstudier, 1987-1991. P . 2.3-2.15. I Integrated Farm Management Demonstration Program Comprehensive Report. Iowa State Univ. IFM 16, Ames ia.

Murrell, TS och C. Snyder . 2006. Fall Applied Nitrogen in the Corn Belt: Frågor och svar för majs. Pub. Ref. # 06085. International Plant Nutrition Institute.

Randall G. och M. Schmitt . 2004. Strategier för Split N -applikationer 2004. Proc. Wis. Fert. Aglime och Pest Mgmt. Conf . 43: 60-67. Madison, WI.

Richie, SW, JJ Hanway och Go Benson . 2005. Hur en majsanläggning utvecklas. Iowa State University Cooperative Extension Service. Ames. Specialrapport nr . 48. 21 pp.

Sawyer, J. och Mallarino, T . 2007. avlägsnande av näringsämnen vid skörd av majsstover. IIntegrerad grödhanteringNyhetsbrev, IC - 498 (22) - 6 augusti 2007 Edition. Iowa State University.

Shanahan, JF . 2011. Bestämma optimala kvävehastigheter för majs.Grödningsinsikt, Vol . 21, No . 2. Pioneer HI - uppfödd, Johnston, IA.