Stikstofverbruiksdoeltreffendheid van koring in die Wes-Kaap - Omnia Nutriology®
Stikstofverbruiksdoeltreffendheid van koring in die Wes-Kaap
Deur Marinda Kellerman (Streeksbestuurder: Agronomiese Navorsing en Ontwikkeling) en Koos Bornman (Algemene Bestuurder: Strategiese Landboukundige Dienste)
Die term stikstofverbruiksdoeltreffendheid of NVD is al 'n geruime tyd in gebruik. Sedert die ontstaan daarvan in die vroeë 80s, is 'n magdom verhoudings gebruik om NVD te bereken (Moll, Kamprath en Jackson, 1982). Ondanks die benadering of metode, is dit herhaaldelik bewys dat die NVD van koringproduksie selde hoër as 35% is indien bobemesting nie gebruik word nie. Waar bobemesting sorgvuldig met oorleg toegedien, gemeet en bereken word, oorskry NVD gewoonlik 50% (Vetch en Randall, 2004).
In Suid-Afrika is daar al baie oor NVD gepraat en geskryf, maar weinig meting word in wetenskaplike proewe gerapporteer. Onsekerheid heers ook nog oor al die veranderlikes wat in ag geneem moet word wanneer NVD bereken word.
'n Omvattende dokument is laat in 2015 deur die Europese Unie (EU) se paneel van deskundiges gepubliseer. Die paneel bestaan uit 12 deskundiges komende uit die wetenskaplike, vier uit die beleidsake- en drie uit die nywerheidsdomein. Hierdie deskundiges verteenwoordig nege EU-lande. Hulle het konsensus bereik oor hoe NVD bereken en aangebied moet word. Lees 'n opsomming van die dokument.
Deur gebruik te maak van hierdie deskundige paneel (2015) se voorgestelde metodiek, asook data van Omnia Nutrilogie® se agronomiese navorsing en ontwikkelingproewe oor die laaste vyf jaar in die Wes- en Suid-Kaap, kan 'n eerste beraming gemaak word van die ware NVD wat in hierdie streke met behulp van bestaande gepubliseerde riglyne verkry is. In hierdie proewe is die Minolta SPAD-502-chlorofilmeter ook gekalibreer om die vereiste bobemestingsvlakke te bepaal.
Proewe is onder wisselende omgewingstoestande op verskillende grondtipes en in verskillende wisselboustelsels uitgevoer om die NVD onder so 'n wye reeks veranderlikes as moontlik te meet. Dieselfde behandelings en statistiese ontwerp is vir al die proewe oor al die jare gebruik – vier herhalings van agt verskillende behandelingstoedienings. Van hierdie behandelings is toegedien om ook produksiefunksies vir kalibrasiedoeleindes te ontwikkel.
Vir die doel van hierdie verslag, word slegs die resultate van die volgende behandelings oor die vyf jaar grafies in Figuur 1 voorgestel.
Kontrole ('n toediening van tussen 24 en 28 kg ha-1 stikstof (N) met plant)
Die bedryf se streeksnorm (Bemestingshandleiding, 2007), wat 'n totale toediening van omtrent 100 kg ha-1 N is, met 25% tot 35% daarvan met plant toegedien.
Minolta SPAD-502-gebaseerde N-toedienings volgens 'n perseelspesifieke algoritme wat deur Omnia ontwikkel is.
'n Hoeveelheid N bepaal deur 'n paneel streekslandboukundiges wat hul kundigheid en kennis aangewend het om hierdie hoeveelheid vas te stel. Dié aanbevelings het na gelang van omgewingstoestande, wisselboustelsel en die gewasgroei gedurende die metingstadium gewissel.
Die SPAD-metings is vyf weke na opkoms (WNO) begin (groeistadium BBCH 21 – 23, een tot drie halms gevorm) en is weeksliks tot op 10 WNO, en weer met week 12 en 14 na opkoms gedoen. Die SPAD-gebaseerde toedienings is gedoen wanneer die algoritme 'n N-tekort aangedui het, terwyl al die ander N-behandelings op gereelde tye volgens die gewone praktyke, gewoonlik met stoel en stamverlenging, gedoen is.
Blaarontledings is gebruik om N-vlakke te monitor en dit met die proteïenvlakke van die graansaad te korreleer. Plantbiomassa is ook gereeld getoets om vegetatiewe groei van die verskillende behandelings te monitor. Laastens is opbrengs- en gehaltetoetse op al die proefblokke uitgevoer.
Om by die punte op die grafiek uit te kom, is die totale N-inset bereken deur die grondbeskikbare N te bepaal (deur middel van grondontledings wat die klassieke kaliumchloriedekstrak gebruik) en dan die hoeveelheid toegediende anorganiese N hierby te tel. Die N-uitset word bereken deur die hoeveelheid N in die saad geoes (afgelei van die saadproteïeninhoud en die totale opbrengs) vas te stel.
Figuur 1: Gekombineerde data vir al die NVD-proewe oor 'n tydperk van vyf jaar in die Swartland en die Suid-Kaap. Drie van die behandelings word met verskillende kleure in die grafiek aangedui – die bedryfsnorm (Bemestingshandleiding, 2007), die SPAD-algoritmegebaseerde aanbeveling en die landboukundige paneel se besluit. Die onderskeie vorige-seisoen-gewasse word deur verskillende merkers aangedui. Al die proewe is in die koringjaar van die wisselboustelsel uitgevoer.
Indien NVD-vlakke van tussen 50% en 90% as optimaal beskou word, kan ter opsomming aangevoer word dat die huidige bedryfsnorm aanleiding gee tot N-toedieningsvlakke wat net in 27% van die gevalle ''korrek'' was. Om die waarheid te sê, in 73% van hierdie gevalle was die NVD-vlakke tussen 30% en 40%. Die Omnia landboukundige paneel was in 45% van die gevalle korrek, maar in vier gevalle het hulle NVD-vlakke van minder as 35% bereik. Die SPAD-gebaseerde aanbevelings was in 73% van die gevalle akkuraat (NVD-waardes van hoër as 50% is bereik), maar het ook swak resultate (NVD tussen 30% en 40%) in drie gevalle, waar kanola en klawer die vorige gewasse was, getoon.
Interessant genoeg, wanneer die SPAD-meter gebruik word, kan besondere hoë N-vlakke van meer as 150 kg ha-1 N toegedien word, maar met 'n hoë NVD.
Dit is dus duidelik dat die SPAD-algoritmegebaseerde aanbevole toedienings die beste resultate gelewer het om N meer doeltreffend te gebruik. Só kan die risiko van oortoediening, wat nie kostedoeltreffend of goed vir die omgewing is nie, verminder word. Ondoeltreffende stikstofverbruik het onder andere 'n negatiewe invloed op kweekhuisgasvrystelling, grondversuring en grondbiologie, en dit lei tot onvolhoubare praktyke.
Omnia het uit die bogenoemde navorsing vasgestel dat, alhoewel die SPAD-gebaseerde metings op die tradisionele stoel- en stamverlengingstadiums plaasgevind het, dit voorkom asof die eerste stikstoftoedienings vroeër oorweeg moet word, selfs op vier tot vyf weke na opkoms, terwyl die klassieke stamverlengingstoedienings van N 'n bietjie later moet plaasvind, waarskynlik nader aan die vorming van die derde node. Waar kanola en medics voor koring verbou is, kan dit sekere uitdagings bied, selfs met die SPAD-gebaseerde opsie. In die geval van klawer alleen, sal dit in die meeste gevalle nodig wees om met N te plant. Dit is ook duidelik dat kanola 'n hoë, maar ondoeltreffende, N-verbruiker is. Verdere navorsing is nodig om hierdie SPAD-metergebaseerde metodiek te verfyn. Oor die algemeen was die biomassa laer vir die SPAD-gebaseerde behandelings en die plante was ook minder groen.
Navorsing by Omnia Nutrilogie® oor die laaste vyf jaar het, soos vermoed, bewys dat die NVD van koring in die Wes- en Suid-Kaap nie internasionaal uiteengesette standaarde bereik word wanneer die huidige bedryfsnorme, en selfs spesifieke plaaslike ondervinding, toegepas word nie. Beskikbare tegnologie, soos die gebruik van die Minolta SPAD-502, maak dit moontlik om stikstofbestuur beduidend te verbeter.
Omnia Nutrilogie® het verskeie algoritmes ontwikkel om saam met die SPAD-meter te gebruik, nie net op koring nie, maar ook op ander gewasse soos onder andere mielies, aartappels, tafeldruiwe en aangeplante weidings. Hierdie algoritmes word voortdurend op grond van nuwe navorsingsresultate aangepas en is tans slegs aan Omnia Nutrilogie®-landboukundiges deur selfoontoepassings beskikbaar.
EU Nitrogen Expert Panel. 2015. Nitrogen Use Efficiency (NUE) - an indicator for the utilization of nitrogen in agriculture and food systems. Wageningen University, Alterra, PO Box 47, NL-6700 Wageningen, Netherlands.
Bemestingshandleiding. 2007. Deur die Misstofvereniging van Suid-Afrika uitgegee. Pretoria.
Vetsch, Jeff, en Gyles Randall. 2004. Corn production as affected by nitrogen application timing and tillage. Agron. J. 96:502-509.