Kāpēc slāpekļa izmantošanas efektivitāte ir svarīga?

Slāpekļa izmantošanas efektivitāte jau gadu desmitiem ir plaši izmantots jēdziens lauksaimniecības pētījumos. Slāpekļa izmantošanas efektivitāte bieži tiek raksturota kā kultūraugu ražas attiecība pret kultūraugu izmantotā vai uzņemtā slāpekļa mēslojuma daudzumu.

Kas ir slāpekļa izmantošanas efektivitāte?

Slāpekļa izmantošanas efektivitāte (SLI) ir termins, ko lieto, lai aprakstītu auga efektivitāti, izmantojot lietoto vai fiksēto slāpekli biomasas ražošanai. To sīkāk definē kā attiecību starp kultūraugu ražu un slāpekļa daudzumu, ko absorbē no augsnes caur saknēm vai no atmosfēras, fiksējot to ar baktēriju palīdzību.

NUE ir svarīga īpašība kultūraugu selekcijas programmās, kuru mērķis ir uzlabot kultūraugu ražu, vienlaikus samazinot izejvielu, piemēram, mēslošanas līdzekļu, izmaksas, un vienlaikus nepieļaut slāpekļa nonākšanu vidē. Mēslošanas līdzekļu patēriņa samazināšana samazinātu siltumnīcefekta gāzu emisijas un nitrātu izskalošanos gruntsūdeņos un virszemes ūdeņos.

NIE palielināšana var palīdzēt samazināt lauksaimnieku ieguldījumu izmaksas un palielināt peļņu. Augsta slāpekļa izmantošanas efektivitāte nozīmē, ka kultūraugi patērē vairāk izmantotā slāpekļa, un tam ir pozitīva ietekme gan uz vidi, gan lauksaimnieku peļņu.

Turklāt tas ir mērs, kas parāda kultūraugu uzņemtā slāpekļa (N) daudzumu salīdzinājumā ar izmantoto daudzumu. Tas ir svarīgs vides ilgtspējības un ekonomiskās efektivitātes rādītājs kultūraugu ražošanā, jo tas parāda saistību starp N ievadi un kultūraugu ražu.

Slāpekļa izmantošanas efektivitāte 50% nozīmē, ka puse no izmantotā slāpekļa palika kultūrā pēc augšanas pabeigšanas.

Piemēram, ja jums ir pieejamas 100 mārciņas (45 kg) N mēslojuma kukurūzas audzēšanai un jūs to visu uzreiz uzklājat pirms stādīšanas, bet augšanas sezonā kultūraugs patērē tikai 70 mārciņas (42 kg), jūsu agronomiskais NIE ir 70%. Tas nozīmē, ka denitrifikācijas un izskalošanās dēļ vidē tika zaudētas 30 mārciņas (13,6 kg).

To var izteikt procentos (piemēram, 50%) vai attiecībā (piemēram, 1:1). Abos gadījumos mērvienības ir vienādas ar masas mērvienībām, piemēram, mārciņas uz akru (lb/acre), kilogrami uz hektāru (kg/ha) vai grami uz kvadrātmetru (g/m2).

Augsta agronomiskā NIE nozīmē, ka kultūraugs vairāk no tai piegādātā N tiek izmantots – vēlama situācija peļņas normas, vides aizsardzības apsvērumu un ilgtspējības ziņā. Var būt sarežģīti mēģināt izprast atšķirību starp barības vielu izmantošanas efektivitāti un agronomisko slāpekļa izmantošanas efektivitāti (NUE). Būtībā barības vielu izmantošanas efektivitāti var definēt kā jebkuru mēru, kas parāda, cik labi augs izmanto barības vielas.

Tā ir daļa no šī rādītāja, kas attiecas uz iespējamo ražas pieaugumu, ja lauksaimnieki izmanto papildu N mēslojumu. Koncentrēšanās uz ražu ir tas, kas atšķir agronomisko NIE no citiem augu barības vielu uzņemšanas mērījumiem.

Tajā tiek izmantota saražoto graudu (vai graudu ražošanas pieauguma) attiecība pret izmantotā mēslojuma daudzumu. Piemēram, ja jūs izmantojat 200 mārciņas/akru N un iegūstat 50 bušeļu kukurūzas ražas pieaugumu, tad jūsu agronomiskais NIE būtu: 200 mārciņas/akrs / 50 bušeli/akrs = 4 mārciņas graudu uz katru mārciņu izmantotā N mēslojuma.

Tas ir galvenais parametrs agroekosistemas slāpekļa (N) bilances aprakstīšanai. Tādējādi to var izmantot, lai novērtētu audzēšanas sistēmas ilgtspējību un vadītu slāpekļa pārvaldības praksi.

Agronomiskā NIE ir attiecība starp kultūraugu N uzņemšanu (kultūraugu N uzņemšanu) un kultūraugam uzklāto N daudzumu (mēslojuma N + kūtsmēslu N + bioloģiskā N fiksācija). To var izteikt šādi: Agronomiskā NIE = kultūraugu N uzņemšana / mēslojuma N + kūtsmēslu N + bioloģiskā N fiksācija.

Piemēram, ja lauksaimnieks kviešu ražai izmanto 100 kg/ha N mēslojuma un ražas novākšanas laikā graudos tiek atgūti 30 kg/ha N, tad Agronomiskais NIE = 0,30.

Tas sniedz iespēju novērtēt visu pieejamo slāpekļa izejvielu efektivitāti ražas nodrošināšanā, kā arī nodrošina līdzekli, ar ko salīdzināt un pretstatīt dažādas slāpekļa apsaimniekošanas stratēģijas.

Agronomiskā NIE ir definēta kā kultūraugu biomasas attiecība pret izmantotā vai atgūtā mēslojuma N daudzuma vienību vai kā kopējo pākšaugu piesaistīto N daudzumu.

Agronomiskā NIE = kultūraugu biomasa / kopējais augiem pieejamais N ievades apjoms

Tā ir izmantotā mēslojuma N daļa, kas tiek atgūta mērķa kultūrā. Ideālā efektivitāte, kas reti tiek sasniegta, būtu 100%, kas nozīmē, ka viss izmantotais N tiek atgūts kultūrā.

Termins "agronomiskais" neattiecas uz lauksaimniecības praksi, bet gan uz faktisko N daudzumu, ko kultūraugs izmanto. Tas var būt mazāks par faktiski uzklāto vai piegādāto N daudzumu, un to var izraisīt dažādi faktori, piemēram, zudumi izskalošanās vai denitrifikācijas dēļ vai mēslojuma N imobilizācija augsnē esošo mikroorganismu ietekmē.

NUE nozīme

Ir vairāki iemesli, kāpēc slāpekļa izmantošanas efektivitāte augsnē ir svarīga. Šeit ir daži no tiem:

1. Tas samazina ekonomiskos zaudējumus, ko rada zema raža un slikta kvalitāte.
2. Tas uzlabo dabas resursu ilgtspējīgu izmantošanu.
3. Tas samazina piesārņojumu no slāpekļa mēslojuma.
4. Zemākas izmaksas ir saistītas ar mazāka slāpekļa mēslojuma daudzuma izmantošanu, kas joprojām ir pietiekams, lai sasniegtu ražas mērķus.
5. Mazāka ietekme uz vidi, jo īpaši uz ūdens kvalitāti, pateicoties samazinātiem slāpekļa izskalošanās un iztvaikošanas zudumiem.
6. Augstāks olbaltumvielu saturs graudaugos. Tas var palielināt graudu ekonomisko vērtību un uzlabot dzīvnieka spēju pārvērst barību gaļā vai pienā.

Kā aprēķināt slāpekļa izmantošanas efektivitāti

NIE tiek aprēķināts, izmantojot šādu formulu:

NIE vienādojumu var atrast, dalot graudu ražu ar kopējo kultūraugam pieejamo N daudzumu.

g/ha graudu raža (kultūraugu sausnas) ÷ g/ha pielietotais slāpeklis.

Piemēram, ņemsim vērā kultūraugu, kas dod 3,5 t/ha kviešu ar kopējo N saturu 0,24%. Tāpēc izmērītais N daudzums graudos ir:

3,5 × 0,24% = 8,4 kg/ha.

Ja kultūraugam ir piegādāti 100 kg/ha N (ieskaitot augsnes mineralizāciju), tad kultūras NIE ir 8,4%.

Kā palielināt slāpekļa izmantošanas efektivitāti

Šeit ir daži veidi, kā lauksaimnieki var to uzlabot:

1. Jūs to varat uzlabot, izvēloties pareizo mēslojuma veidu. Organiskie mēslošanas līdzekļi ir lieliski. Kad šie organiskie mēslošanas līdzekļi tiek iestrādāti augsnē, tie ar augsnē esošo mikrobu palīdzību lēnām atbrīvo barības vielas, tādējādi uzlabojot NIE.

2. Izmantojot atbilstošas kultivēšanas metodes.

3. Piemērotu šķirņu stādīšana.

4. Pareiza mēslojuma daudzuma lietošana pareizajā laikā. Mēslojums jālieto pirms sējas vai sējas laikā, kad vien iespējams, lai pēc iespējas neizšķērdētu ražu.

5. To var uzlabot arī ar augseku un segumkultūras. Kopā izmantojot šīs metodes, var palīdzēt mazināt tradicionālās lauksaimniecības prakses negatīvo ietekmi uz vidi, kad lauksaimnieki izmanto pārmērīgu slāpekļa daudzumu, lai nodrošinātu, ka visi augi saņem pietiekami daudz slāpekļa.

Tradicionālā pieeja, kas paredz pietiekamu slāpekļa daudzumu, ir dārga un neefektīva. Segsēkļi un augseka var palīdzēt samazināt šīs izmaksas, uzlabojot NIE jūsu laukos, kas nozīmē, ka jūs varēsiet saražot vairāk, lietojot mazāk slāpekļa mēslojuma.

Runājot par augseku, atcerieties, ka ne visas rotācijas ir vienādas. Dažas rotācijas var samazināt NIE salīdzinājumā ar vienkāršu kukurūzas un sojas pupiņu rotāciju. Piemēram, kukurūzas stādīšana pēc sojas pupiņām parasti uzlabo NIE salīdzinājumā ar sojas pupiņu stādīšanu pēc kukurūzas.

Ir pierādīts, ka segkultūras palielina NIE, jo tās uzņem slāpekli no augsnes; šis process ir pazīstams kā imobilizācija. Slāpekļa imobilizācija ir tad, kad mikroorganismi izmanto organiskos slāpekļa avotus augsnē un pārveido tos par jauniem dzīviem audiem (mikroorganismiem).

Pēc tam mikroorganismi iet bojā un atbrīvo šo organisko slāpekli atpakaļ augsnē, ko augi var izmantot. Tomēr segkultūrām ir nepieciešama aprūpe, tostarp atbilstošas pārtraukšanas metodes un datumi.

Kā GeoPard var palīdzēt palielināt slāpekļa izmantošanas efektivitāti?

GeoPard ir a precīzās lauksaimniecības risinājums kas nodrošina lauksaimniekus ar nepieciešamajiem datiem un informāciju, lai efektīvāk ražotu kultūraugus. GeoPard sniedz katram augam specifisku ieskatu katra lauka ražas potenciālā un slāpekļa, kālija un fosfora stāvoklī augsnē. Tālāk ir norādīti veidi, kā GeoPard palīdz to palielināt:

1. Tie nodrošina pilnu aprēķinu ciklu (cik daudz slāpekļa jau ir augsnē, cik daudz jāpievieno, cik daudz paliek sezonas beigās) un veic plānošanu nākamajai sezonai.

GeoPard palīdz palielināt NIE, sniedzot precīzus ieteikumus par to, cik daudz mēslojuma lietot un kad to lietot. Tas palīdz lauksaimniekiem samazināt lietotā mēslojuma daudzumu, neietekmējot ražu. Tas nozīmē, ka lauksaimnieki tērēs mazāk naudas mēslojumam un vienlaikus samazinās ietekmi uz vidi.

GeoPard iesaka precīzus mēslojuma daudzumus, kas jālieto, pamatojoties uz augsnes īpašībām, vēsturiskiem laikapstākļu datiem (lai novērtētu, cik daudz ūdens tiks zaudēts iztvaikošanas rezultātā) un pašreizējiem laikapstākļu datiem (ko var izmantot, lai prognozētu, kad parādīsies labs laiks ieteicamā daudzuma lietošanai).

2. Viņi veic analīzes, pamatojoties uz infografikām (dati no tehnikas (pēc mēslošanas, pēc iesēšanas, raža, proteīns)).

GeoPard vissvarīgākais aspekts ir spēja analizēt informāciju lietotājam draudzīgā veidā. Šī sistēma sniedz datus viegli saprotamā veidā, ļaujot nākotnē pieņemt labākus lēmumus. GeoPard apkopotā informācija ietver sekojošo: lietoto mēslojumu, iesēto mēslojumu, ražu un olbaltumvielas.

Šī informācija tiek apkopota, izmantojot iekārtas un vienkāršu procesu, nodrošinot lauksaimniekam visus svarīgākos datus vienuviet. Pēc tam datus var izmantot, lai palīdzētu pieņemt svarīgus lēmumus par to, kas jādara, lai uzlabotu slāpekļa izmantošanas efektivitāti viņu saimniecībā.

3. Tie nodrošina analītiku (vienādojumus N uzņemšanas aprēķināšanai uz katru kvadrātmetru)

Viena no galvenajām GeoPard kultūraugu pārvaldības sistēmas priekšrocībām ir tā, ka tā nodrošina audzētājiem efektīvu rīku kultūraugu augšanas izpratnei un analīzei. GeoPard kultūraugu pārvaldības sistēma izmanto uzlabotu analītiku, lai palīdzētu audzētājiem ar NIE.

Sistēma nodrošina analīzi par katru kvadrātmetru, kas ļauj audzētājiem saprast nepieciešamo slāpekļa daudzumu katrā platībā. Izmantojot šo informāciju, audzētāji var izvairīties no pārmērīgas mēslošanas un ietaupīt naudu, samazinot mēslošanas līdzekļu izmaksas.

Analītika tiek sniegta vienkāršā formā: vienādojumi, kas norāda, cik daudz slāpekļa nepieciešams uz katru kvadrātmetru.

4. Viņi veido agronomisko plānošanu nākamajai sezonai, pamatojoties uz precīziem datiem un GeoPard modelēšanu.

GeoPard sniedz jums svarīgu informāciju par katru lauka daļu un kartē apgabalus, kuros slāpeklis ir visvairāk nepieciešams. Pamatojoties uz šo informāciju, audzētāji var plānot mēslošanas līdzekļu daudzumu, kas jāizmanto konkrētās lauka daļās, tādējādi ietaupot laiku, naudu un resursus.

Tā ir kultūraugu slāpekļa uzņemšanas attiecība pret izmantotā slāpekļa daudzumu. Tas ir galvenais kultūraugu produktivitātes un rentabilitātes noteicošais faktors, kā arī svarīgs ilgtspējīgas lauksaimniecības prakses rādītājs.

Jo mazāku slāpekļa daudzumu kultūraugs izmanto, jo efektīvāku to var uzskatīt. Turklāt NIE ietekmē daudzi faktori, tostarp augsnes īpašības, apsaimniekošanas prakse un vides apstākļi.

Biežāk uzdotie jautājumi

1. Kādas ir slāpekļa izmantošanas efektivitātes palielināšanas priekšrocības?

Tā palielināšana sniedz vairākas priekšrocības. Tā uzlabo kultūraugu ražu, samazina ietekmi uz vidi, ietaupa izmaksas un veicina ilgtspējīgu lauksaimniecību.

Efektīva slāpekļa izmantošana nodrošina optimālu augu augšanu, samazina slāpekļa noteci un siltumnīcefekta gāzu emisijas, samazina izejvielu izmaksas un atbalsta ilgtermiņa augsnes auglību. Piešķirot tai prioritāti, lauksaimnieki var sasniegt labāku ražu, aizsargāt vidi, ietaupīt naudu un veicināt ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi.

2. Cik daudz mēslojuma uz kvadrātmetru?

Mēslojuma daudzums uz kvadrātmetru ir atkarīgs no kultūrauga, augsnes apstākļiem un barības vielu prasībām. Vislabāk ir veikt augsnes testu, lai noteiktu konkrētus mēslojuma ieteikumus optimālai augu augšanai. Augsnes testēšana sniedz precīzu informāciju, lai noteiktu pareizo mēslojuma daudzumu, kas jālieto uz kvadrātmetru, nodrošinot efektīvu barības vielu piegādi augiem.

3. Kādas ir divas stratēģijas slāpekļa izmantošanas efektivitātes palielināšanai?

Ir divas efektīvas NIE palielināšanas stratēģijas:

• Sadalīt pieteikumuSlāpekļa mēslojuma lietošanas sadalīšana vairākās devās visā augšanas sezonā ļauj labāk sinhronizēt augu pieprasījumu un barības vielu pieejamību. Šī pieeja samazina slāpekļa zudumus un nodrošina, ka augi saņem slāpekli tad, kad tas tiem visvairāk nepieciešams.
• Uzlabota barības vielu pārvaldībaIeviešot precīzu barības vielu pārvaldības praksi, piemēram, izmantojot konkrētai vietai specifiskas lietošanas metodes un pielāgojot mēslošanas devas atbilstoši augsnes un augu vajadzībām, to var ievērojami uzlabot. Pielāgojot barības vielu ievadi konkrētām lauka platībām vai zonām, lauksaimnieki var optimizēt mēslošanas līdzekļu izmantošanu un samazināt barības vielu izšķērdēšanu.

Šīs stratēģijas palīdz maksimāli palielināt slāpekļa mēslošanas līdzekļu efektivitāti, samazināt ietekmi uz vidi un uzlabot kultūraugu produktivitāti, vienlaikus saglabājot ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi.

4. Kura kultūra ir visefektīvākā slāpekļa izmantotāja?

Starp dažādām kultūrām pākšaugi tiek uzskatīti par visefektīvākajiem slāpekļa izmantotājiem. Pākšaugiem, piemēram, sojas pupiņām, zirņiem un lēcām, piemīt unikāla spēja veidot simbiotiskas attiecības ar slāpekli fiksējošām baktērijām to sakņu gumbiņos.

Tas ļauj tiem iegūt slāpekli tieši no atmosfēras, samazinot to atkarību no ārējiem slāpekļa avotiem, piemēram, mēslošanas līdzekļiem. Tā rezultātā pākšaugiem ir augstāka slāpekļa izmantošanas efektivitāte un tie var nodrošināt augsni ar slāpekli, kas dod labumu nākamajām kultūrām rotācijas sistēmā.

5. Cik daudz slāpekļa kviešiem nepieciešams uz akru?

Kviešu slāpekļa nepieciešamība uz akru atšķiras atkarībā no vairākiem faktoriem, tostarp augsnes auglības, vides apstākļiem un kviešu ražas īpašās augšanas stadijas. Vidēji kviešiem parasti nepieciešamas aptuveni 100 līdz 150 mārciņas slāpekļa uz akru.

6. Cik daudz ūdens kviešiem nepieciešams uz akru?

Kviešu ūdens vajadzības uz akru ir atkarīgas no dažādiem faktoriem, tostarp klimata, augsnes tipa un kultūraugu augšanas stadijas. Vidēji kviešiem visā augšanas sezonā nepieciešami aptuveni 50 līdz 75 centimetri ūdens. Tomēr ir svarīgi ņemt vērā audzējamās kviešu šķirnes īpašās ūdens vajadzības un regulāri uzraudzīt augsnes mitruma līmeni.

7. Cik daudz mēslojuma uz akru kviešiem?

Kā vispārēja vadlīnija, kviešu kultūrām parasti nepieciešamas aptuveni 100 līdz 150 mārciņas slāpekļa uz akru. Fosfora un kālija prasības atšķiras atkarībā no augsnes testu rezultātiem, taču vispārējs ieteikums ir uzklāt aptuveni 50 līdz 80 mārciņas fosfora un 40 līdz 60 mārciņas kālija uz akru.