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Jul 24, 2023Jul 24, 2023

Dati scientifici, volume 10, numero articolo: 192 (2023) Citare questo articolo

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Il Corn Stalk Nitrate Test (CSNT) di fine stagione è uno strumento ben noto per aiutare a valutare le prestazioni a posteriori della gestione dell’azoto. Il CSNT ha la capacità unica di distinguere tra lo stato ottimale ed eccessivo di azoto nel mais, il che lo rende utile per identificare l’applicazione eccessiva di N in modo che gli agricoltori possano adeguare le loro future decisioni sull’azoto. Questo articolo presenta un set di dati pluriennale e multi-localizzazione delle misurazioni dei test dei nitrati degli steli di mais di fine stagione nel Midwest degli Stati Uniti dal 2006 al 2018. Il set di dati è costituito da 32.025 misurazioni dei nitrati degli steli di mais provenienti da 10.675 campi di mais. Per ciascun campo di mais sono inclusi la forma di azoto, il tasso di N totale applicato, lo stato degli Stati Uniti, l'anno del raccolto e le condizioni climatiche. Se disponibili, vengono fornite informazioni anche sul raccolto precedente, sulla fonte del letame, sulla lavorazione e sui tempi di applicazione dell'azoto. Forniamo una descrizione dettagliata del dataset per renderlo fruibile dalla comunità scientifica. I dati vengono pubblicati tramite un pacchetto R e disponibili anche nel repository Ag Data Commons della USDA National Agricultural Library e tramite un sito Web interattivo.

Dopo i costi delle sementi, l’azoto (N) rappresenta il costo di input maggiore nella produzione di mais non coltivato (Zea mais L.) ed è importante per mantenere la produttività e la redditività. Poiché i fertilizzanti azotati possono avere un impatto negativo sull’ambiente attraverso le perdite nei fiumi, nei laghi e nell’atmosfera, è fondamentale evitare applicazioni eccessive.

La maggior parte delle raccomandazioni attuali o moderne sui fertilizzanti a base di azoto mirano a stimare il divario tra l’azoto fornito dal suolo e l’azoto richiesto dalla pianta1. Tuttavia, la gestione dell’N è impegnativa in quanto è influenzata dall’incertezza nella previsione delle varie componenti del bilancio dell’N2,3. Oltre alle pratiche di gestione e alle informazioni sulla stagione di crescita, per valutare la gestione dell'azoto, un noto strumento diagnostico, chiamato Corn Stalk Nitrate Test (CSNT) di fine stagione, può aiutare a comprendere le prestazioni a posteriori della gestione dell'azoto.

Il CSNT misura la concentrazione di nitrato-N (NO3−) nella porzione fuori terra degli steli di mais, da 20 a 36 cm (8-14 pollici), che può essere raccolta in qualsiasi momento dallo stadio di crescita circa del 25% della linea del latte fino a 3 settimane dopo la formazione dello strato nero4,5,6,7. Il nitrato assorbito da una pianta ma non necessario per produrre il grano si accumula in questa parte inferiore dello stelo fuori terra. Se la pianta non è in grado di assorbire N a causa delle condizioni di siccità nell’attuale stagione di crescita, i risultati del CSNT possono indicare che l’assorbimento di azoto è stato eccessivo rispetto al fabbisogno di nutrienti delle piante (offerta di N rispetto alla domanda di N di mais). Pertanto, idealmente il CSNT dovrebbe essere ripetuto nel tempo a causa dell’incertezza associata ad una sola stagione di crescita.

I valori di concentrazione di nitrato nella parte inferiore dello stelo del mais sono generalmente classificati in quattro livelli di sufficienza di N per la crescita del mais. Tali categorie sono state definite in merito alla relazione tra nitrato di gambo di mais e resa relativa alla resa massima prevista4,8. Sono descritti come segue: (i) carenti (<250 mg NO3−-N kg−1 gambo secco), il che indica che N era probabilmente limitante per la resa, (ii) marginale (250–700 mg NO3−N kg−1 secco gambo), che indica che la disponibilità di N era molto vicina alla quantità minima necessaria per massimizzare la resa in granella, (iii) ottimale (700–2000 mg NO3−-N kg−1 gambo secco), che indica un'alta probabilità che la disponibilità di N era sufficiente per massimizzare la resa del grano e (iv) eccessivo (>2000 mg NO3−-N kg−1 di gambo secco), il che rivela un'alta probabilità che l'apporto di N fosse superiore al necessario per massimizzare la resa4,8. Il CSNT ha la capacità unica di distinguere tra lo stato ottimale ed eccessivo di N nel mais9, il che lo rende utile per identificare un'applicazione eccessiva di N in modo che gli agricoltori possano adeguare le loro future decisioni sull'azoto1.

Qui presentiamo un set di dati basato su indagini CSNT guidate sul campo nel Midwest degli Stati Uniti. I dati sono stati raccolti dal 2006 al 2018 e facevano parte di diversi progetti finanziati dall’USDA-Natural Resources Conservation Innovation Grants, dalla Legislatura dell’Iowa attraverso il Programma di gestione integrata delle aziende agricole e del bestiame del Dipartimento dell’Agricoltura e della Custodia del Territorio dell’Iowa; dal Fondo per la Difesa dell'Ambiente; dalla Walton Family Foundation, dai distretti locali per la conservazione del suolo e dell'acqua dell'Iowa, dall'Indiana Soybean Alliance e dall'Indiana Corn Marketing Council ed eseguito dalla Iowa Soybean Association On-Farm Network, dal NutrientStar Field Testing Network dell'Environmental Defense Fund (ora chiamato The Amplify Network, Ohio), Dipartimento dell'Agricoltura dello Stato dell'Indiana, Programma INField Advantage, Purdue University Extension, distretti locali per la conservazione del suolo e dell'acqua dell'Indiana e gruppi locali in Minnesota.