Nové podklady pro rozšíření podrobně popisují výsledky výzkumu ze studie vedené specialistou na rozšíření Fabianem Fernandezem na Rosholt Research Farm ve Westportu v Minnesotě. Farma je v údolí Bonanza a má zavlažovací systém. Leták ukazuje data z let 2016 až 2019 pro dva systémy krycích plodin: ozimé žito a živý mulč jetel Kura.
Tento výzkumný projekt, který byl zahájen v roce 2011, je dlouhodobým partnerstvím mezi univerzitou v Minnesotě, okresem pro ochranu půdy a vod v okrese Pope County a ministerstvem zemědělství v Minnesotě, který je financován Minnesota Clean Water Land & Legacy Dodatek. Od svého založení poskytl tento projekt výzkumné projekty pro čtyři postgraduální studenty.
Jedná se o otázky a odpovědi mezi specialistou na Extension communications Paulem McDivittem a Fabianem Fernandezem, hlavním výzkumným pracovníkem studie:
Jaká byla vaše motivace pro toto studium?
Ve skutečnosti jsme zahájili tento projekt před novým pravidlem ochrany podzemních vod, ale věděli jsme, že tyto oblasti jsou vysoce citlivé na loužení dusičnany a kontaminaci podzemních vod. Důvodem, proč jsme zahájili tuto studii, bylo hloubkové prozkoumání těchto krycích plodin. V podstatě děláme věci, abychom zjistili, co funguje a co ne, aby farmáři nemuseli utrácet peníze, čas nebo prostředky na postupy, které mohou mít malý přínos. Jednu věc, kterou bych zmínil zemědělcům v terénu, když jsme zahájili tento projekt, a neměli jsme zasazenou žádnou kukuřici nebo sóju, kde jsme zakládali pozemky Kura jetel, je to, že pokud skutečně dojde k tomu, že nebudeme schopni tato pole vůbec obhospodařovat, protože jsou náchylní ke kontaminaci podzemních vod, zatímco jeden rok bez úrody ve skutečnosti není dobrá situace, může to být lepší alternativa, než kdybyste nebyli schopni vůbec hospodařit. Chtěli jsme se tedy podívat na otázky jako:Proč jste si pro krycí plodiny vybrali žito a jetel Kura?
Žito bylo vybráno kvůli zimní odolnosti. Přežije zimu. Je to docela dobré v přijímání dusíku, roste dobře brzy na jaře s chladnějšími teplotami a je snadné jej ukončit před výsadbou tržních plodin. První rok studia jsme během léta zasadili žito, ale nic nepřežilo, až na samé okraje pozemku. Z tržních plodin bylo prostě příliš mnoho stínu, aby to přežilo. Nyní počkáme, až oseme žitnou pokrývku, dokud nezačne odumírat úroda kukuřice a sóji, takže do půdy dopadá více slunečního světla. Dělat to před skutečnou sklizní je důležité, abyste žitě poskytli co nejvíce času na růst, než se ochladí. Pokud počkáme do sklizně, pak je příliš pozdě.Jetel Kura byl vybrán, protože jsme chtěli mít trvalku. U žita máme ještě určitou dobu po jejím ukončení, kdy se na poli vyskytuje malý nebo žádný vegetativní růst (nebo příjem dusíku). Jakmile se jetel Kura založí, je to docela dobrý neprůstřelný druh systému. Další potenciální výhodou je, že jetel Kura je luštěniny, takže fixuje dusík. Ačkoli tato luštěniny používá hodně dusíku, také fixuje dusík z atmosféry. Předpokládá se, že dobře zavedený porost jetele Kura nám může pomoci tím, že 1) oddělí (vyndá z půdy) dusičnany na začátku vegetačního období, kdy je nejvíce náchylný k loužení, a 2) dodá dusík tržním plodinám během léto symbiotickou fixací a uvolňováním části dusíku, když se některé rostlinné tkáně rozkládají.
Proč si myslíte, že krycí plodina žita neudělala dobrou práci při snižování loužení dusičnanů v této studii?
Myslím, že problém byl dvojnásobný. Jedním z nich je založení. Žito krycí plodina rostla každý rok, ale bylo to velmi skvrnité. Vyzkoušeli jsme několik způsobů, jak zlepšit založení, ale v průběhu let to bylo nekonzistentní. V době, kdy je žito ukončeno na konci dubna nebo velmi brzy v květnu, není krycí plodinou absorbováno velké množství biomasy nebo dusíku.
Další otázkou je načasování. Měřili jsme mezi ½ a ¾ celkového ročního odtoku a zatížení vyluhováním dusičnanů, ke kterému došlo na konci dubna a v polovině až konce června. V té době, protože žito je již ukončeno a tržní plodiny začínají růst, není příliš mnoho aktivních kořenů, které by absorbovaly velké množství vody nebo dusičnanů. Pokud rozkladná žitná biomasa neimobilizuje dusík z půdy, byla by výhoda žita při snižování loužení dusičnanů omezená, což jsme pozorovali při našich měřeních.
Předpokládal jsem, že kvůli žitu můžeme mít omezený úspěch kvůli tomu, co jsem právě zmínil, a rozhodl jsem se, že by bylo důležité mít kontrastní zacházení s jetelem Kura, který v období od dubna do června silně roste, když potřebujeme nejvíce pomoci při drenáž a výluh dusičnanů.
Předpokládal jsem, že kvůli žitu můžeme mít omezený úspěch kvůli tomu, co jsem právě zmínil, a rozhodl jsem se, že by bylo důležité mít kontrastní zacházení s jetelem Kura, který v období od dubna do června silně roste, když potřebujeme nejvíce pomoci při drenáž a výluh dusičnanů.
Proč živý mulč z jetele Kura tolik zranil výnosy kukuřice a sóji?
Jak jsem řekl dříve, jetel Kura potřebuje dusík. Sázíme tržní plodiny po strip-till, ale všimli jsme si, že jetel Kura rychle napadne obdělané pásy. Pokusili jsme se jetel Kura potlačit sníženou dávkou glyfosátu a několik let jej také sekat, než by mohla být operace poškozena kukuřičnou úrodou, ale to nestačilo. Letos jsme skutečně použili plnou dávku glyfosátu na řádky a sníženou dávku mezi řádky. To udržovalo řádky docela čisté po velkou část vegetačního období, ale stále, jen při pohledu na úrodu, stále existovala nějaká konkurence. Doufejme, že to bylo méně než v předchozích letech. Jakmile to sklidíme, budeme to moci brzy zkontrolovat.
Četli jste další výzkum těchto systémů krycích plodin? Jaké jsou vaše výsledky v porovnání s jinými studiemi?
Vlastně tady na University of Minnesota máme několik lidí, kteří mají studium jetelů Kura. Dr. John Baker má několik dlouhodobých spiknutí Kura, kde skutečně viděli výhodu, když potřebují aplikovat méně dusíku než bez jetele Kura . Takže tam mě povzbuzuje, že možná, jak se náš systém lépe zavede (trvá nejméně tři roky, než bude Kura plně nabitá), budeme moci začít vidět některé z těchto cyklů, kde se jetel Kura ve skutečnosti stává přispívá spíše k dusíku než ke konkurenci plodin během letních měsíců.
Viděl jsem nějaký výzkum, například studii Jeffa Vetsche ve Wasece , kde kukuřičná plodina vyžadovala více dusíkatých hnojiv první rok po plodině pokrývající žito. Proč?
Je třeba vzít v úvahu několik proměnných. Jedním z nich je zjevně to, že rostliny odebírají část dusíku ze systému, který se znehybňuje, protože je v rostlině v organické formě. Dalším důvodem je, že jakmile je kryt žita ukončen, aby se dusík vrátil zpět do půdy jako anorganický dusík, musí být zbytek rozložen mikroby. Pokud je poměr uhlíku k dusíku zbytku příliš vysoký, mikroby používají anorganický dusík z půdy, aby pomohly tento zbytek rozložit, a tento dusík je pro kukuřičnou plodinu dočasně nedostupný. Normálně, čím déle čekáme na ukončení plodiny krycí žito, tím vyšší je poměr uhlíku k dusíku a čím déle trvá, než se dusík stane opět rostlinně dostupným. To je jeden z důvodů, proč je důležité pokusit se krycí plodinu ukončit brzy na jaře. Konečně je možné, že během procesu rozpadu ztratíme část dusíku ve zbytku žita těkáním amoniaku. To je něco, čím bych chtěl zajistit financování vyšetřování.Při pohledu na vaše data se zdá, že existuje docela jasný vztah mezi tím, jak dobrá je krycí plodina při snižování louhu dusičnanů, a tím, jak negativně ovlivňuje plodinu, pokud jde o výnos. Myslíš si, že je to pravda?
Určitě pro jetel Kura v naší studii. Je to docela jasné. Snížení dusičnanů je obrovské. Dostaneme méně vyluhování dusičnanů z tohoto systému s aplikovaným dusíkem než na kontrolním grafu bez dusíku. Bohužel v současné době také vidíme podstatné snížení výnosu kukuřice a sóji.U plodiny pro krytí žita je velmi malý, pokud vůbec nějaký, rozdíl ve snížení vyluhování dusičnanů. V různých studiích byly výsledky nekonzistentní. V některých situacích žito snížilo vyluhování dusičnanů a v jiných, jako v této studii, nebyla žádná výhoda. Na výsledky má vliv mnoho složitých interakcí, ale domnívám se, že zakládání plodin na podzim a růst na jaře jsou dva z hlavních faktorů.
V naší studii ukázalo srovnání pokrytí žita a ošetření bez žita žádný rozdíl u kukuřice po sóji v EONR (ekonomická optimální míra N) nebo výnosu na EONR, ale u kontinuální kukuřice potřebovala plodina o 24 lbs N / akr více dosáhnout EONR (a podobného výnosu) než plodina pěstovaná bez krycí plodiny. V této době jsme tedy viděli jen malý celkový užitek s plodinou krycí plodiny. Snažíme se najít způsoby, jak dosáhnout lepšího usazení, růstu a konzistence v průběhu let. Pokud tak učiníme, mohli bychom vidět lepší výkon alespoň při snižování loužení dusičnanů a doufejme, že s malým nebo žádným negativním dopadem na tržní plodiny. Pokračování v tomto výzkumu k doladění zakládání a růstu žita bude velmi důležité.
Máte z této studie nějaké jídlo pro farmáře, kteří uvažují o krycích plodinách?
Myslím, že krycí plodiny mají některé důležité environmentální výhody. V této studii jsme zatím neudělali mnoho, abychom se zabývali dalšími potenciálními výhodami souvisejícími s ochranou půdy a zdravím půdy, které mohou být vysoce relevantní pro zlepšení udržitelné zemědělské produkce. To znamená, že snížení výnosu obilí, které jsme u jetelů Kura viděli, je skutečné a jsou s ním spojeny skutečné náklady. Další důležitá věc, kterou je třeba mít na paměti, pokud plánujete pěstovat krycí plodiny, je, že je to mnohem více zapojeno než tradiční systém pěstování plodin. Výsadba, ukončení a správa krycí plodiny vyžaduje čas a peníze a výsledky se mohou rok od roku drasticky lišit.
Zjistil jsem, že dolaďování proměnných, které umožňují úspěšné založení každoroční krycí plodiny, vyžaduje čas. Živý mulč není také snadné založit. V našem případě to trvalo celý první rok bez výsadby tržní plodiny. Druhý rok jsme odložili výsadbu kukuřice i sóji, abychom umožnili jeteli Kura náskok. Teprve ve třetím roce jsme se začali více zaměřovat na tržní plodiny. Lidé, kteří pěstují jetel Kura, často čekají dva roky, než zasadí kukuřici nebo sóju. V našem případě jsme zasadili po jediném roce založení. Myslím, že protože jsme byli schopni zavlažovat, plodina vypadala dobře na jaře druhého roku, ale byli jsme docela znepokojeni přežitím jetele Kura během druhého vegetačního období. Naštěstí to přežilo. Lidé, kteří pracují s jetelem Kura, obvykle říkají, že první rok spí, druhý rok se plazí a třetí rok skáče. To byla určitě naše zkušenost. Celkově si myslím, že krycí plodiny mohou přinést důležité výhody, ale je s tím spojena práce. Žádná bolest, žádný zisk.