トウモロコシ生産における窒素アプリケーションのタイミング

タイミングnアプリケーション

トウモロコシへの窒素（n）アプリケーションのタイミングの目標は、作物が必要なときに適切なnを供給することです。土壌中のN反応は温度と水分条件の両方に密接に関連しているため、この目標は達成するのが難しいことがよくあります。しかし、その重要性は誇張することはできません。急速な栄養成長段階でトウモロコシがNに不足している場合、収量の損失は避けられません。一方、この高価な作物投入の過剰供給は、利益を減らし、環境に害を及ぼします。最大収穫量を含む複数回にnを適用すると、Nの損失と作物欠乏のリスクを広め、Nレートを減らすことで収益性を向上させ、環境に利益をもたらすことができます。

これ作物の洞察、N Managementのシリーズの2番目は、トウモロコシへのタイミングNアプリケーションについて説明します。以前の記事では、最適なNレートの決定（Shanahan、2011）について説明し、最終記事ではRescue Nアプリケーションについて説明します。

トウモロコシの窒素の必要性

Nはトウモロコシ植物内のすべてのタンパク質の構成要素であるため、大量に必要です。不足している場合、通常の成長と発達が阻止されます。実際、干ばつ、昆虫の摂食、病気の圧力、またはその他のストレスと同じように、トウモロコシ植物の寿命の間にいつでも収穫量から減算されます。次のチャートは、コーングレインとストーバーで除去されたNのおおよその量を示しています（つまり、作物の栽培に必要なNの最小量）。

表1。 nトウモロコシ作物によって除去。

*Sawyer and Malarino、2007年から改作。

トウモロコシは、苗の段階ではこの窒素のほんの一部しか必要ありませんが、トウモロコシがV8成長段階に達すると急速にエスカレートする必要があります（8リーフカラー段階）。この膝-高いトウモロコシは、約2週間で肩の高さ（約V12からV14）に成長し、条件が良好な場合はさらに2週間でタッセル/シルキング段階（VT/R1）に到達できます。このような急速な成長は、他のいくつかの作物と同等であり、多産の緑色の組織の発達の要求を満たすために窒素の大量の供給を必要とします（図1）。

図1。 nトウモロコシによる摂取。 Richie、et.al、2005からの改作（とうもろこしの植物の発達方法).

図に示されているように、トウモロコシは一般に、V8とTasseling（VT）の間の総N供給の半分以上を必要とします。これは、温度と水分の条件に応じて、わずか30日で構成される可能性があります。 V4からV6のサイドドレスNへの推奨事項は、天候と土壌の状態が根へのnの動きを遅らせる場合に備えて、安全性のマージンを提供することです。図はまた、窒素の植物のニーズがタッセルで終わらないことを示しています。植物N要件の約3分の1は、生殖（ear -充填）期間中に摂取することによってまだ満たされなければなりません。

耳の充填中の適切なnの重要性
緑色の組織形成における機能に加えて、窒素は耳とカーネルの発達において重要な役割を果たします。植物内の窒素転座の最近の研究は、窒素-カーネル胚形成の強いプロセスのように、シルキング前でさえ他の植物組織からNが耳に移動することを示しています（Ciampitti and Vyn、2010）。この研究はまた、R1からR6への耳の成長と収量の蓄積が、上記の-地上植物組織のN含有量と密接に関連していることを報告しました。

おそらく最も重要なことは、この研究では、耳-充填期間中のn摂取の継続が、栄養組織から生殖組織へのnの再移動を最小限に抑えることができることを示しました。これは、この期間中に土壌からNを取り上げることができるときに、カーネルの発達にNを提供するために葉を共食いする必要がないことを意味します。これにより、植物は夏の終わりと初秋により多くの緑の葉の領域を保持することができ、光合成、炭水化物の生産、穀物収量の期間が増加します。

nのトウモロコシのニーズを満たす

V8で適切な窒素のトウモロコシのニーズを満たすためには、栽培者はしばしば、N管理の目標に影響を与える異常な気象パターンと対戦しなければなりません。過度の降雨は、土壌窒素埋蔵量を脅かし、地上装置による補給を妨げる可能性があります。過度に乾燥した条件により、適用されたnが植物の根帯に適用されるのを防ぐことができます。温度と水分の条件は、土壌の有機物分率からの鉱化Nの量にも影響します。

天気を避けるために-関連するトウモロコシn供給への落とし穴、栽培者はできます 彼らのリスクを広めます 複数回nを適用します、または、特定のN肥料を降雨{-関連する損失から保護するのに役立つ製品を使用します。これは、N浸出を起こしやすい砂質土壌や、飽和状態になり、劣化損失の影響を受ける可能性のある高降雨地域のより重い土壌など、N損失の対象となる土壌で特に重要です。 N管理へのこのアプローチは、適用されたNの総量を減らすことにより、収益を増やすこともできます。

窒素は、秋に、秋（前春（事前に）、植え付けで、-季節（Didedress）で、年間に何度か栽培者によって適用される場合があります。

図2。重度の窒素欠乏症の症状は、この分野では、降雨量が過剰に飽和したままであることが明らかです。

fall -アプリケーション：nの秋の適用は、土壌温度が通常晩秋から春まで50度以下のままである地域で実践されています。これらの涼しい土壌温度は、アンモニウムをNの硝酸型に変換する硝化する土壌細菌の活性を低下させます。しかし、土壌温度が50度Fを超えると、このNは浸出または脱窒によって損失のリスクがあります。このNが損失のリスクにさらされている期間が長いため、秋の適用を練習すれば慎重に管理する必要があります。秋の適用のすべての場合において、Nのアンモニウム源のみを使用する必要があります（Murrell and Snyder、2006）。 n -のような硝化阻害剤^®安定したNHにnを維持するのに役立つと考えるべきです₄+フォーム。

早春（事前ラント）アプリケーション：PREPLANT Nアプリケーションは、最適なウィンドウを超えて植え付けを遅らせることなく、栽培者がこの慣行を完了することができるエリアで一般的に使用されます。このNは大規模な摂取量よりもはるかに先に適用されるため、暖かい土壌温度と過度の降雨が発生した場合、損失のリスクもあります。 Nのアンモニウム型の適用は、損失の可能性を減らすことができます。植え付けと比較した適用時間、および予想される気象条件（気候の歴史によって決定）に応じて、硝化阻害剤も有利になる可能性があります。

植え付けアプリケーション：多くのプランターは、植え付けで肥料を適用するために装備されていませんが、この適用方法には特定の利点があります。フィールドが植物に適している場合、天候によって破壊される可能性のあるプリスラントまたはサイドドレスアプリケーションとは異なり、プランターNアプリケーションが必ず発生します。ただし、種子の発芽への影響に関する懸念とプランターに合理的に運ぶことができる材料の量に、植え付けでどれだけNを適用できるかには制限があります。さらに、植え付けに肥料を塗布すると、植え付けプロセスがある程度遅くなります。

UANソリューションなどのNの液体形態がプランターアプリケーションに適しています。 UAN溶液を液体スターターまたは他の液体肥料と組み合わせて、作物に複数の栄養素を供給できます。

- season（sididedress）アプリケーション：-シーズンnアプリケーションでは、気象バリエーションに基づいて計画されたn供給を調整できます。湿ったばねの状態がN損失をもたらすと、サイドドレス率を上げることができます。暖かい温度と中程度の降雨により、N鉱化が高くなり、N -十分な作物が得られると、代理速度が低下する可能性があります。作物の充足またはニーズを決定するこのプロセスは、土壌試験または植物検知のさまざまな方法によって支援できます（Shanahan、2011）。

-シーズンnアプリケーションは、最大植物の摂取時に作物にNを供給できます。ただし、ウェット条件が発生した場合、最適なアプリケーションの日付を超えてSideDidedressアプリケーションが遅延する可能性があります。極端に乾燥した状態は、植物にnの服を着た側面-の入手可能性が遅れる可能性があります。

{-シーズンnアプリケーションに関連するリスクのため、このプラクティスは潜在的な報酬を得るために慎重に管理する必要があります。土壌の肥沃度の専門家は、多くの場合、総作物供給の3分の1のみを標的にする必要があることを推奨します。さらに、栽培者は、機会の窓が発生したときにできるだけ早くdidedress nを適用する準備ができている-でなければなりません。最後に、-シーズンアプリケーションのバックアップ計画を導入する必要があります。天気が当初計画されていたアプリケーションを妨げた場合、迅速に実装されたバックアップ計画は、重大なN欠乏症を回避し、降伏損失に役立ちます。

n -タイミング研究結果はさまざまです

Nアプリケーションタイミングの収量への影響は、何十年も広く研究されてきました。窒素タイミングの一般的なタイプの研究には、秋と春（春前）のアプリケーション、前lantとプリプラントの間の分割、およびさまざまなタイミングで適用されるさまざまな種類のN肥料が含まれます。いくつかの研究の結果を以下に要約します。

表2。コーングレイン収量に対するNアプリケーションタイミングの影響に関する研究の概要。 2006年バンディから改作。

¹ Killorn、et al、1995。² ランドールとシュミット. 2004.³ バンディ、2006年。
⁴ split =合計適用n nがpreplantとsidedersの間で分割されます。

表2に示すように、Nタイミング研究の最も一般的な結果は、前lantとスプリットアプリケーション時間の間のトウモロコシ粒の収量に違いはありませんでした。アイオワ州とウィスコンシン州では、PREPLANTアプリケーションは、ほとんどのサイトでの分割タイミングと同等または優れていました。アプリケーションを分割した脱毛前アプリケーションを分割するミネソタ州の研究では、過度の降雨が発生したか、サイトには粗い土壌がありました。

図3。 V5からV6トウモロコシの成長段階での無水アンモニアのサイドレス応用。写真はジョン・ディアの好意によるものです。

別の研究では、ミネソタ州の2年連続でNアプリケーションのさまざまなレートとタイミングを比較しました（表3）。この研究では、分割アプリケーションは、降雨量が平均を大きく上回った1年目に利点を示しましたが、降雨量が平均に近い2年目には不利な点がありました。

表3。土壌（Randall and Schmitt {. 2004}）まで、微細-テクスチャの氷河-}の微細-のnアプリケーション方法の影響を受けるとうもろこしの収量。

年1. 56％の平均降雨量を上回っています。
年2. 16％の平均降雨量を上回っています。

他の研究では、Nアプリケーションのタイミング、Nの複数のレート、およびさまざまな時間に適用される総Nの異なる割合もテストしました。これらの研究は、しばしば幅広い結果を示しています気象条件によって異なります研究中に遭遇します。このため、N供給、気象条件、トウモロコシのニーズの関係を理解することは、研究結果自体よりも成功したN管理戦略を開発するために重要です。

より安定したnのアンモニウム型

最も一般的な窒素肥料は、無水アンモニア、尿素-硝酸アンモニウム（UAN）溶液、および粒状尿素です。他の形態には、硝酸アンモニウムと硫酸アンモニウムが含まれます。アンモニウム（NH₄+）nの形態は、負に帯電した土壌粒子に結合し、浸出または脱抑制損失の影響を受けません。より多くのアンモニウムとより少ない硝酸型を含むN肥料を適用すると、短期的に損失の可能性が低下します。しかし、時間が経つにつれて、土壌細菌はアンモニウムを硝酸塩に変換します（いいえ₃-）、過度の降雨量が浸出または土壌を飽和させると容易に失われるフォーム。硝化細菌は、土壌温度が5度F未満の場合、最小限の活動をしているため、冷却または寒い温度は、自然にアンモニウム型の型を損失から保護するのに役立ちます。

肥料を含む尿素-には、さらに別の損失のメカニズムがあります。表面が適用されると揮発の影響を受けます。ただし、降雨、灌漑、または耕作により尿素が土壌に侵入すると、揮発の可能性は停止します。

窒素安定剤

Nの損失を減らすために、窒素の「安定剤」または「添加物」をN肥料とともに適用できます。これらの製品は、効果的であるために特定のN肥料と一致する必要があります。いくつかの一般的な製品には本能が含まれます^®、n -サーブ^®、アグロテン^®、Agrotain Plus^®およびESN^®。これらの製品については、すべてのラベルの指示を慎重に読んでフォローしてください。

本能とn -サーブ^®化学ニトラピリン（2-クロロ-6-（トリクロロメチル）ピリジンが含まれています。これらの生成物は、硝化の原因となる細菌に反する硝化阻害剤であり、アンモニウムから硝酸塩への変換を遅らせ、損失のリスクを減らします。

メーカーによると、n {-サーブ^®は、無水アンモニア、乾燥アンモニウム、尿素肥料で使用できるオイル-可溶性製品です。長年にわたる調査研究は、n -サーブの有効性を証明しています^®無水アンモニアで使用する場合。

本能は、製造業者によれば、ニトラピリンの新しいカプセル化された配合であり、-植物列または尿素硝酸アンモニウム（UAN）を備えたバンド注入塗布での前植物、前症を目的としています。本能は、液体肥料またはタンク-植物または殺虫剤の散布と混合された液体肥料またはタンク-で適用できます。また、製造業者によると、TANK -互換性のある殺菌剤と互換性のある混合物でもあります。

アグロテン、、化合物nbpt [n -（n -ブチル）チオホスホリックトリアミド]は、主に尿素と、尿素-硝酸アンモニウム溶液と二次的に使用されます。アグロテンは、尿素からアンモニアへの変換に関与する天然に発生する土壌酵素であるウレアーゼを阻害します。これにより、降雨が発生し、尿素を土壌に組み込む時間が増えます。 Agrotain Ultraは、アグロテンのより濃縮された製剤です。

図4。以前に大豆で畑に無水アンモニアを適用します。硝化阻害剤を追加して、特に秋の適用のためにN損失を減らすことができます。写真はケース- ihの好意によるものです。

アグロテンとアグロテンウルトラは、尿素が放送され、耕作や灌漑のある土壌に組み込まれていない場合に有用です。作物残留物と接触して放送すると、ウレアーゼ酵素が植物材料に豊富にあるため、高い損失が生じる可能性があります。調査によると、表面-の適用尿素からのn損失が0〜50％の範囲であることが示されています。損失の量は気象条件に依存します。暖かく風の強い天気と湿った土壌表面で損失は最大です。

アグロテン^®プラス製品ラベルによると、UANソリューション専用の加算性です。 Agrotain Plusには、合成または有機尿素からのアンモニア揮発による窒素損失を防ぐウレアーゼ阻害剤であるn -（n -ブチル）チオホスホリックトリアミドの両方と、亜酸化を補充する有機ニトロゲン物質であるジシアンディアミドの両方のウレアーゼ阻害剤の両方が含まれています。したがって、それは尿素からのN損失につながるが、UAN溶液の硝酸部分を保護するものではない揮発プロセスと硝化プロセスの両方に対して作用します。

ESN^®, EnvironmentallySマートNイトロゲンは、別のタイプの窒素安定剤です。メーカーによると、ESNには、土壌が温かくなるにつれてNを放出するマイクロ-薄いポリマーコーティング内に尿素顆粒が含まれています。今回のリリース方法は、揮発性による窒素損失を減らすのに役立つ代替方法です。

n -供給戦略を開発する際の過去の気象データを使用します

nアプリケーションの拡散は、リスクを広め、コストを削減する良い方法ですが、これが実用的である程度は、お住まいの地域の一般的な気象条件に大きく依存します。歴史的な気象データを使用して、典型的な数ヶ月で適用されるnが失われる可能性があるか、また、Sidedersアプリケーションを作成する必要があるときにフィールドワークに利用できる日を示すためにも使用できます。

栽培者は、歴史的な気象情報を使用して、ほとんどの年に実装される可能性が高い窒素タイミング戦略を開発する必要があります。このような戦略は、適用されたNの保持に影響を与え、追加のN.領域と個々のフィールドを適用する能力に影響を与える土壌の種類と地形に重くする必要があります。そのため、多くの栽培者は農業操作に複数の窒素管理戦略を持つ必要があります。

また、栽培者は、過剰または長期の降雨またはその他の気象異常が元の窒素プログラムの実装を妨げる場合に「プランB」を実装する準備ができている必要があります。 Nストレスに対する迅速かつ効果的な反応は、作物の収量に少なくとも10〜15％影響を与える可能性があります。

参照

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