Zakaj je pomembna učinkovitost uporabe dušika?

Učinkovitost rabe dušika je že desetletja pogosto uporabljen koncept v kmetijskih raziskavah. Učinkovitost rabe dušika se pogosto opisuje kot razmerje med pridelkom in količino uporabljenega dušikovega gnojila ali količine, ki jo je pridelek absorbiral.

Kaj je učinkovitost uporabe dušika?

Učinkovitost rabe dušika (NUE) je izraz, ki se uporablja za opis učinkovitosti rastline pri uporabi uporabljenega ali fiksiranega dušika za proizvodnjo biomase. Nadalje je opredeljena kot razmerje med pridelkom in količino dušika, ki ga absorbirajo iz tal skozi korenine ali iz ozračja prek fiksacije z bakterijami.

Nujna uporaba gnojil (NUE) je pomembna lastnost v programih žlahtnjenja poljščin, katerih cilj je izboljšati pridelek, hkrati pa zmanjšati vhodne stroške, kot so gnojila, in hkrati preprečiti vnos dušika v okolje. Zmanjšanje vnosa gnojil bi vodilo do manjših emisij toplogrednih plinov in manjšega izpiranja nitratov v podtalnico in površinske vode.

Povečanje NUE lahko pomaga zmanjšati vhodne stroške kmetov in povečati dobiček. Visoka učinkovitost rabe dušika pomeni, da pridelek absorbira več uporabljenega dušika, kar pozitivno vpliva tako na okolje kot na dobiček kmetov.

Poleg tega je merilo količine dušika (N), ki ga poljščina absorbira, v primerjavi z vneseno količino. Je pomemben kazalnik okoljske trajnosti in ekonomske učinkovitosti pridelave poljščin, saj kaže razmerje med vnosom dušika in donosom poljščin.

Učinkovitost izrabe dušika 50% pomeni, da je polovica uporabljenega dušika ostala v rastlini po končani rasti.

Na primer, če imate na voljo 100 funtov dušikovega gnojila za pridelavo koruze in ga v celoti uporabite pred sajenjem, vendar pridelek v rastni sezoni absorbira le 70 funtov, je vaša agronomska NUE 70%. To pomeni, da je bilo zaradi denitrifikacije in izpiranja v okolje izgubljenih 30 funtov.

Izrazi se lahko kot odstotek (npr. 50%) ali kot razmerje (npr. 1:1). V obeh primerih so enote enake masnim enotam, kot so funti na hektar (lb/acre), kilogrami na hektar (kg/ha) ali grami na kvadratni meter (g/m2).

Visoka agronomska učinkovitost rabe hranil pomeni, da rastlina porabi več dušika, ki ga dobi – zaželeno stanje za dobičkonosne marže, okoljske vidike in trajnost. Razumevanje razlike med učinkovitostjo rabe hranil in agronomsko učinkovitostjo rabe dušika (NUE) je lahko zmedeno. V osnovi lahko učinkovitost rabe hranil opredelimo kot katero koli merilo, kako dobro rastlina izkorišča hranila.

To je podmnožica tega, ki se nanaša na verjetno povečanje pridelka, ko kmetje uporabijo dodatna dušikova gnojila. Poudarek na pridelku je tisto, kar razlikuje agronomsko neto uporabnost od drugih meril za absorpcijo hranil v rastline.

Uporablja razmerje med pridelanim zrnjem (ali povečanjem pridelave zrnja) in količino uporabljenega gnojila. Če na primer uporabite 200 lb/aker dušika in dosežete povečanje pridelka koruze za 50 bušlov, potem bi bila vaša agronomska NUE: 200 lb/aker / 50 bušlov/aker = 4 lb zrna na funt uporabljenega dušikovega gnojila.

Je ključni parameter za opis ravnovesja dušika (N) v agroekosistemu. Zato ga je mogoče uporabiti za oceno trajnosti sistema pridelave poljščin in za usmerjanje praks upravljanja z dušikom.

Agronomska NUE je razmerje med absorpcijo dušika v pridelku (CropNUptake) in količino dušika, vnesenega v pridelek (FeritilerN + ManureN + BiologicalNfixation). Izrazi se lahko kot: Agronomska NUE = CropNUptake / FertiliserN + ManureN + BiologicalNfixation

Na primer, če kmet uporabi 100 kg/ha gnojila N za pšenico in se ob žetvi v zrnu izloči 30 kg/ha N, potem je Agronomska NUE = 0,30.

Zagotavlja merilo učinkovitosti vseh razpoložljivih vnosov dušika pri ustvarjanju pridelka, hkrati pa zagotavlja sredstvo za primerjavo in soočenje različnih strategij upravljanja z dušikom.

Agronomska NEE je bila opredeljena kot razmerje med biomaso pridelka in enoto količine uporabljenega ali pridobljenega dušika v gnojilih ali skupno količino dušika, ki ga fiksirajo stročnice.

Agronomska NUE = Biomasa pridelka / Skupni rastlinski razpoložljivi vnosi dušika

Gre za delež uporabljenega dušika v gnojilu, ki se ponovno uporabi v ciljnem pridelku. Idealna učinkovitost, ki je redko dosežena, bi bila 100%, kar pomeni, da se ves uporabljeni dušik ponovno uporabi v pridelku.

Izraz agronomski se ne nanaša na kmetijsko prakso, temveč na dejansko količino dušika, ki jo porabi pridelek. Ta je lahko manjša od dejansko uporabljene ali dobavljene količine in je lahko posledica različnih dejavnikov, kot so izgube zaradi izpiranja ali denitrifikacije ali imobilizacije dušika v gnojilih s strani mikroorganizmov v tleh.

Pomen NUE

Obstaja več razlogov, zakaj je učinkovita izraba dušika v tleh pomembna. Tukaj je nekaj izmed njih:

1. Zmanjšuje gospodarske izgube zaradi nizkih pridelkov in slabe kakovosti.
2. Izboljšuje trajnostno rabo naravnih virov.
3. Zmanjšuje onesnaževanje zaradi dušikovih gnojil.
4. Nižji stroški so povezani z uporabo manjše količine dušikovih gnojil, ki je še vedno zadostna za doseganje ciljev pridelka.
5. Manjši vplivi na okolje, zlasti na kakovost vode, zaradi zmanjšanega izpiranja in izhlapevanja dušika.
6. Višja vsebnost beljakovin v žitnih pridelkih. To lahko poveča ekonomsko vrednost žita in izboljša sposobnost živali, da krmo pretvori v meso ali mleko.

Kako izračunati učinkovitost uporabe dušika

NUE se izračuna po naslednji formuli:

Enačbo za NUE lahko dobimo tako, da pridelek zrnja delimo s skupno količino dušika, ki je na voljo pridelku.

g/ha pridelek zrnja (suha snov pridelka) ÷ g/ha uporabljenega dušika.

Na primer, vzemimo za primer pridelek pšenice, ki daje 3,5 t/ha s skupno vsebnostjo dušika 0,24%. Izmerjena količina dušika v zrnu je torej:

3,5 × 0,24% = 8,4 kg/ha.

Če je bil pridelek oskrbljen s 100 kg/ha dušika (vključno z mineralizacijo tal), potem je NUE pridelka 8,4%.

Kako povečati učinkovitost uporabe dušika

Tukaj je nekaj načinov, kako lahko kmetje to izboljšajo:

1. Izboljšate ga lahko z izbiro prave vrste gnojila. Organska gnojila so odlična. Ko se ta organska gnojila vnesejo v zemljo, s pomočjo mikrobov, prisotnih v tleh, počasi sproščajo hranila in tako izboljšajo neto izkoriščenost.

2. Uporaba ustreznih metod gojenja.

3. Sajenje primernih sort.

4. Uporaba prave količine gnojila ob pravem času. Gnojilo je treba uporabiti pred setvijo ali med setvijo, kadar koli je to mogoče, da se čim bolj zmanjša izguba pridelka.

5. Izboljšati ga je mogoče tudi s kolobarjenjem in pokrovni posevki. Če se uporabljajo skupaj, lahko te prakse pomagajo zmanjšati negativne vplive na okolje zaradi konvencionalnih kmetijskih praks, pri katerih kmetje uporabljajo presežek dušika, da zagotovijo, da vse rastline dobijo dovolj dušika.

Tradicionalni pristop uporabe zadostnih količin dušika je drag in neučinkovit. Pokrovni posevki in kolobarjenje lahko pomagajo zmanjšati te stroške z izboljšanjem neto izkoriščenosti (NEE) na vaših poljih, kar pomeni, da boste lahko pridelali več z manjšo uporabo dušikovih gnojil.

Ko gre za kolobarjenje, ne pozabite, da niso vse rotacije enake. Nekatere rotacije lahko zmanjšajo NUE v primerjavi z neposrednim kolobarjenjem koruze in soje. Na primer, sajenje koruze po soji bo na splošno izboljšalo NUE v primerjavi s sajenjem soje po koruzi.

Dokazano je, da pokrovni posevki povečajo NUE, ker absorbirajo dušik iz tal; ta proces je znan kot imobilizacija. Imobilizacija dušika je proces, ko mikroorganizmi uporabljajo organske vire dušika v tleh in jih pretvorijo v novo živo tkivo (mikroorganizme).

Mikroorganizmi nato umrejo in sprostijo ta organski dušik nazaj v zemljo, da ga rastline lahko uporabijo. Vendar pa pokrovni posevki zahtevajo nego, vključno z ustreznimi metodami in datumi prekinitve.

Kako lahko GeoPard pomaga povečati učinkovitost rabe dušika?

GeoPard je rešitev za precizno kmetijstvo ki kmetom zagotavlja potrebne podatke in informacije za učinkovitejšo pridelavo poljščin. GeoPard ponuja vpogled v potencial pridelka vsakega polja, specifičen za posamezne rastline, ter stanje dušika, kalija in fosforja v tleh. Spodaj je opisano, kako GeoPard pomaga povečati ta pridelek:

1. Zagotavljajo celoten cikel izračuna (koliko dušika je že v tleh, koliko ga je treba dodati, koliko ga ostane na koncu sezone) in načrtujejo naslednjo sezono.

GeoPard pomaga povečati NUE (nujno izkoriščeno energijo) z zagotavljanjem natančnih priporočil o tem, koliko gnojila uporabiti in kdaj ga uporabiti. Kmetom pomaga zmanjšati količino uporabljenega gnojila, ne da bi to vplivalo na pridelek. To pomeni, da bodo kmetje porabili manj denarja za gnojila in hkrati zmanjšali svoj vpliv na okolje.

GeoPard priporoča natančne količine gnojil, ki jih je treba uporabiti, na podlagi značilnosti tal, zgodovinskih vremenskih podatkov (za oceno, koliko vode bo izgubljene zaradi evapotranspiracije) in trenutnih vremenskih podatkov (ki jih je mogoče uporabiti za napovedovanje, kdaj se bo pojavilo dobro obdobje za uporabo priporočene količine).

2. Izvajajo analize na podlagi infografik (podatki iz strojev (gnojenje po uporabi, po sajenju, pridelek, beljakovine)

Najpomembnejši vidik sistema GeoPard je njegova sposobnost analiziranja informacij na uporabniku prijazen način. Ta sistem zagotavlja podatke na lahko razumljiv način, kar omogoča boljše odločitve v prihodnosti. Informacije, ki jih GeoPard zbira, vključujejo naslednje: uporabljeno gnojenje, setveno območje, pridelek in beljakovine.

Te informacije se zbirajo z uporabo strojev in preprostega postopka, kar kmetu zagotavlja vse najpomembnejše podatke na enem mestu. Podatke je nato mogoče uporabiti za sprejemanje pomembnih odločitev o tem, kaj je treba storiti za izboljšanje učinkovitosti rabe dušika na njegovi kmetiji.

3. Zagotavljajo analitiko (enačbe za izračun absorpcije dušika na kvadratni meter)

Ena glavnih prednosti sistema za upravljanje pridelkov GeoPard je, da pridelovalcem zagotavlja učinkovito orodje za razumevanje in analizo rasti pridelkov. Sistem za upravljanje pridelkov GeoPard uporablja napredno analitiko, ki pridelovalcem pomaga pri njihovi NUE.

Sistem zagotavlja analitiko za vsak kvadratni meter, kar pridelovalcem omogoča, da razumejo potrebno količino dušika za vsako območje. S temi informacijami se lahko pridelovalci izognejo prekomernemu gnojenju in prihranijo denar z zmanjšanjem stroškov gnojil.

Analitika je podana v preprosti obliki: enačbe, ki vam povedo, koliko dušika potrebujete na vsak kvadratni meter.

4. Na podlagi natančnih podatkov in modeliranja GeoPard ustvarijo agronomsko načrtovanje za naslednjo sezono.

GeoPard vam zagotavlja ključne informacije o vsakem delu polja in prikazuje območja, kjer je dušik najbolj potreben. Na podlagi teh informacij lahko pridelovalci načrtujejo količino gnojil, ki jih bodo uporabili na določenih delih polja, kar prihrani čas, denar in vire.

To je razmerje med absorpcijo dušika s strani pridelka in količino uporabljenega dušika. Je pomemben dejavnik produktivnosti in donosnosti pridelkov ter pomemben kazalnik trajnostnih kmetijskih praks.

Manjša količina dušika, ki ga pridelek porabi, bolj učinkovita je lahko. Poleg tega na NUE vplivajo številni dejavniki, vključno z lastnostmi tal, praksami gospodarjenja in okoljskimi razmerami.

Pogosta vprašanja

1. Kakšne so prednosti povečanja učinkovitosti rabe dušika?

Povečanje prinaša več koristi. Izboljšuje produktivnost poljščin, zmanjšuje vpliv na okolje, prihrani stroške in spodbuja trajnostno kmetijstvo.

Učinkovita raba dušika zagotavlja optimalno rast rastlin, zmanjšuje odtekanje dušika in emisije toplogrednih plinov, znižuje vhodne stroške in podpira dolgoročno rodovitnost tal. Z dajanjem prednosti lahko kmetje dosežejo boljše donose, zaščitijo okolje, prihranijo denar in prispevajo k trajnostnim kmetijskim praksam.

2. Koliko gnojila na kvadratni meter?

Količina gnojila na kvadratni meter se razlikuje glede na pridelek, stanje tal in potrebe po hranilih. Najbolje je opraviti test tal, da določite posebna priporočila za gnojila za optimalno rast rastlin. Testiranje tal zagotavlja natančne informacije za določitev pravilne količine gnojila na kvadratni meter, kar zagotavlja učinkovito oskrbo rastlin s hranili.

3. Kateri sta dve strategiji za povečanje učinkovitosti rabe dušika?

Obstajata dve učinkoviti strategiji za povečanje NUE:

• Razdeljena aplikacijaRazdelitev uporabe dušikovih gnojil na več odmerkov skozi rastno sezono omogoča boljšo sinhronizacijo med potrebami rastlin in razpoložljivostjo hranil. Ta pristop zmanjšuje izgube dušika in zagotavlja, da rastline prejmejo dušik, ko ga najbolj potrebujejo.
• Izboljšano upravljanje hranilIzvajanje natančnih praks upravljanja s hranili, kot je uporaba tehnik nanašanja na specifična mesta in prilagajanje količin gnojil glede na potrebe tal in rastlin, lahko to znatno izboljša. S prilagajanjem vnosa hranil določenim območjem ali conam znotraj polja lahko kmetje optimizirajo porabo gnojil in zmanjšajo izgubo hranil.

Te strategije prispevajo k maksimiranju učinkovitosti dušikovih gnojil, zmanjševanju vplivov na okolje in izboljšanju uspešnosti pridelkov, hkrati pa ohranjajo trajnostne kmetijske prakse.

4. Kateri pridelek je najučinkovitejši uporabnik dušika?

Med različnimi poljščinami veljajo stročnice za najučinkovitejše porabnike dušika. Stročnice, kot so soja, grah in leča, imajo edinstveno sposobnost simbiotskega odnosa z bakterijami, ki vežejo dušik, v svojih koreninskih gomoljih.

To jim omogoča, da dušik pridobivajo neposredno iz ozračja, s čimer se zmanjša njihova odvisnost od zunanjih virov dušika, kot so gnojila. Posledično imajo stročnice večjo učinkovitost izrabe dušika in lahko prispevajo dušik v tla, kar koristi naslednjim pridelkom v sistemu kolobarjenja.

5. Koliko dušika potrebuje pšenica na hektar?

Potrebe pšenice po dušiku na hektar se razlikujejo glede na več dejavnikov, vključno z rodovitnostjo tal, okoljskimi razmerami in specifično fazo rasti pšeničnega pridelka. V povprečju pšenica običajno potrebuje približno 100 do 150 funtov dušika na hektar.

6. Koliko vode potrebuje pšenica na hektar?

Potrebe pšenice po vodi na hektar so odvisne od različnih dejavnikov, vključno s podnebjem, vrsto tal in fazo rasti pridelka. Pšenica v povprečju potrebuje približno 50 do 76 centimetrov vode v celotni rastni sezoni. Vendar je bistveno upoštevati specifične potrebe po vodi sorte pšenice, ki jo gojimo, in redno spremljati raven vlažnosti tal.

7. Koliko gnojila na hektar za pšenico?

Na splošno velja, da pšenica običajno potrebuje približno 100 do 150 funtov dušika na hektar. Potrebe po fosforju in kaliju se razlikujejo glede na rezultate testov tal, vendar je splošno priporočilo, da se na hektar uporabi približno 50 do 80 funtov fosforja in 40 do 60 funtov kalija.