Este campo de cultivo da Pensilvânia, plantado com uma mistura de cultura de cobertura de azevém anual e trevo carmesim, foi o local de um experimento testando o novo sistema de recomendação de fertilizantes de nitrogênio. Crédito:Charlie White / Penn State
Pesquisadores do College of Agricultural Sciences da Penn State desenvolveram um componente importante de um novo sistema que os produtores de milho podem usar para ajustar as aplicações de fertilizantes de nitrogênio com base em medições específicas do local de plantas de cobertura e matéria orgânica do solo.
O desenvolvimento é notável porque enquanto o amplo uso de plantas de cobertura em rotações com milho na última década resultou em reduções na poluição e sedimentação de nutrientes, a introdução de culturas de cobertura confundiu a tomada de decisão dos produtores em relação à quantidade de fertilizante de nitrogênio a ser aplicada para atender às demandas de safras comerciais.
"Ao redor do mundo, temos muita poluição por nitrogênio da agricultura proveniente de fertilizantes ou do uso de esterco, "disse o pesquisador Charlie White, professor assistente e especialista em extensão em fertilidade do solo e manejo de nutrientes. "E nem tudo se trata de má gestão do agricultor. Muito disso tem a ver com a falta de ferramentas disponíveis aos agricultores para prever com precisão a quantidade correta de nitrogênio necessária para as safras em um determinado ano."
O fator complicador, Branco adicionado, isso é em média, metade do nitrogênio absorvido pela cultura do milho é proveniente da mineralização do nitrogênio na matéria orgânica do solo. As coisas ficam ainda mais complicadas para os agricultores que usam culturas de cobertura, porque a quantidade de nitrogênio mineralizado das plantas de cobertura depende da espécie e de como é gerido. As vezes, as culturas de cobertura até mesmo retêm nitrogênio e podem exigir que os agricultores aumentem o fertilizante para a safra de milho seguinte.
Zack Sanders, técnico de pesquisa e aluno de doutorado, coleta uma amostra de solo em um campo de cobertura que será usada para ajudar a desenvolver uma recomendação de fertilizante de nitrogênio para a safra de milho seguinte. Crédito:Charlie White / Penn State
Até agora, tem sido extremamente difícil prever quanta mineralização ocorrerá a partir dessas fontes, ele explicou, e então levar em conta essa mineralização na decisão do agricultor sobre a quantidade de fertilizante a ser aplicada.
"O sistema de recomendação de nitrogênio que usamos no passado é bruto, "Disse White." Este é um problema que os agrônomos, ambientalistas e agricultores sabem disso há décadas. Achamos que demos um passo importante para resolver o problema com uma nova ferramenta de apoio à decisão que credita a mineralização de nitrogênio das plantas de cobertura e da matéria orgânica do solo. "
O sistema - que inclui um protótipo de interface online disponível para agricultores e agrônomos testarem neste site - incorpora modelos biogeoquímicos que prevêem a contribuição da mineralização de nitrogênio no apoio à produção de milho. Os modelos são projetados especificamente para usar medições de solo e cultura de cobertura que são facilmente acessíveis a agricultores e agrônomos, incluindo a concentração de matéria orgânica do solo, textura do solo e conteúdo de nitrogênio da biomassa da cobertura da cultura.
Os pesquisadores calibraram os modelos para prever a produção de milho não fertilizado usando um conjunto de dados de 73 observações compiladas a partir de nove experimentos conduzidos em diferentes locais na Pensilvânia. A pesquisa incluiu uma série de experimentos de cultivo de cobertura conduzidos no centro e sudeste da Pensilvânia de 2011 a 2014 em fazendas comerciais e em uma estação de pesquisa da Penn State.
Agricultores colaboradores aplicando fertilizante de nitrogênio ao milho em um experimento testando o novo sistema de recomendação de fertilizantes que está sendo desenvolvido na Penn State. Crédito:Zack Sanders / Penn State
Os cientistas coletaram amostras da biomassa da cultura de cobertura no outono, no pico de crescimento e na primavera, pouco antes do término, cortando a biomassa acima do solo em cada parcela. Eles secaram, biomassa pesada e de cobertura do solo e concentrações medidas de nitrogênio. Seis a oito amostras de solo foram coletadas de cada parcela e o teor de nitrogênio testado.
Os tratamentos da cultura de cobertura foram plantados no final do verão e encerrados na primavera seguinte, e o milho foi plantado em cada campo como safra comercial de verão. A produção de grãos de milho em parcelas subdivididas não fertilizadas foi medida no outono. A produção de milho a partir de tratamentos de cultura de cobertura foi usada para calibrar o modelo para prever o suprimento de nitrogênio a partir de resíduos da cultura de cobertura. Os resultados da pesquisa foram publicados recentemente no Agronomy Journal .
"Muitas das perdas de nitrogênio que vemos em nossos sistemas agrícolas ocorrem porque não sabemos quanto fertilizante aplicar no início da temporada, "Disse White." Então, este trabalho preenche uma lacuna importante na ciência das plantas, ciência do solo e agronomia em termos de ser capaz de prever melhor o nitrogênio que será fornecido dos solos e cobrir os resíduos da colheita. Isso nos dá uma noção melhor de quanto fertilizante realmente precisamos. "
