Zašto je učinkovitost iskorištavanja dušika važna?

Učinkovitost iskorištavanja dušika desetljećima je široko korišten pojam u poljoprivrednim istraživanjima. UEID se često opisuje kao omjer prinosa usjeva prema količini primijenjenog ili usvojenog dušičnog gnojiva od strane usjeva.

Učinkovitost iskorištavanja dušika

Učinkovitost iskorištavanja dušika (NUE) je termin koji se koristi za opisivanje učinkovitosti biljke u iskorištavanju dodanog ili fiksiranog dušika za proizvodnju biomase. Dalje je definiran kao omjer između prinosa usjeva i količine dušika apsorbiranog iz tla kroz korijenje ili iz atmosfere fiksacijom bakterija.

NUE je važna osobina u programima oplemenjivanja usjeva, čiji je cilj poboljšati prinos usjeva uz istovremeno smanjenje troškova ulaganja, kao što su gnojiva, te ujedno zadržati dušik iz okoliša. Smanjenje unosa gnojiva dovelo bi do manje emisija stakleničkih plinova i manje ispiranja nitrata u podzemne i površinske vode.

Povećanje učinkovitosti korištenja dušika (NUE) može pomoći u smanjenju troškova ulaganja poljoprivrednika i povećanju profita. Visoka učinkovitost korištenja dušika znači da usjev apsorbira veći dio primijenjenog dušika te pozitivno utječe i na okoliš i na profit poljoprivrednika.

Nadalje, to je mjera količine dušika (N) koju usjev apsorbira u usporedbi s primijenjenom količinom. To je važan pokazatelj ekološke održivosti i ekonomske učinkovitosti u proizvodnji usjeva jer pokazuje odnos između unosa N i prinosa usjeva.

Učinkovitost korištenja dušika od 50% znači da je polovica primijenjenog dušika ostala u usjevu nakon završetka rasta.

Na primjer, ako imate 100 funti N gnojiva dostupno za proizvodnju kukuruza i primijenite ga odjednom prije sadnje, ali samo 70 funti usvoji usjev tijekom vegetacijske sezone, vaša agronomska NUE je 70%. To znači da je 30 funti izgubljeno u okoliš zbog denitrificije i ispiranja.

Može se izraziti kao postotak (npr. 50%) ili kao omjer (npr. 1:1). U oba slučaja, jedinice su jednake masenim jedinicama poput funti po jutru (lb/acre), kilograma po hektaru (kg/ha) ili grama po kvadratnom metru (g/m2).

Visoka agronomska učinkovitost iskoristivosti dušika (NUE) znači da usjev bolje koristi dušik koji mu je dostupan – što je poželjna situacija za profit, okoliš i održivost. Može biti zbunjujuće pokušati razumjeti razliku između učinkovitosti iskoristivosti hranjivih tvari i agronomske učinkovitosti iskoristivosti dušika (NUE). U suštini, učinkovitost iskoristivosti hranjivih tvari može se definirati kao bilo koja mjera koliko dobro biljka koristi hranjive tvari.

To je podskup toga što se odnosi na vjerojatno povećanje prinosa usjeva kada poljoprivrednici primijene dodatno dušično gnojivo. Fokus na prinos usjeva ono je što razlikuje agronomske NUE od drugih mjera unosa hranjivih tvari u biljke.

Koristi se omjer proizvedenog zrna (ili povećanje proizvodnje zrna) prema količini primijenjenog gnojiva. Na primjer, ako primijenite 200 lb/acre N i dobijete povećanje prinosa kukuruza od 50 bušela, tada bi vaša agronomka NUE bila: 200 lb/acre / 50 bu/acre = 4 lb zrna po funti primijenjenog N gnojiva.

Ključni je parametar za opisivanje ravnoteže dušika (N) u agroekosustavu. Stoga se može koristiti za procjenu održivosti sustava usjeva i za usmjeravanje praksi upravljanja dušikom.

Agronomska NUE (učinkovitost iskorištavanja dušika) omjer je između usvajanja dušika usjeva (CropNUptake) i količine dušika primijenjenog na usjev (FertilizerN + ManureN + BiologicalNfixation). Može se izraziti kao: AgronomicNUE = CropNUptake / FertilizerN + ManureN + BiologicalNfixation

Na primjer, ako poljoprivrednik primijeni 100 kg/ha gnojiva N na usjev pšenice i pri žetvi se u zrnu vrati 30 kg/ha N, tada AgronomicNUE = 0,30.

Pruža mjeru učinkovitosti svih dostupnih N unosa u proizvodnji prinosa usjeva, kao i sredstvo kojim se mogu usporediti i suprotstaviti različite strategije upravljanja dušikom.

Agronomska učinkovitost iskorištavanja dušika definirana je kao omjer biomase usjeva po jedinici primijenjenog ili oporabljenog dušika iz gnojiva ili ukupne količine dušika fiksiranog mahunarkama.

Agronomska NUI = Biomasa usjeva / Ukupni N unosi dostupni biljci

To je udio primijenjenog hranjiva N koji se oporavi u ciljanom usjevu. Idealna učinkovitost, koja se rijetko postiže, bila bi 100%, što znači da se sav primijenjeni N oporavi u usjevu.

Pojam agronomski ne odnosi se na praksu uzgoja, već na stvarnu količinu dušika (N) koju usjev koristi. To može biti manje od onoga što je stvarno primijenjeno ili isporučeno, a može biti posljedica različitih čimbenika kao što su gubitci ispiranjem ili denitrifikacijom, ili imobilizacijom dušika iz gnojiva od strane mikroorganizama u tlu.

Važnost NUE

Postoji nekoliko razloga zašto je učinkovitost iskorištavanja dušika u tlu važna. Evo nekih od njih:

1. Smanjuje ekonomske gubitke zbog niskih prinosa i loše kvalitete.
2. Poboljšava održivo korištenje prirodnih resursa.
3. Smanjuje zagađenje dušičnim gnojivom.
4. Niži troškovi povezani su s primjenom manje količine dušičnog gnojiva, koja je još uvijek dovoljna za postizanje ciljeva prinosa usjeva.
5. Manje utjecaje na okoliš, posebice na kakvoću vode, zbog smanjenog ispiranja i volatilizacijskog gubitka dušika.
6. Viši udio proteina u žitaricama. To može povećati ekonomsku vrijednost žitarica i poboljšati sposobnost životinja da pretvaraju hranu u meso ili mlijeko.

Kako izračunati učinkovitost korištenja dušika

NUE se izračunava pomoću sljedeće formule:

Jednadžba za NUE može se pronaći dijeljenjem prinosa zrna s ukupnom količinom dostupnog dušika za usjev.

g/ha prinosa zrna (suhe mase usjeva) ÷ g/ha primijenjenog N.

Na primjer, razmotrite usjev pšenice koji daje 3,5 t/ha s ukupnim sadržajem N od 0,24%. Stoga izmjerena količina N u zrnu iznosi:

3.5 × 0.24% = 8.4 kg/ha.

Ako je usjev opskrbljen s 100 kg/ha dušika (uključujući mineralizaciju tla), tada je iskoristivost dušika usjeva 8,4%.

Kako povećati učinkovitost korištenja dušika

Evo nekoliko načina na koje poljoprivrednici mogu poboljšati:

1. Možete ga poboljšati odabirom prave vrste gnojiva. Organska gnojiva su izvrsna. Kada se ova organska gnojiva unesu u tlo, polako otpuštaju hranjive tvari uz pomoć mikroorganizama prisutnih u tlu i time poboljšavaju UHN (učinkovitost korištenja hranjivih tvari).

2. Pomoću odgovarajućih metoda uzgoja.

3. Sadnja odgovarajućih sorti.

4. Pravilna primjena gnojiva u pravo vrijeme. Gnojivo bi trebalo primijeniti prije sjetve ili za vrijeme sjetve kad god je to moguće kako bi se što manje rasipali usjevi.

5. Također se može poboljšati plodoredom i Cover crops. Kada se koriste zajedno, ove prakse mogu pomoći u smanjenju negativnih ekoloških učinaka konvencionalnih poljoprivrednih praksi gdje poljoprivrednici primjenjuju višak dušika kako bi osigurali da sve biljke dobiju dovoljno dušika.

Tradicionalni pristup primjene adekvatnih količina dušika je skup i neučinkovit. Pokrovne kulture i plodored mogu pomoći u smanjenju troškova poboljšanjem iskoristivosti dušika (NUE) na vašim poljima, što znači da ćete moći proizvesti više s manje primjene dušičnog gnojiva.

Kada je riječ o plodoredu, zapamtite da nisu svi plodoredi jednaki. Neki plodoredi mogu smanjiti NUE u usporedbi s jednostavnom rotacijom kukuruza-soje. Na primjer, sadnja kukuruza nakon soje općenito će poboljšati NUE u usporedbi sa sadnjom soje nakon kukuruza.

Pokrovne kulture pokazale su se kao sredstvo povećanja iskoristivosti dušika (NUE) jer apsorbiraju dušik iz tla; proces poznat kao imobilizacija. Imobilizacija dušika je proces u kojem mikroorganizmi koriste organske izvore dušika u tlu i pretvaraju ih u novo živo tkivo (mikroorganizme).

Mikroorganizmi zatim umiru i oslobađaju taj organski dušik natrag u tlo kako bi ga biljke mogle koristiti. Međutim, pokrovne kulture zahtijevaju upravljanje, uključujući pravilne metode i rokove za uklanjanje.

GeoPard može pomoći u povećanju učinkovitosti korištenja dušika na nekoliko načina:

GeoPard je precizno ratarstvo rješenje koji poljoprivrednicima pruža potrebne podatke i informacije za učinkovitiju proizvodnju usjeva. GeoPard pruža uvid u potencijal prinosa svakog polja specifičan za biljku, te stanje dušika, kalija i fosfora u tlu. U nastavku su navedeni načini kako GeoPard pomaže u povećanju:

Oni osiguravaju potpuni ciklus računanja (koliko je azota već u tlu, koliko ga treba dodati, koliko ostaje na kraju sezone) i vrše planiranje za sljedeću sezonu.

GeoPard pomaže povećati NUE pružanjem preciznih preporuka o tome koliko gnojiva primijeniti i kada ga primijeniti. Pomaže poljoprivrednicima da smanje količinu primijenjenog gnojiva bez utjecaja na prinos usjeva. To znači da će poljoprivrednici potrošiti manje novca na gnojiva i istovremeno smanjiti svoj utjecaj na okoliš.

GeoPard preporučuje precizne količine gnojiva koje treba primijeniti na temelju karakteristika tla, povijesnih meteoroloških podataka (kako bi se procijenilo koliko će vode biti izgubljeno isparavanjem i transpiracijom) i aktualnih meteoroloških podataka (koji se mogu koristiti za predviđanje kada će se pojaviti dobar prozor mogućnosti za primjenu preporučenih količina).

2. Analize izrađuju na temelju infografika (Podaci s poljoprivrednih strojeva (Gnojidba prema primjeni, sijanje prema primjeni, prinos, proteini))

Najvažniji aspekt GeoParda je njegova sposobnost analize informacija na korisniku prijatan način. Ovaj sustav pruža podatke na lako razumljiv način, omogućujući bolje odluke u budućnosti. Informacije koje GeoPard prikuplja uključuju sljedeće: Gnojidba prema primjeni, sjetva, prinos i bjelančevine.

Ove informacije se prikupljaju pomoću strojeva i jednostavnim postupkom, pružajući poljoprivredniku sve najvažnije podatke na jednom mjestu. Podaci se zatim mogu koristiti za donošenje važnih odluka o tome što je potrebno učiniti za poboljšanje učinkovitosti korištenja dušika na njihovom gospodarstvu.

3. Pružaju analitiku (Jednadžbe za izračun unosa N na svaki kvadratni metar)

Jedna od glavnih prednosti GeoPard sustava za upravljanje usjevima jest to što poljoprivrednicima pruža učinkovit alat za razumijevanje i analizu rasta usjeva. GeoPard sustav za upravljanje usjevima koristi naprednu analitiku kako bi pomogao poljoprivrednicima s njihovim NUE.

Sustav pruža analitiku za svaki kvadratni metar, što omogućuje uzgajivačima da razumiju potrebnu količinu dušika za svako područje. Korištenjem tih informacija, uzgajivači mogu izbjeći prekomjerno gnojenje i uštedjeti novac smanjujući troškove gnojiva.

Analitika je pružena u jednostavnom obliku: jednadžbe koje vam govore koliko dušika trebate na svakom četvornom metru.

4. Kreiraju Agronomsko planiranje za sljedeću sezonu na temelju točnih podataka i GeoPard modeliranja

GeoPard vam pruža ključne informacije o svakom dijelu polja i ucrtava područja gdje je dušik najpotrebniji. Na temelju tih informacija, uzgajivači mogu planirati količinu gnojiva koja će se primijeniti u određenim dijelovima polja, čime se štedi vrijeme, novac i resursi.

Omjer je to preuzimanja dušika usjeva prema količini primijenjenog dušika. Glavni je pokazatelj produktivnosti i profitabilnosti usjeva te važan pokazatelj održivih poljoprivrednih praksi.

Što je manje dušika koji usjev koristi, to se učinkovitijim može smatrati. Nadalje, na NUE utječu mnogi čimbenici, uključujući svojstva tla, praksu upravljanja i uvjete okoliša.

Često postavljana pitanja

Koje su prednosti povećanja učinkovitosti korištenja dušika?

Povećanje istog donosi višestruke prednosti. Poboljšava produktivnost usjeva, smanjuje utjecaj na okoliš, štedi troškove i promiče održivu poljoprivredu.

Učinkovito korištenje dušika osigurava optimalan rast biljaka, smanjuje otjecanje dušika i emisije stakleničkih plinova, snižava troškove ulaganja i podupire dugoročnu plodnost tla. Prioritiziranjem toga, poljoprivrednici mogu postići boljeg prinosa, zaštititi okoliš, uštedjeti novac i doprinijeti održivoj poljoprivrednoj praksi.

2. Koliko gnojiva po kvadratnom metru?

Količina gnojiva po kvadratnom metru varira ovisno o kulturi, stanju tla i potrebnim hranjivim tvarima. Najbolje je provesti analizu tla kako bi se utvrdile specifične preporuke za gnojidbu radi optimalnog rasta biljaka. Analiza tla pruža točne informacije za određivanje ispravne količine gnojiva za primjenu po kvadratnom metru, osiguravajući učinkovitu opskrbu biljaka hranjivim tvarima.

3. Koje su dvije strategije za povećanje učinkovitosti korištenja dušika?

Postoje dvije učinkovite strategije za povećanje NUE:

• Split AplikacijaPodjela primjene dušičnog gnojiva u više doza tijekom vegetacijske sezone omogućuje bolje usklađivanje potreba biljke i dostupnosti hranjiva. Ovakav pristup smanjuje gubitke dušika i osigurava da biljke dobivaju dušik kada im je najpotrebniji.
• Poboljšano upravljanje hranjivima: Provođenje preciznog upravljanja hranjivim tvarima, poput korištenja tehnika primjene specifičnih za lokaciju i prilagođavanja količine gnojiva na temelju potreba tla i biljaka, može ga značajno poboljšati. Prilagođavanjem unosa hranjivih tvari specifičnim područjima ili zonama unutar polja, poljoprivrednici mogu optimizirati upotrebu gnojiva i minimizirati rasipanje hranjivih tvari.

Ove strategije doprinose maksimaliziranju učinkovitosti dušičnih gnojiva, smanjenju utjecaja na okoliš i poboljšanju prinosa usjeva uz održavanje održivih poljoprivrednih praksi.

4. Koja je kultura najučinkovitiji korisnik dušika?

Među raznim kulturama, mahunarke se smatraju najučinkovitijim korisnicima dušika. Leguminozne kulture, poput soje, graška i leće, posjeduju jedinstvenu sposobnost stvaranja simbiotskog odnosa s bakterijama koje fiksiraju dušik u svojim korijenovim kvržicama.

Ovo im omogućuje izravno dobivanje dušika iz atmosfere, smanjujući njihovu ovisnost o vanjskim izvorima dušika poput gnojiva. Kao rezultat toga, mahunarke imaju veću učinkovitost korištenja dušika i mogu doprinositi dušikom u tlu, što koristi naknadnim usjevima u sustavu plodoreda.

5. Koliko dušika pšenica treba po jutru?

Potrebe pšenice za dušikom po hektaru variraju ovisno o nekoliko čimbenika, uključujući plodnost tla, uvjete okoliša i specifičnu fazu rasta usjeva pšenice. U prosjeku, pšenica obično zahtijeva otprilike 100 do 150 funti dušika po hektaru.

6. Koliko vode treba pšenici po jutru?

Potrebe pšenice za vodom po jutru ovise o različitim čimbenicima, uključujući klimu, tip tla i stadij rasta usjeva. U prosjeku, pšenici je potrebno oko 20 do 30 inča vode tijekom cijele vegetacijske sezone. Međutim, bitno je uzeti u obzir specifične potrebe za vodom sorte pšenice koja se uzgaja i redovito pratiti razinu vlage u tlu.

7. Koliko gnojiva po jutru za pšenicu?

Kao općenito pravilo, pšenica obično zahtijeva oko 100 do 150 funti azota po jutru. Zahtjevi za fosforom i kalijem variraju ovisno o rezultatima ispitivanja tla, ali uobičajena preporuka je primijeniti otprilike 50 do 80 funti fosfora i 40 do 60 funti kalija po jutru.