Sójové boby tvoří přirozené partnerství s bakteriemi, které kolonizují kořeny rostlin. Výměnou za cukry bakterie přeměňují atmosférický dusík na formu, kterou může rostlina využít, a dodávají tak velkou část dusíku potřebného pro růst a vývoj zrna.
Historicky bylo akceptováno, že tento přísun spolu s dusíkem z půdy uspokojuje potřeby rostlin na dusík, ale stále rostoucí potenciál výnosu vyvolává otázku, zda tomu tak stále je, říkají vědci z Department of Crop Sciences and Illinois Extension ; obě jednotky jsou součástí College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences (ACES) v Illinois.
Vysoce výnosné sójové boby vyvolávají otázky ohledně potřeb dusíkatých hnojiv
Sója je plodina s vysokým obsahem bílkovin a bílkoviny nejsou levné. Dusík je klíčovou složkou aminokyselin, které jsou stavebními kameny bílkovin. Jak se výnosy sóji zvyšují, rostlina potřebuje produkovat více bílkovin, což zase vyžaduje více dusíku. Někteří výzkumníci a farmáři se proto domnívají, že přidání dusíkatých hnojiv pomáhá rostlině uspokojit tuto zvýšenou poptávku.
"Pokračující genetické zlepšování neustále zvyšovalo potenciál výnosu sóji a potřebu dusíku, což vyvolává otázky ohledně doplňování zásob hnojivy," řekl Emerson Nafziger, emeritní profesor rostlinných věd. "Lidé se ptali, zda by sójové boby nebyly schopny dodat veškerou energii pro vysoké výnosy a také energii potřebnou k fixaci tak velkého množství dusíku."
Tato představa je podporována vysoce propagovanými „rekordními“ výnosy, které jsou často připisovány intenzivním postupům včetně dusíkatých hnojiv, říká Nafziger. Tato neoficiální tvrzení nejsou podložena dostupným výzkumem a jsou částečně tím, co přimělo Nafzigera a jeho kolegy Giovaniho Prezu Fontese a Joshuu Vonka k řešení tohoto problému.
Polní pokusy naznačují minimální výnos z aplikace dusíku
Aby otestoval, zda sójové boby reagují na extra dusík, provedl tým U. of I. v letech 2014 až 2017 devět polních pokusů na čtyřech místech v Illinois. Zaměřili se na výnos sóji, když bylo aplikováno dusíkaté hnojivo v každé ze čtyř fází růstu: výsadba, kvetení. , nastavení lusku, plnění semen a ve všech čtyřech těchto fázích.
Vědci zjistili, že aplikace dusíku na plodinu ve všech čtyřech fázích zvýšila výnos ve většině případů, ale ne natolik, aby pokryla náklady na hnojivo. Nafziger zdůrazňuje, že zlepšení výnosů, které zaznamenali při opakovaných aplikacích, nejsou doporučením pro zemědělce, aby je následovali.
"Ačkoli tento nárůst z opakovaných aplikací byl zajímavý, jakákoliv léčba, která stojí dvojnásobek až trojnásobek hodnoty dodatečné produkce, je jistou cestou ke ztrátě peněz," řekl. "Lidé, kteří se pokoušejí nastavit výnosové záznamy, to mohou udělat tak jako tak, ale nikdy by se to nemělo dělat v normálních výrobních polích."
Ve všech letech a na všech lokalitách byly výnosy sóji dobré až vynikající, bez ohledu na aplikaci dusíku. Neexistoval žádný konzistentní výnos z jediné aplikace dusíku během kvetení, nasazení lusků nebo plnění semen.
"Zjistili jsme malou odezvu na aplikaci dusíku v jednotlivých reprodukčních fázích od kvetení po plnění semeny, a to navzdory skutečnosti, že pokrývají období, kdy je vysoká poptávka po plodinách, protože se tvoří lusky a začíná plnění semen. To naznačuje, že dostupnost dusíku během kritických fází Tvorba výnosu nebyla významným omezením výnosu,“ řekl Preza Fontes, odborný asistent v oboru plodinových věd.
Výjimka se vyskytuje ve specifických půdách a podmínkách výsadby
Existovala však jedna výjimka. Jediná aplikace dusíku při výsadbě významně zvýšila výnos sóji ve dvou ze tří let v hlinité půdě na farmářském poli poblíž Chillicothe, Illinois. To bylo neočekávané, protože jiné studie zjistily, že když je dusík aplikován během výsadby, rostlina méně investuje do svého symbiotického vztahu s bakteriemi fixujícími dusík, což někdy vede k nedostatkům později v sezóně.
Nafziger částečně připisuje toto zvýšení výnosu lehčí struktuře půdy a nižší organické hmotě, která mohla být méně příznivá pro raný růst ve srovnání s jinými lokalitami. V jednom ze dvou let se zdálo, že léčba jedním dusíkem také zmírnila příznaky syndromu náhlého úmrtí, houbového onemocnění přenášeného půdou.
"Nemůžeme s tím počítat pro kontrolu chorob, ale v tomto případě se zdálo, že to byl jeden z důvodů, proč se zvýšil výnos," řekl Nafziger. "Malá podpora na začátku sezóny by mohla stačit k tomu, aby růst rostlin a kořenů pokročil a udrželi je napřed po zbytek sezóny."
Jediná aplikace při výsadbě by mohla pomoci půdám s omezenou dostupností živin na začátku sezóny, ale ve většině případů mohou zemědělci důvěřovat bakteriím fixujícím dusík, že svou práci odvedou. Volně žijící půdní bakterie mohou také přispívat k časnému růstu uvolňováním dusíku z půdní organické hmoty, což může vysvětlovat, proč časně aplikovaný dusík měl malý účinek v půdách s větším množstvím organické hmoty.
"Dusíkaté hnojivo by mělo být zvažováno pouze v oblastech, kde se plodina často rozbíhá pomalu kvůli půdním faktorům. Je to praxe, do které by lidé podle nás neměli spěchat," řekl Nafziger. "Ve skutečnosti ti s lehčími půdami mohou ručně aplikovat dusíkaté hnojivo na malý pozemek a sledovat, zda tam úroda roste lépe. Pokud ne, pak hnojivo nepřineslo nic dobrého."
"Potřebujeme dusík pro vysoké výnosy kukuřice, ale jedna z věcí, která dělá sóju tak velkou součástí střídání plodin na většině farem v Illinois, je to, že produkuje vysoké výnosy bez nákladů a ekologických důsledků používání dusíkatých hnojiv."
Mezi autory patří Joshua Vonk, Emerson Nafziger a Giovani Preza Fontes.
Další informace:Joshua Vonk et al, Reakce sóji na dusíkaté hnojivo v různých půdách,Správa plodin, pícnin a trávníků(2024). DOI: 10.1002/cft2.20304
Poskytuje College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences na University of Illinois Urbana-Champaign
Tento příběh byl původně publikován na Phys.org. Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a získejte nejnovější aktualizace sci-tech zpráv.
