De ce este importantă eficiența utilizării azotului?

Eficiența utilizării azotului este un concept utilizat pe scară largă în cercetarea agricolă de zeci de ani. Eficiența utilizării azotului este adesea descrisă ca raportul dintre randamentul culturilor și cantitatea de îngrășământ cu azot aplicată sau absorbită de cultură.

Ce este eficiența utilizării azotului?

Eficiența utilizării azotului (NUE) este un termen folosit pentru a descrie eficiența unei plante în utilizarea azotului aplicat sau fixat pentru producerea de biomasă. Este definită în continuare ca raportul dintre randamentul culturilor și cantitatea de azot absorbită din sol prin rădăcini sau din atmosferă prin fixarea de către bacterii.

NUE este o trăsătură importantă în programele de ameliorare a culturilor, care vizează îmbunătățirea randamentului culturilor, reducând în același timp costurile de producție, cum ar fi îngrășămintele, și, în același timp, menținând azotul departe de mediu. Reducerea aporturilor de îngrășăminte ar duce la mai puține emisii de gaze cu efect de seră și la o mai mică scurgere a nitraților în apele subterane și de suprafață.

Creșterea eficienței utilizării azotului (NUE) poate contribui la reducerea costurilor de producție ale fermierilor și la creșterea profiturilor. O eficiență ridicată a utilizării azotului înseamnă că o parte mai mare din azotul aplicat este absorbit de cultură și are un impact pozitiv atât asupra mediului, cât și asupra profiturilor fermierilor.

În plus, este o măsură a cantității de azot (N) absorbită de o cultură în comparație cu cantitatea aplicată. Este un indicator important al sustenabilității mediului și al eficienței economice în producția agricolă, deoarece arată relația dintre aporturile de N și randamentul culturilor.

O eficiență a utilizării azotului de 50% înseamnă că jumătate din azotul aplicat a rămas în cultură după finalizarea creșterii.

De exemplu, dacă aveți 45 kg de îngrășământ cu azot (NUE) disponibile pentru producția de porumb și îl aplicați pe tot odată înainte de plantare, dar cultura a absorbit doar 32 kg în timpul sezonului de creștere, NUE-ul agronomic este 70%. Aceasta înseamnă că 13 kg au fost pierdute în mediu din cauza denitrificării și levigării.

Poate fi exprimat fie ca procent (de exemplu, 50%), fie ca raport (de exemplu, 1:1). În ambele cazuri, unitățile sunt egale cu unități de masă, cum ar fi livre pe acru (lb/acre), kilograme pe hectar (kg/ha) sau grame pe metru pătrat (g/m2).

O eficiență agronomică a utilizării azotului (NUE) ridicată înseamnă că o mai mare parte din azotul furnizat unei culturi este utilizată de aceasta – o situație dezirabilă pentru marjele de profit, preocupările de mediu și sustenabilitatea. Poate fi confuz să încerci să înțelegi diferența dintre eficiența utilizării nutrienților și eficiența utilizării agronomice a azotului (NUE). Fundamental, eficiența utilizării nutrienților poate fi definită ca orice măsură a modului în care o plantă utilizează nutrienții.

Este o parte a acesteia care se referă la creșterea probabilă a randamentului culturilor atunci când fermierii aplică îngrășăminte suplimentare cu azot. Accentul pus pe randamentul culturilor este ceea ce diferențiază NUE agronomic de alte măsuri ale absorbției nutrienților de către plante.

Folosește raportul dintre cantitatea de cereale produse (sau creșterea producției de cereale) și cantitatea de îngrășământ aplicată. De exemplu, dacă aplicați 90 kg/acru de N și obțineți o creștere de 2,4 kg a randamentului de porumb, atunci valoarea dumneavoastră agronomică netă (NUE) ar fi: 90 kg/acru / 50 bu/acru = 1,8 kg de cereale per kilogram de îngrășământ cu N aplicat.

Este un parametru cheie pentru descrierea echilibrului de azot (N) al unui agroecosistem. Astfel, poate fi utilizat pentru a evalua sustenabilitatea unui sistem de cultură și pentru a ghida practicile de gestionare a azotului.

NUE agronomic este raportul dintre absorbția de azot a culturii (CropNUptake) și cantitatea de azot aplicată culturii (ÎngrășământN + Gunoi de grajdN + Fixare biologică). Poate fi exprimat ca: NUE agronomic = Absorbție de azot a culturii / ÎngrășământN + Gunoi de grajdN + Fixare biologică

De exemplu, dacă un fermier aplică 100 kg/ha de îngrășământ cu N la o cultură de grâu și la recoltare, în boabe se recuperează 30 kg/ha de N, atunci NUE agronomic = 0,30.

Acesta oferă o măsură a eficacității tuturor inputurilor de azot disponibile în producerea randamentului culturilor, precum și un mijloc prin care se pot compara și contrasta diferite strategii de gestionare a azotului.

NUE agronomic a fost definit ca raportul dintre biomasa culturii și unitatea de cantitate de îngrășământ cu azot aplicat sau recuperat sau cantitatea totală de azot fixată de leguminoase.

NUE agronomică = Biomasă de cultură / Total intrări de N disponibile pentru plante

Este vorba despre proporția de N aplicat ca îngrășământ care este recuperat în cultura țintă. Eficiența ideală, care este rar atinsă, ar fi 100%, ceea ce înseamnă că tot N aplicat este recuperat în cultură.

Termenul agronomic nu se referă la practica agricolă, ci la cantitatea reală de azot utilizată de o cultură. Aceasta poate fi mai mică decât cea care a fost aplicată sau furnizată în realitate și se poate datora diverșilor factori, cum ar fi pierderile prin levigare sau denitrificare sau imobilizarea azotului din îngrășământ de către microorganismele din sol.

Importanța NUE

Există mai multe motive pentru care eficiența utilizării azotului în sol este importantă. Iată câteva dintre ele:

1. Reduce pierderile economice cauzate de randamentele scăzute și calitatea slabă.
2. Îmbunătățește utilizarea durabilă a resurselor naturale.
3. Reduce poluarea cauzată de îngrășămintele cu azot.
4. Costurile mai mici sunt asociate cu aplicarea unei cantități mai mici de îngrășământ cu azot, care este totuși suficientă pentru a atinge obiectivele de randament al culturilor.
5. Impacturi mai mici asupra mediului, în special asupra calității apei, datorită pierderilor reduse de azot prin levigare și volatilizare.
6. Conținut mai mare de proteine în culturile de cereale. Acest lucru poate crește valoarea economică a cerealelor și poate îmbunătăți capacitatea animalului de a transforma furajele în carne sau lapte.

Cum se calculează eficiența utilizării azotului

NUE se calculează folosind următoarea formulă:

Ecuația pentru NUE poate fi obținută împărțind randamentul în boabe la cantitatea totală de azot disponibilă culturii.

g/ha randament în boabe (substanță uscată a culturii) ÷ g/ha N aplicat.

De exemplu, să luăm în considerare o cultură care produce 3,5 t/ha de grâu cu un conținut total de N de 0,24%. Prin urmare, cantitatea măsurată de N din bob este:

3,5 × 0,24% = 8,4 kg/ha.

Dacă cultura a fost alimentată cu 100 kg/ha de N (inclusiv mineralizarea solului), atunci NUE-ul culturii este 8,4%.

Cum să creșteți eficiența utilizării azotului

Iată câteva modalități prin care fermierii îl pot îmbunătăți:

1. Îl poți îmbunătăți alegând tipul potrivit de îngrășământ. Îngrășăminte organice sunt grozave. Când aceste îngrășăminte organice sunt aplicate în sol, ele eliberează nutrienții lent cu ajutorul microbilor prezenți în sol și astfel sporesc NUE-ul.

2. Folosind metode de cultivare adecvate.

3. Plantarea soiurilor potrivite.

4. Aplicarea cantității potrivite de îngrășământ la momentul potrivit. Îngrășământul trebuie aplicat înainte de semănat sau în timpul semănatului ori de câte ori este posibil, pentru a nu irosi cât mai mult recoltele.

5. De asemenea, poate fi îmbunătățită prin rotația culturilor și culturi de acoperire. Atunci când sunt utilizate împreună, aceste practici pot contribui la reducerea efectelor negative asupra mediului ale practicilor agricole convenționale, în care fermierii aplică azot în exces pentru a se asigura că toate plantele primesc suficient azot.

Abordarea tradițională de aplicare a unor cantități adecvate de azot este costisitoare și ineficientă. Culturile de acoperire și rotația culturilor pot ajuta la reducerea acestui cost prin îmbunătățirea NUE (Nutritional Energy Equity Employer - Utilizarea naturală a plantelor) pe câmpurile dumneavoastră, ceea ce înseamnă că veți putea produce mai mult cu o aplicare mai mică de îngrășăminte cu azot.

Când vine vorba de rotația culturilor, rețineți că nu toate rotațiile sunt la fel. Unele rotații pot reduce NUE (Numerul Eficient) în comparație cu o rotație directă porumb-soia. De exemplu, plantarea porumbului după soia va îmbunătăți, în general, NUE (Numerul Eficient) în comparație cu plantarea soiei după porumb.

S-a demonstrat că culturile de acoperire cresc nivelul de azot natural (NUE) deoarece absorb azotul din sol; un proces cunoscut sub numele de imobilizare. Imobilizarea cu azot are loc atunci când microorganismele utilizează surse organice de azot din sol și le transformă în țesuturi vii noi (microorganisme).

Microorganismele mor apoi și eliberează acest azot organic înapoi în sol pentru ca plantele să îl utilizeze. Cu toate acestea, culturile de acoperire necesită gestionare, inclusiv metode și date adecvate de terminare a ierbii.

Cum poate GeoPard să contribuie la creșterea eficienței utilizării azotului?

GeoPard este o soluție pentru agricultura de precizie care oferă fermierilor datele și informațiile necesare pentru a produce culturi mai eficient. GeoPard oferă informații specifice plantelor despre potențialul de randament al fiecărui câmp și despre starea azotului, potasiului și fosforului din sol. Mai jos sunt modalități prin care GeoPard ajută la creșterea acestuia:

1. Acestea oferă un ciclu complet de calcul (cât azot este deja în sol, cât ar trebui adăugat, cât a mai rămas la sfârșitul sezonului) și planifică sezonul următor.

GeoPard ajută la creșterea impactului asupra mediului (NUE) prin furnizarea de recomandări precise privind cantitatea de îngrășământ care trebuie aplicată și momentul aplicării. Acesta ajută fermierii să reducă cantitatea de îngrășământ aplicată fără a afecta randamentul culturilor. Aceasta înseamnă că fermierii vor cheltui mai puțini bani pe îngrășăminte și, în același timp, își vor reduce impactul asupra mediului.

GeoPard recomandă cantități precise de îngrășământ care ar trebui aplicate pe baza caracteristicilor solului, a datelor meteorologice istorice (pentru a estima câtă apă se va pierde prin evapotranspirație) și a datelor meteorologice actuale (care pot fi utilizate pentru a prezice când va apărea o fereastră bună de oportunitate pentru aplicarea cantității recomandate).

2. Fac analize bazate pe infografice (date provenite de la utilaje (fertilizare aplicată, semănat, randament, proteine))

Cel mai important aspect al GeoPard este capacitatea sa de a analiza informațiile într-un mod ușor de utilizat. Acest sistem oferă datele într-un mod ușor de înțeles, permițând luarea unor decizii mai bune în viitor. Informațiile colectate de GeoPard includ următoarele: fertilizarea aplicată, fertilizarea plantată, randamentul și proteinele.

Aceste informații sunt colectate cu ajutorul unor utilaje și printr-un proces simplu, oferind fermierului toate datele cele mai importante într-un singur loc. Datele pot fi apoi utilizate pentru a lua decizii importante cu privire la ce trebuie făcut pentru a îmbunătăți eficiența utilizării azotului în ferma sa.

3. Acestea oferă analize (ecuații pentru calcularea absorbției de azot pe fiecare metru pătrat)

Unul dintre principalele beneficii ale Sistemului de Management al Culturilor GeoPard este că oferă cultivatorilor un instrument eficient pentru înțelegerea și analizarea creșterii culturilor. Sistemul de Management al Culturilor GeoPard utilizează analize avansate pentru a ajuta cultivatorii cu evaluarea actuală a utilizării plantelor (NUE).

Sistemul oferă analize pentru fiecare metru pătrat, ceea ce permite cultivatorilor să înțeleagă cantitatea necesară de azot pentru fiecare zonă. Folosind aceste informații, cultivatorii pot evita suprafertilizarea și pot economisi bani prin reducerea la minimum a costurilor cu îngrășămintele.

Analizele sunt furnizate într-o formă simplă: ecuații care vă spun de cât azot aveți nevoie pe fiecare metru pătrat.

4. Creează Planificarea Agronomică pentru sezonul următor pe baza unor date precise și a modelării GeoPard

GeoPard vă oferă informații vitale despre fiecare parte a câmpului și cartografiază zonele în care azotul este cel mai necesar. Pe baza acestor informații, cultivatorii pot planifica numărul de îngrășăminte care vor fi aplicate în anumite părți ale câmpului, ceea ce economisește timp, bani și resurse.

Este raportul dintre absorbția de azot de către culturi și cantitatea de azot aplicată. Este un factor determinant major al productivității și profitabilității culturilor și un indicator important al practicilor agricole durabile.

Cu cât o cultură utilizează o cantitate mai mică de azot, cu atât aceasta poate fi considerată mai eficientă. În plus, NUE este afectată de mulți factori, inclusiv proprietățile solului, practicile de gestionare și condițiile de mediu.

Întrebări frecvente

1. Care sunt beneficiile creșterii eficienței utilizării azotului?

Creșterea acesteia aduce mai multe beneficii. Îmbunătățește productivitatea culturilor, reduce impactul asupra mediului, economisește costuri și promovează agricultura durabilă.

Utilizarea eficientă a azotului asigură o creștere optimă a plantelor, minimizează scurgerile de azot și emisiile de gaze cu efect de seră, reduce cheltuielile cu factorii de producție și susține fertilitatea solului pe termen lung. Prin prioritizarea acesteia, fermierii pot obține randamente mai bune, pot proteja mediul, pot economisi bani și pot contribui la practici agricole durabile.

2. Cât îngrășământ pe metru pătrat?

Cantitatea de îngrășământ pe metru pătrat variază în funcție de cultură, condițiile solului și cerințele de nutrienți. Cel mai bine este să efectuați un test al solului pentru a determina recomandările specifice de îngrășăminte pentru o creștere optimă a plantelor. Testarea solului oferă informații precise pentru a determina cantitatea corectă de îngrășământ care trebuie aplicată pe metru pătrat, asigurând o alimentare eficientă cu nutrienți a plantelor.

3. Care sunt două strategii pentru creșterea eficienței utilizării azotului?

Există două strategii eficiente pentru creșterea NUE:

• Aplicație divizatăÎmpărțirea aplicării îngrășămintelor cu azot în doze multiple pe parcursul sezonului de creștere permite o mai bună sincronizare între cererea plantelor și disponibilitatea nutrienților. Această abordare minimizează pierderile de azot și asigură că plantele primesc azot atunci când au cea mai mare nevoie de el.
• Management îmbunătățit al nutriențilorImplementarea unor practici precise de gestionare a nutrienților, cum ar fi utilizarea tehnicilor de aplicare specifice amplasamentului și ajustarea dozelor de îngrășăminte în funcție de nevoile solului și ale plantelor, poate îmbunătăți semnificativ acest lucru. Prin adaptarea aporturilor de nutrienți la anumite zone sau zone dintr-un câmp, fermierii pot optimiza utilizarea îngrășămintelor și pot minimiza risipa de nutrienți.

Aceste strategii contribuie la maximizarea eficacității îngrășămintelor cu azot, la reducerea impactului asupra mediului și la îmbunătățirea performanței culturilor, menținând în același timp practici agricole durabile.

4. Care cultură este cel mai eficient utilizator de azot?

Printre diverse culturi, leguminoasele sunt considerate cele mai eficienți utilizatori de azot. Culturile leguminoase, cum ar fi soia, mazărea și lintea, au capacitatea unică de a forma o relație simbiotică cu bacteriile fixatoare de azot din nodulii rădăcinilor lor.

Acest lucru le permite să obțină azot direct din atmosferă, reducându-și dependența de surse externe de azot, cum ar fi îngrășămintele. Drept urmare, leguminoasele au o eficiență mai mare în utilizarea azotului și pot contribui cu azot la sol, beneficiind culturile ulterioare într-un sistem de rotație.

5. De cât azot are nevoie grâul pe acru?

Necesarul de azot al grâului pe acru variază în funcție de mai mulți factori, inclusiv fertilitatea solului, condițiile de mediu și stadiul specific de creștere al culturii de grâu. În medie, grâul necesită de obicei aproximativ 100 până la 150 de livre de azot pe acru.

6. De câtă apă are nevoie grâul pe acru?

Necesarul de apă al grâului pe acru depinde de diverși factori, inclusiv clima, tipul de sol și stadiul de creștere al culturii. În medie, grâul necesită aproximativ 50-75 cm de apă pe parcursul sezonului de creștere. Cu toate acestea, este esențial să se ia în considerare nevoile specifice de apă ale soiului de grâu cultivat și să se monitorizeze în mod regulat nivelurile de umiditate ale solului.

7. Cât îngrășământ este necesar pe acru pentru grâu?

Ca regulă generală, culturile de grâu necesită de obicei între 45 și 70 de kilograme de azot pe acru. Necesarul de fosfor și potasiu variază în funcție de rezultatele analizelor de sol, dar o recomandare comună este de a aplica aproximativ 22 până la 36 de kilograme de fosfor și 18 până la 27 de kilograme de potasiu pe acru.