Rolnicy twierdzą, że jeśli mieliby kupić wszystko, co pozwoliłoby im zaoszczędzić koszty, to zbankrutowaliby. Nic dziwnego, że rolnicy sceptycznie odnoszą się do zapewnień ze strony dostawców, że ich nowy produkt, wynalazek lub usługa są kolejną wielką rewolucją w rolnictwie. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki kilkudziesięcioletnich badań dotyczących znaczenia uzyskania prawidłowej równowagi w zakresie plonów i […]
Rolnicy twierdzą, że jeśli mieliby kupić wszystko, co pozwoliłoby im zaoszczędzić koszty, to zbankrutowaliby. Nic dziwnego, że rolnicy sceptycznie odnoszą się do zapewnień ze strony dostawców, że ich nowy produkt, wynalazek lub usługa są kolejną wielką rewolucją w rolnictwie. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki kilkudziesięcioletnich badań dotyczących znaczenia uzyskania prawidłowej równowagi w zakresie plonów i białka w uprawie zboża.
Na czym polega równowaga w zakresie plonów i białka?
Wzrost i rozwój roślin następuje w kilku etapach; kiełkowanie, krzewienie, kwitnienie i owocowanie. Woda jest głównym motorem prawidłowego rozwoju roślin i nasion. Istnieje wiele innych składników odżywczych, które wpływają na rozwój roślin, jednak azot jest zdecydowanie najważniejszym motorem rozwoju roślin.
Podstawowym celem wszystkich roślin jest rozmnażanie poprzez wytwarzanie nasion w celu przeniesienia informacji genetycznej do następnego zbioru. Rośliny były programowane przez miliony lat ewolucji, aby zmodyfikować cykl wzrostu roślin, aby zapewnić produkcję niektórych nasion w celu rozmnażania kolejnej uprawy.
W związku z tym, jeśli na jakichkolwiek etapach rozwoju dostępne są niewystarczające ilości składników odżywczych, roślina zmniejsza liczbę łodyg, pąków, a nawet nasion, aby zapewnić się, że dostępne substancje odżywcze będą wykorzystywane na potrzeby generowania i rozsiewania nasion. Te zmiany w rozwoju rośliny wpływają na potencjał plonowania rośliny. Azot jest kluczowym składnikiem odżywczym, który decyduje o tym, w jaki sposób roślina dokona tych zmian podczas poszczególnych etapów jej rozwoju.
Białka składają się z około 17,5% wagowych azotu. Pomiar białka w nasionach podczas zbioru zapewnia bezpośrednie wykrycie dostępności i wychwytu azotu w roślinach. Poprzez pomiar białka w czasie rzeczywistym na kombajnie i połączenie danych ze współrzędnymi plonów i GPS, zapewnia się środki do generowania map pola, w tym: białka, uprawy, usuwania azotu i korelacji białko-plon.
Jakie jest znaczenie białka dla uzyskania równowagi plonu?
W 2013 r. Greg McDonald i Peter Hooper z Uniwersytetu w Adelajdzie, Szkoła Rolnicza, napisali artykuł dla GRDC, zatytułowany „Azotowe decyzje – Wytyczne i zasady”. Nawiązali oni do artykułu napisanego w 1963 roku przez JS Russella dla Australian Journal of Experimental Agriculture and Animal Husbandry, w którym „opisał on ideę wykorzystania stężenia białka zbożowego do oceny prawdopodobieństwa reakcji N w systemach uprawy pszenicy. Autor zasugerował, że reakcje plonu były najbardziej prawdopodobne, gdy stężenie białka zboża było mniejsze niż 11,4 procent.
McDonald i Hooper stwierdzili, że „w oparciu o najnowsze dane z prób, nadal wydaje się być uzasadniony ogólny wniosek, iż: 100 procent wszystkich badań, z których wynikało, że koncentracja białka zbożowego w niezapłodnionych próbach kontrolnych wynosiła <8,5 procent, reagowało na N i dawałoby reakcję plonu wynoszącą 14 kg/kg N.”
„Gdy stężenie białka zbożowego stanowiło> 11,5 procent, tylko 32 procent prób reagowało na N, a średnia reakcja plonu wynosiła zero”. Doszli oni do wniosku, że „chociaż związek ten nie może być wykorzystany do podejmowania decyzji sezonowych dotyczących N, może on być pomocny w ocenie stopnia niedoboru N podczas poprzedniego sezonu i dokonaniu oceny N po żniwach, strategii zarządzania, co może pomóc w przyszłym planowaniu.”
Steve Larocque, Beyond Agronomy, Alberta, Kanada, publikuje biuletyn, który jest czytany przez ponad 8000 rolników i agronomów. Pan Larocque wskazał w swoim biuletynie, że istnieje równowaga w stosowaniu azotu do uprawy jęczmienia, jeżeli celem jest optymalizacja plonui ograniczenie białka do mniej niż 13 procent.
Stwierdza on, że: „Najtrudniejszą kwestią jest znalezienie odpowiedniej dawki azotu, aby uzyskać maksymalny plon z białkiem, które spada poniżej 13 procent, jednak jest wyższe niż 12 procent. Jeśli cześć białka słodowego jest niższa niż 12,5 procent wiesz, że odłożysz plon na bok. Jeśli będzie ona zbyt wysoka, skończysz z wysokimi poziomami białka i bez możliwości wyboru słodu.” Larocque określił równowagę jako „słodką plamę”, w ramach której plon został zoptymalizowany, a klasa białka pozwoliła na najwyższe płatności dla upraw.
Jeśli stężenie białka w nasionach ziaren ostatecznych jest mniejsze niż 11,5 procent w pszenicy i 12 procent w jęczmieniu, wówczas plon nie ma wystarczającej ilości azotu dostępnego dla osiągnięcia pełnego potencjału plonu. Procent azotu w glebie mógł być niski lub azot mógł nie być dostępny dla roślin w odpowiednim czasie. Niemniej jednak wszystkie badania potwierdzają założenie, że reakcja plonu byłaby pozytywna dla nawożenia azotowego, gdyby poziom białka w ziarnach był mniejszy niż 11,5 procent.
Związek między azotem a białkiem
Termin białko jest ogólnym terminem używanym do scharakteryzowania dużej klasy cząsteczek biologicznych, które mają wspólne cechy chemiczne. W rzeczywistości białka są łańcuchami polimerowymi utworzonymi z peptydów, które składają się z aminokwasów. Ludzie i zwierzęta spożywają białka
aby mogli je strawić i uwolnić z nich aminokwasy w celu odbudowania tkanek ciała, np. skóra, mięśnie, narządy itp. Rośliny takie jak pszenica, soja, kukurydza, ryż itp. tworzą aminokwasy, które po strawieniu w jelitach ludzkich lub zwierzęcych przechodzą do wytwarzania peptydów, które następnie przechodzą do wytwarzania białek.
Białka znajdujące się w nasionach rośliny zawierają około 16-18 procent azotu. Dla każdego ładunku ziarna usuniętego z pola, istnieje
część ładunku, którym jest białko i azot.
Na przykład, jeśli zawartość białka w ziarnach soi wynosi 20 procent, to 200 kg każdej tony ziarna stanowi białko. W 200 kg białka 16 procent (tj. 32 kg) stanowi azot. Oznacza to, że za każdą toną zebranej fasoli sojowej usuwa się 32 kg azotu z gleby. Oczywiście azot znajduje się w innych częściach tkanki roślinnej, ale w większości roślin azot zawarty jest w nasionach jako białko.
Bardziej szczegółowy opis
Mapy plonów mierzą masę ziarna usuwanego na
akr lub hektar. Jednak przez ostatnie 25 lat mapy plonów były wykorzystywane jako wskaźnik poboru azotu. Mapy białek zapewniają ocenę wydajności rośliny w zależności od dostępnego azotu. Łącznie mapy białek i plonów dają pełniejszy obraz wychwytywania i dostępności azotu na polach.
W idealnym świecie potrzebny byłby instrument, który mierzy azot w glebie w całym cyklu wzrostu i rozwoju rośliny. W chwili obecnej nie istnieje instrument, który mógłby wykonać taki pomiar w czasie rzeczywistym. Jednak analizator On Combine NIR, taki jak AgroScan 3300H, jest przeznaczony do pomiaru białka, oleju i wilgoci w ziarnie i nasionach oleistych podczas ich zbioru.
Ponieważ białko jest bezpośrednią miarą azotu w nasionach, instrument ten można wykorzystać do wygenerowania mapy usuwania azotu.
Studium przypadku
Broden Holland, Young, NSW, zainstalował Analizator Ziarna Model 3000 H ze swoim nowym Kombinacie CaselH 7240, co doprowadziło do zbiorów w 2016 roku. Model 3000H zbierał dane dotyczące białka, oleju i wilgoci co około 15-20 metrów w 4500ha farmie, gdzie uprawiana jest pszenica i rzepak.
Łącząc historyczne dane dotyczące plonów i dane o białkach, udało im się opracować trzy strefy, w których mocznik byłby stosowany w trzech różnych dawkach jako warstwa górna. Broden szybko powiązał niską reaktywność białka z wydajnością upraw, opracował prostą strategię aplikacji:
Był on w stanie zwiększyć poziomy białka na polach przez zwykłą konwersję danych białkowych zebranych z Modelu 3000H na aplikację strefowego mocznika. W 2016 r. powierzchnia pola wynosiła tylko 0,21 hektara, co dało pszenicę o stopniu Hl. Natomiast w 2017 r. stopień H uzyskano z 877,9 ha. Ponadto z 38,8 hektarów zrealizowano stopień APW w 2016 i stopień H2 w 2017 roku. Przybliżona prognoza wzrostu płatności za plony z tego pola wyniosła 2482 USD lub 13,60 USD/ha.
Ocena plonu i reakcji białka po zbiorze ma kluczowe znaczenie dla oceny, czy VRA ma wynik pozytywny, czy negatywny.
Reakcja plonu w 2017 roku wskazuje na 40-procentową redukcję zmienności plonów na polu, w porównaniu z mapą plonów z 2016 roku.
W 2017 r. Adam Gurr z Brandon w Manitobie zainstalował także AgroScan 3000H na swoim kombajnie Claas Lexion. Jego mapy soi dostarczają przykładów, jak białka różnią się w uprawach innych niż zboża. Białko waha się w zakresie od 20% do 37%, przy średniej wynoszącej 32% dla ładunków dostarczanych do podnośnika.
Ogólnie oczekuje się, że soja będzie wykazywać odwrotną zależność między plonem a białkiem, tj. teorię rozcieńczania.
Podsumowanie
Rolnicy zazwyczaj dokonują 40 zbiorów. Zatem mają one tylko 40 szans na ich „prawidłowość”. Aby to zmienić, potrzebne są narzędzia do pomiaru parametrów wpływających na ich uprawy. Analizator AgroScan 3300H On Combine zapewnia brakujący element układanki PA, pochłanianie azotu i jego dostępność.
