Qual è esattamente la relazione tra l'azoto del suolo, resa del mais, e la perdita di azoto? La maggior parte degli agricoltori sarebbe perdonata se assumesse una relazione lineare diretta:più azoto, più resa in grani, e forse, più perdita. Questo è il presupposto su cui si basano molti modelli di gestione dell'azoto, ma si scopre che c'è pochissima scienza pubblicata a sostegno di questa ipotesi.

In un recente paperleveraging di un set di dati pluriennale da 11 parcelle sperimentali e prove in azienda in tutto lo stato, Gli scienziati dell'Università dell'Illinois hanno stabilito definitivamente la relazione tra l'azoto del suolo nelle diverse fasi di crescita e la resa del mais. I risultati forniscono modi più precisi per gestire l'azoto per la resa dei cereali riducendo al contempo le perdite di azoto.

"Oggi la tecnologia si muove molto velocemente. Ci sono molti strumenti di modellazione là fuori per aiutare i coltivatori ad abbinare l'azoto alle esigenze delle colture, ma pochissimi dati pubblicati che mostrano la relazione, " dice Giovani Preza-Fontes, ricercatore di dottorato presso il Department of Crop Sciences dell'Illinois e autore principale dell'articolo. "Il nostro lavoro mostra che l'azoto del suolo spiega la maggior parte (46-61%) della variazione nella resa del grano. È un buon predittore".

Queste informazioni potrebbero integrare gli sforzi di modellazione delle colture, ma dovrebbe anche aiutare gli agricoltori a sentirsi più sicuri nelle loro decisioni di gestione dell'azoto nei momenti critici.

"Quando piove molto, le persone spesso credono che un po' di azoto sia stato perso dal terreno, e potrebbe essere incline a metterne di più. Abbiamo fatto questo studio per cercare di mostrare quanto la coltura deve avere nel terreno nelle diverse fasi di crescita, "dice Emerson Nafziger, professore emerito di scienze delle colture e coautore dello studio.

I ricercatori hanno applicato l'azoto a velocità diverse, volte, e forme, quindi misurato la quantità di azoto minerale del suolo (SMN) per vedere quanto azoto era disponibile per la pianta nel tempo. Hanno misurato SMN diverse volte durante la prima metà della stagione di crescita, iniziando quando il mais era alto circa un piede e terminando quando il raccolto si avvicinava all'impollinazione.

interessante, hanno scoperto che la quantità di SMN necessaria per massimizzare la resa del grano è cambiata nel tempo man mano che il raccolto si sviluppava.

"Ai primi di giugno, con piante alte circa un piede, abbiamo scoperto che il mais aveva bisogno di più azoto nel terreno di quanto ne avesse bisogno in seguito. Dieci o 14 giorni dopo, il livello di SMN necessario per i migliori rendimenti era sceso di circa un terzo, ed è rimasto a quel livello per altri due periodi di campionamento, all'inizio di luglio. Questa è probabilmente la nostra scoperta più sorprendente, " Dice Nafziger. "Sono alcuni dei primi dati che sono stati pubblicati su come cambia effettivamente l'azoto nel suolo".

"Sappiamo che la pianta assorbe il suo azoto più rapidamente durante quel periodo, e il fatto che l'azoto del suolo non stia cambiando molto mostra che l'azoto proviene dalla materia organica del suolo attraverso il processo di mineralizzazione. La mineralizzazione è un processo microbico favorito dalle stesse condizioni che favoriscono la rapida crescita delle colture, quindi è alla sua velocità massima durante questo periodo, " Aggiunge.

In altre parole, l'aggiunta di più azoto durante la rapida crescita può finire per causare un eccesso di azoto nel terreno che potrebbe portare a perdite.

Per stimare meglio le potenziali perdite, i ricercatori hanno calcolato un semplice bilancio dell'azoto (input come fertilizzante azotato meno output, asportato in granella) per ogni sito e anno.

"Abbiamo confermato che esiste un compromesso tra produttività e impatto ambientale. Abbiamo riscontrato un aumento della resa del 22% quando SMN è passato da livelli carenti a livelli ottimali, ma l'aggiunta di abbastanza azoto ha anche aumentato la probabilità di perdite di azoto nell'ambiente, " Preza-Fontes afferma. "È importante non solo concentrarsi sull'aumento della produttività durante lo sviluppo di nuovi strumenti per la gestione dell'azoto. Dobbiamo anche tenere conto delle potenziali perdite di azoto per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità nella regione".

L'articolo, "Relazione della concentrazione di azoto nel suolo durante la stagione con la resa del mais e le potenziali perdite di azoto, " è pubblicato nel Giornale della Soil Science Society of America .