Dækafgrøder i livets nitrogencirkel

En cirkel af liv - og nitrogen - udspiller sig i gårde over hele USA. Og forskere forsøger at få timingen rigtig.

Nogle dækafgrøder, såsom behåret vikke eller kornrug, er ikke dyrket til at blive spist. I stedet, de optager næringsstoffer, herunder nitrogen, fra tidligere afgrøder, luften, og jorden. Når dækafgrøder nedbrydes, disse næringsstoffer frigives. Kontantafgrøder, såsom majs eller sojabønner, plantet bagefter kan bruge disse næringsstoffer til at vokse og trives.

Men kontantafgrøder har brug for forskellige mængder af næringsstoffer på forskellige vækststadier. En ny undersøgelse vurderer, hvor hurtigt næringsstoffer frigives fra to forskellige dækafgrøder. Målet, ifølge studiets medforfatter Rachel Cook, er at tidsbestemme frigivelse af næringsstoffer fra dækafgrøder for bedre at matche næringsstofbehovene for specifikke kontantafgrøder.

"Det er som at prøve at time et måltid til at komme ud af ovnen, præcis når alle de sultne middagsgæster ankommer, " siger Cook, i øjeblikket forsker ved North Carolina State University.

Forskerne fokuserede på nitrogen, fordi det "typisk er det mest begrænsende næringsstof i afgrødeproduktionen, men har størst potentiale for miljøpåvirkning fra tab." De to dækafgrøder, behåret vikke og kornrug, er to af de mest almindeligt plantede dækafgrøder i Midtvesten.

De fandt ud af, at behåret vikke og kornrug havde signifikant forskellig kvælstoffrigivelsesdynamik.

"Vi forstår nu bedre hastigheden og mængden af ​​nitrogenfrigivelse fra to af de mere populære dækafgrøder, der i øjeblikket er i brug, " siger Cook. "Denne information kan hjælpe landmænd med at vurdere, hvor meget nitrogen de kan forvente at få fra deres dækafgrøde, og hvornår det vil være tilgængeligt."

Undersøgelsen viste, at behåret vikke afgav mere kvælstof samlet set sammenlignet med kornrug. Nitrogenfrigivelsen var også hurtigere fra behårede vikkeplanter, hvis vækst var blevet standset.

"Håret vikke frigiver næsten alt tilgængeligt nitrogen i de første fire uger efter det er afsluttet, " siger Cook. Det er før den største tid for nitrogenoptagelse af majs, hvilket er omkring uge otte efter plantning. "Så, at afslutte behårede vikke for tidligt kan forårsage tab af kvælstof, før majsafgrøden kan nå det."

korn rug, på den anden side, frigivet kvælstof langsomt over flere uger. "Dette ville være gavnligt før en kontant afgrøde med lavt nitrogenbehov, " siger Cook.

Undersøgelsen blev udført i feltteststeder ved Agricultural Research Center i Carbondale, Illinois. Undersøgelsesgrunde blev tilplantet med enten kornrug eller behåret vikke. Efter at have afsluttet dækafgrøderne med herbicid, forskere plantede sojabønner eller majs, henholdsvis.

Forskerne målte væksten af ​​de to dækafgrøder, hvor hurtigt de nedbrydes, når de er afsluttet, og den efterfølgende mængde og hastighed af nitrogen, de frigav.

Samlet set, behårede vikkeplanter frigav næsten tre gange så meget kvælstof sammenlignet med kornrugplanter. Mere end 70 % af det samlede kvælstof, der blev frigivet af hårvikke, forekom inden for de første to uger efter ophør. I modsætning, kvælstoffrigivelse fra kornrug skete senere, med næsten ingen netto kvælstoffrigivelse i de første fire uger efter ophør.

Cook håber, at mere information om, hvordan forskellige dækafgrøder frigiver næringsstoffer, vil hjælpe landmænd med at træffe mere informerede beslutninger. "De vil være i stand til at vælge, hvilken dækafgrøde der fungerer bedst for deres bedrift og de specifikke kontantafgrøder, de planter, " siger hun. "De vil også vide, hvornår de skal afslutte dækafgrøden, før de sår kontantafgrøden."

Dækafgrøder gør også mere end at frigive næringsstoffer, efter de er afsluttet. De kan hjælpe med at styre jordkvalitet og erosion, for eksempel.

"Langtidsstudier med dækafgrøder vil være virkelig vigtige, " siger Cook. "Disse undersøgelser kan hjælpe os med at forstå, hvordan dækafgrøder kan forbedre jordens egenskaber over tid, og hvordan det kan forbedre kontantafgrødeudbyttet."