トウモロコシは肥料からどのくらいの窒素を得ることができますか? 農家が思っているよりも少ない

2023 年 6 月 1 日発行

イリノイ州アーバナ — 作物が吸収する窒素量を増やそうとするトウモロコシ栽培者は、肥料散布の多くの側面を調整できるが、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の最近の研究では、それらの調整は吸収効率の改善にはあまり役立たないことが示されている肥料から。 それは、トウモロコシがその窒素の大部分（平均約67％）を肥料からではなく、土壌中に自然に存在する供給源から摂取していることが研究で示されているからだ。

土壌がトウモロコシの主要な窒素源であるという証拠は、4つの研究を通じて繰り返し明らかになり、最初の研究は2019年に発表され、残りは最近発表された。 4 つの研究すべてにおいて、I 大学農業消費者環境科学部 (ACES) の天然資源環境科学部 (NRES) の研究者らは、15N として知られる天然に存在する窒素同位体で肥料にラベルを付けました。そしてそれをさまざまな速度、形式、配置、タイミングで現場に適用しました。

研究者らは各収穫後にトウモロコシバイオマスと穀物の窒素含有量を分析し、標識された15Nは肥料に起因し、標識されていない窒素は土壌源に起因すると考えた。 イリノイ州中部の痩せた土壌と肥沃な土壌の両方を対象とした4件の研究すべてで、収穫時のトウモロコシに含まれる窒素のほとんどは標識されていなかった。

「私の願いは、生産者がこの数字の大きさに気づいてくれることです。 彼らはこの窒素を購入しているが、そのすべてが作物に取り込まれているわけではない」と、NRES 大学院生として研究を修了し、現在はノースダコタ州立大学の助教授であるケルシー・グリーシャイム氏は語った。 「彼らにそのことを認識してもらうことが重要です。そうすれば、彼らが収益と窒素にどれだけ費やしているのかを確認したときに、状況を認識できるようになります。」

グリースハイムの2019年の研究では、秋に無水アンモニアとして施用した場合、肥料窒素のうち穀物に取り込まれたのはわずか21％だったことが判明した。 秋に施用された肥料はトウモロコシが植えられるまでの数か月間土壌に残り、成長する作物に栄養を与えるために季節を通じて持続する必要があるため、この結果はある程度理にかなっています。 ちなみに、この研究では、アンモニアから浸出性の高い硝酸塩への変化を遅らせるために無水で適用されることが多い硝化阻害剤が、肥料からの窒素吸収を促進するのに役立たないことも判明した。

シーズン前およびシーズン中の施用が秋に施用される窒素よりも多くの窒素の摂取を達成すると仮定して、グリースハイムは最近の 3 つの研究でそれらの戦略を試しました。

植栽の季節に飛び込み、グリースハイムは、2 x 3 の配置、表面のドリブル、およびドラッグ チェーンの適用を使用して、15 N 標識硝酸尿素アンモニウム (UAN) を 1 エーカーあたり 80 ポンドで地下帯の植栽に適用しました。 トウモロコシバイオマス中の 15N 含量は最大 46% に達し、帯状施肥は、最も最適な場所で 34% に達しただけのブロードキャスティングよりも効率的でした。

「間違いなく、バンディングは窒素をブロードキャストするよりも効率的です。 それはデータから非常に明らかでした」とグリーシャイム氏は語った。 「しかし、1 つのバンドを適用したのか 2 つのバンドを適用したのか、あるいは 2 x 3 の配置を使用したのかドラッグ チェーンを使用したのかにかかわらず、効率には大きな違いはありませんでした。」

グリースハイムはまた、成長中のトウモロコシの茎の根元に液体肥料を供給する Y ドロップ アタッチメントを使用して、1 エーカーあたり 200 ポンドの 15N ラベル付き UAN を施用し、季節の生育中またはサイドドレッシング中の肥料の配置をテストしました。 この場合、グリースハイムは植栽と V9 成長段階の間で適用を分割しました。 彼女は、両方の成長段階で Y ドロップの塗布と地下への配置を比較しました。

「2回の施用時期に分けると、15Nの吸収は植え付け時よりも側肥の方が高かったが、季節中に施用した場合でも、肥料よりも多くの窒素が土壌から得られた（平均して穀物では26％、バイオマスでは肥料由来の31％）。」グリースハイムは言った。 「6 つの研究年のうち 5 年では、Y ドロップと地下での散布に違いは見られませんでしたが、揮発しやすい条件下では、地下で散布した方が取り込みが大きかったです。」