ככל שעלויות דשן חנקן והדאגות הסביבתיות עולות, החלטות מושכלות לגבי שיעור הדשן חשובות מאי פעם. מאמץ הדוגמנות האחרון מאוניברסיטת אילינוי בוחן את התפקיד של מזג האוויר לפני-העונה הצומחת על דינמיקת החנקן בקרקע ותפוקת התירס של סוף{-העונה.
המחקר החדש, "הערכת ההשפעות של תנאי מזג האוויר-הצומחים- לפני העונה על דינמיקת החנקן בקרקע ופרודוקטיביות התירס במערב התיכון של ארה"ב", פורסם ב- Field Crops Research.
"כאשר חקלאים שותלים תירס באביב, הם כבר יודעים מה קרה במהלך-עונת הגידול, מהסתיו הקודם ועד האביב", אמר Ziyi Li, חוקר דוקטורט ב-U of I והמחבר הראשי של המחקר החדש, בהודעה לעיתונות. "בניגוד לעונת הגידול הקרובה, שאיננו יכולים לחזות באופן מהימן, אנו יכולים להשתמש במידע לפני-עונת הגידול כדי להדריך חקלאים להתאים את יישום הדשן שלהם."
לי השתמש במודל אגרו-אקולוגי מתקדם המכונה ecosys כדי להבין את המתאם בין טמפרטורה ומשקעים בעונת-שלפני הגידול עם תכולת חנקן אי-אורגני בקרקע ותפוקה.
"המודל של ecosys נמצא בשימוש נרחב עבור הרבה מקרים שונים לחקלאות, והמחקר הזה מדגים עוד יותר כי ecosys יכול לבצע ביצועים טובים להדמיית מחזורי חנקן", אמר קאיו גואן, פרופסור חבר ב-U of I וחוקר עיקרי של המחקר, בהודעה לעיתונות. "סט נתוני האימות שהשתמשנו בו הגיע מעשרות שנים של ניסויי חנקן שנערכו על ידי משתפי הפעולה שלנו באילינוי ובמדינות אחרות במערב התיכון. מצאנו שהמודל למעשה יכול לשחזר את הדפוסים הללו, לא רק את נתוני אילינוי, אלא דפוסים מהמערב התיכון הרחב יותר."
המודל של Li מצא שטיפת חנקן מוגברת בעונות טרום- גידול רטובות יותר, מה שהוביל להפחתת יבול של 5 עד 14% כאשר לא הופעל דשן אביבי. אפילו כאשר הוחל 150 ק"ג חנקן לדונם, התשואה של אילינוי לשנת 2018 ירדה ב-1 עד 3% בגלל משקעים כבדים לפני -העונה.
"בניתוח שלנו, גילינו ששימוש יותר בדשן יכול להפחית ואף לבטל את אובדן התשואה הנגרם כתוצאה מעודף משקעים-צומחים- לפני העונה", אמר לי. "בהתבסס על המודל שלנו, אם חקלאי באילינוי מורח 150 ק"ג חנקן לדונם, ניתן למנוע את אובדן התשואה של 1-3% על ידי הוספת עוד כ-16 ל"ג חנקן."
הפחתת הפעילות המיקרוביאלית של הקרקע ושטיפה מוגברת גם הפחיתו את החנקן האנאורגני בקרקע בעונות טרום גידול- קרות מהרגיל.
"לא ניתן לבטל את ההשפעות של טמפרטורות קרות לפני-עונת הגידול על היבול על ידי הוספת דשן נוסף", אמר לי. "זה בגלל שהטמפרטורה לא רק משפיעה על תכולת החנקן בקרקע, אלא גם מגבילה את הצמיחה המוקדמת בדרכים המשפיעות על פוטנציאל התשואה, גם אם מזג האוויר יחזור לקדמותו מאוחר יותר".
לי אמר שהמודל יכול לשפר את מחשבוני השימוש הנוכחי בחנקן. בינתיים, חקלאים המעוניינים לכוונן את השימוש בדשן עשויים לרצות לשקול ניסויים ברצועות, אמר אמרסון נפציגר, פרופסור אמריטוס ב-U of I.
"שיעורים גבוהים של חנקן נוטים לייצר תירס ירוק כהה, אבל שיעורים נמוכים יותר עשויים לעשות זאת גם כן", אמר נפציגר בהודעה לעיתונות. "הדרך היחידה לדעת אם השתמשת בכמות גדולה מדי של חנקן היא להשוות את הקצב שהשתמשת בו לשיעור נמוך יותר באותו שדה. רצועה בשדה עם שיעור נמוך יותר, או גבוה יותר אם השיעור בשטח בינוני [פחות מ-200 פאונד לדונם מכל המקורות], היא דרך מצוינת לצבור ביטחון בהורדת שיעורי החנקן בעתיד".
