Soja stvara prirodno partnerstvo s bakterijama koje koloniziraju korijenje biljke. U zamjenu za šećere, bakterije pretvaraju atmosferski dušik u oblik koji biljka može koristiti, opskrbljujući veći dio dušika potrebnog za rast i razvoj zrna.
Istorijski je prihvaćeno da ova zaliha, zajedno sa dušikom iz tla, zadovoljava potrebe biljke za dušikom, ali sve veći potencijal prinosa postavlja pitanje da li je to još uvijek slučaj, kažu istraživači u Odjeljenju za nauke o usjevima i proširenju Illinoisa ; obje jedinice su dio Fakulteta za poljoprivredne, potrošačke i ekološke nauke (ACES) u Illinoisu.
Soja visokog prinosa postavlja pitanja o potrebama za azotnim đubrivom
Soja je kultura bogata proteinima, a proteini nisu jeftini. Dušik je ključna komponenta aminokiselina, koje su gradivni blokovi proteina. Kako se prinosi soje povećavaju, biljka treba da proizvodi više proteina, što zauzvrat zahtijeva više dušika. Stoga, neki istraživači i farmeri vjeruju da dodavanje dušičnog gnojiva pomaže biljci da zadovolji ovu povećanu potražnju.
„Kontinuirano genetsko poboljšanje stalno je povećavalo potencijal prinosa soje i potrebu za azotom, postavljajući pitanja o dopuni zaliha đubrivom,“ rekao je Emerson Nafziger, profesor emeritus u naukama o usjevima. "Ljudi su se pitali da li soja neće moći opskrbiti svu energiju za visoke prinose, kao i energiju potrebnu za fiksiranje tako velike količine dušika."
Ova ideja je podstaknuta visoko objavljenim "rekordnim" prinosima koji se često pripisuju intenzivnim praksama uključujući azotno đubrivo, kaže Nafziger. Ove anegdotske tvrdnje nisu potkrijepljene dostupnim istraživanjima i dijelom su ono što je navelo Nafzigera i njegove kolege Giovani Preza Fontes i Joshua Vonk da se pozabave ovim pitanjem.
Pokusi na terenu ukazuju na minimalnu korist od primjene dušika
Da bi testirali da li soja reaguje na dodatni azot, tim U. of I. je izvršio devet poljskih pokusa na četiri lokacije u Ilinoisu između 2014. i 2017. Oni su posmatrali prinos soje kada se azotno đubrivo primenilo u svakoj od četiri faze rasta: sadnja, cvetanje , postavljanje mahuna, punjenje sjemena i u sve četiri ove faze.
Istraživači su otkrili da primjena dušika na usjev u sve četiri faze povećava prinos u većini slučajeva, ali ne dovoljno da pokrije troškove gnojiva. Nafziger naglašava da poboljšanja prinosa koja su vidjeli iz ponovljenih primjena nisu preporuka za poljoprivrednike da slijede njihov primjer.
"Iako je ovo povećanje od ponovljenih primjena bilo zanimljivo, svaki tretman koji košta dva do tri puta više od vrijednosti dodatne proizvodnje siguran je način da se izgubi novac", rekao je. „Ljudi koji pokušavaju da postave rekorde prinosa bi to ipak mogli da urade, ali to nikada ne bi trebalo da se radi u normalnim poljima proizvodnje.“
U svim godinama i na svim lokacijama, prinosi soje su bili dobri do izvanredni, bez obzira na primjenu dušika. Nije bilo stalne koristi u prinosu od pojedinačnih aplikacija azota tokom cvetanja, postavljanja mahuna ili punjenja semena.
"Našli smo malo odgovora na primjenu dušika u pojedinačnim fazama reprodukcije, u rasponu od cvjetanja do punjenja sjemena, uprkos činjenici da oni pokrivaju period kada je potražnja za usjevima velika kada se formiraju mahune i počinje punjenje sjemena. Ovo ukazuje na dostupnost dušika tokom kritičnih faza Formiranje prinosa nije bilo značajno ograničenje za prinos,” rekao je Preza Fontes, docent za nauke o usjevima.
Izuzetak postoji u specifičnim tlima i uslovima sadnje
Međutim, postojao je jedan izuzetak. Jedna primjena azota prilikom sadnje značajno je povećala prinos soje u dvije od tri godine na ilovastom tlu u polju farmera u blizini Chillicothea, Illinois. Ovo je bilo neočekivano jer su druge studije otkrile da kada se dušik primjenjuje tokom sadnje, biljka manje ulaže u svoj simbiotski odnos s bakterijama koje fiksiraju dušik, što ponekad dovodi do nedostataka kasnije u sezoni.
Nafziger djelimično pripisuje ovo povećanje prinosa lakšoj teksturi tla na lokaciji i nižoj količini organske tvari, što je možda bilo manje povoljno za rani rast u poređenju s drugim lokalitetima. U jednoj od dvije godine, jednokratno liječenje dušikom također je umanjilo simptome sindroma iznenadne smrti, gljivične bolesti koja se prenosi iz tla.
"Ne možemo računati na ovo za kontrolu bolesti, ali u ovom slučaju se činilo da je to dio razloga što je povećao prinos", rekao je Nafziger. "Malo pojačanja u ranoj sezoni možda je bilo dovoljno da se biljke i korijenje rastaju i održe naprijed do kraja sezone."
Jedna primjena prilikom sadnje mogla bi pomoći tlu s ograničenom dostupnošću hranjivih tvari u ranoj sezoni, ali u većini slučajeva farmeri mogu vjerovati bakterijama koje fiksiraju dušik da rade svoj posao. Slobodnoživuće bakterije u tlu također mogu doprinijeti ranom rastu oslobađanjem dušika iz organske tvari u tlu, što može objasniti zašto je dušik koji je ranije primijenjen imao mali učinak u tlima s više organske tvari.
"Azotno đubrivo treba uzeti u obzir samo u područjima gdje usjev često sporo počinje zbog faktora tla. To je praksa za koju ne mislimo da bi ljudi trebali žuriti", rekao je Nafziger. „U stvari, oni sa lakšim zemljištem mogli bi ručno naneti azotno đubrivo na malu parcelu i gledati da li će usev tamo bolje rasti. Ako ne, onda đubrivo nije bilo dobro.
"Potreban nam je dušik za visoke prinose kukuruza, ali jedna od stvari koja čini soju tako velikim dijelom plodoreda na većini farmi u Illinoisu je da proizvodi visoke prinose bez troškova i ekoloških posljedica primjene dušičnog gnojiva."
Autori su Joshua Vonk, Emerson Nafziger i Giovani Preza Fontes.
Više informacija:Joshua Vonk et al, Reakcija soje na azotno đubrivo u različitim tlima,Upravljanje usevima, krmom i travnjakom(2024). DOI: 10.1002/cft2.20304
Obezbeđuje College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences na Univerzitetu Illinois Urbana-Champaign
Ova priča je prvobitno objavljena na Phys.org. Pretplatite se na naš newsletter za najnovije novosti iz naučne tehnologije.
