Balanceret gødning:Et omdrejningspunkt for bæredygtig produktion af majs og ris i Afrika

Bestræbelser på at forbedre udbyttet af basiskornafgrøder som majs og ris i stor skala i Afrika er fortsat alvorligt hæmmet af virkningerne af dårlig jordfrugtbarhed. Manglen på tilstrækkelig information til at basere en effektiv gødningsanbefaling på resulterer ofte i ineffektiv brug af næringsstoffer i afgrøder og lavt afgrødeudbytte. En grundlæggende årsag til dårlig afgrøderespons på tilførte næringsstoffer er generaliserede gødningsanbefalinger, der ikke tager højde for variationer i faktorer som klima, jordegenskaber og vandtilgængelighed. Efterhånden som vi forbedrer vores forståelse af rækken af ​​underliggende problemer, der interagerer for at skabe variabilitet, kan der skabes bedre løsninger for landmændene, og tilliden til gødningsbrug vil vokse.

I løbet af de sidste 20 år er forsøg med udeladelse af næringsstoffer (NOT'er) blevet en udbredt metode til at vurdere afgrøderesponser på næringsstofanvendelse inden for definerede agro-klimatiske landskaber eller endda en individuel landbrugsmark. NOT'er er designet som en række plots, der udelader enkelte næringsstoffer for at isolere virkningerne af deres fravær på afgrødevækst og -udbytte. Plots, der udelader næringsstoffer, sammenlignes også med plots, der giver en mere afbalanceret anvendelse af næringsstoffer, der forsøger at opnå et forudbestemt udbyttemål baseret på en aktuel forståelse af afgrødens næringsstofbehov.

NOT-teknikken er særlig velegnet til småbrugets fragmenterede landskab. Brugen af ​​NOT'er giver et middel til at indsamle stedspecifikke data om afgrødens næringsstofresponser og jordens næringsstofforsyning og levere data, der er afgørende for at generere mere målrettede gødningsanbefalinger. Yderligere motivation bag udviklingen af ​​videnskaben, der understøtter NOT'er, er, at metoden er lovende som et skalerbart værktøj til at erstatte langvarige generaliserede anbefalingssystemer.

For nylig er en analytisk gennemgang af NOT-undersøgelser udført i Afrika syd for Sahara (SSA), offentliggjort i Agronomy for Sustainable Development , har givet ny indsigt i årsagerne til udbytte-røvende variabilitet. Holdet af forskere begyndte med at indsamle primære data fra mere end 3.000 NOT'er udført for majs (35 regioner fra syv lande) og ris (30 regioner fra 17 lande) for at indsamle beviser om de mest indflydelsesrige faktorer, der begrænser disse afgrødeudbytter og opnå en bedre forståelse af, hvorfor og i hvilken grad udbyttesvar varierer på tværs af landskabet.

"I sidste ende søgte teamet efter brugbar information for at forbedre næringsstofforvaltningen til bæredygtig intensivering af afgrødeproduktionen i SSA og identificere fremtidige forsknings- og udviklingsprioriteter for næringsstofforvaltning, der kan hjælpe med at bryde gennem eksisterende videnshuller, der forhindrer udbytteforbedringer i skala. Resultaterne af analysen give værdifuld indsigt i balanceret gødnings rolle i at forbedre afgrødesystemernes ydeevne, mens kontinentet forbereder sig til det Afrika Union-ledede 2023 Africa Fertilizer and Soil Health Summit," sagde Dr. Shamie Zingore, korresponderende forfatter og direktør for forskning og udvikling på African Plant Nutrition Institute.

Gennemgangen giver et omfattende kig på de overordnede virkninger af tilførsel af næringsstoffer på udbytte og næringsstofforbrugseffektivitet i majs og ris, hvordan udbyttet varierer på tværs af landskabet, og hvad er de bedste forudsigere for udbytte og udbytterespons.

Højdepunkter fra undersøgelsen

Resultaterne viste, at afbalanceret gødskning med nitrogen, fosfor og kalium (NPK) fordoblede både majs- og risudbyttet (dvs. fra 2 til 4 t/ha) sammenlignet med nuværende praksis. Alligevel indikerede analysen, at landmænd kunne forvente mere ensartethed på tværs af deres marker og sæson til sæson, hvis NPK-applikationer blev kombineret med andre makro- og mikronæringsstoffer eller gårdgødning. Forfatterne peger på et eksisterende mål for den afrikanske grønne revolution på 3 t/ha, som med større sandsynlighed vil blive overskredet af landmænd, der anvender denne sidstnævnte, mere afbalancerede befrugtningstilgang.

Af afgørende betydning for vores viden, beskriver undersøgelsen også ny indsigt i, hvordan, hvorfor og i hvilken grad majs- og risudbyttesvar forventes at variere i SSA. Faktorer som jordtype, agro-klimatiske zone, afgrødesort og næringsstofubalancer identificeres og rangeres i forhold til betydning inden for afgrødesystemerne. Næringsstofubalancer af calcium (Ca), magnesium (Mg) og K blev identificeret som spiller en stor rolle i at begrænse udbytteresponser på N- og P-anvendelse i SSA-jord. Særligt bemærkelsesværdigt er forfatternes anbefaling om at genoplive forskningsindsatsen for at forstå, hvorfor jordens kaliumreaktioner varierer meget på tværs af majs- og risdyrkningssystemer. I deres afsluttende bemærkninger fremfører forfatterne et overbevisende argument for at revitalisere arbejdet med at optrevle de stedspecifikke interaktioner mellem kalium og andre næringsstoffer, såvel som kaliumfikseringens rolle, som to nøgleområder for forskning, der er nødvendige for at generere konsekvent høje udbytter i skala. + Udforsk yderligere

Farm-centreret forskning fokuserer på udbyttevariabilitet i Nepals småbønders kornsystemer