Удобрения используются во всем мире в сельском хозяйстве. Он используется для стимулирования роста растений, повышения урожайности и, в конечном счете, прибыли фермеров.
Но, как гласит старая поговорка: доза делает яд. Подобные эффекты наблюдаются у безрецептурных лекарств. Они должны принимать правильную дозу с правильными интервалами, чтобы быть безопасными и эффективными. Удобрение действует так же.
В частности, разница может иметь значение нормы внесения и источника удобрения, особенно в методе, называемом кольцевание. Это метод, при котором удобрение вносится полосой в почву под семенами. Несмотря на то, что бандажирование имеет много преимуществ, оно также может повредить корни растений при неправильном использовании.
«В то время как ленточное обвязывание снизу и сбоку является рекомендуемой практикой, обвязывание непосредственно под семенами по-прежнему является обычной практикой, используемой в системах засушливых земель», - говорит Исаак Мэдсен. «Это может уменьшить количество проходов по полю, необходимых в вегетационный период. Лента также позволяет вам вносить все или большую часть ваших удобрений за один раз. Это обычно вызывает меньше помех в системе с минимальной или нулевой обработкой почвы». Мэдсен - постдокторский научный сотрудник Университета штата Вашингтон.
Исследователи, такие как Мэдсен, пытаются найти идеальную норму и источник, которые помогут растениям, не повреждая корни. Мэдсен и его команда, в частности, изучали рапс. Новые методы визуализации и анализа позволили им увидеть, как корни канолы взаимодействуют с удобрениями так, как никогда раньше.
«В этом исследовании мы сфотографировали корни канолы, превращающиеся в полосу удобрений, и измерили повреждение стержневого корня канолы», - объясняет Мэдсен.«Используя ризобоксы (стеклянные ящики, заполненные почвой) на основе сканера, мы смогли собрать серию изображений корней с течением времени. Это позволило нам посмотреть на влияние нормы и источника удобрений на корневую систему рассады».
Причина, по которой повреждение корней вызывает такое беспокойство у рапса, заключается в том, что у него длинный стержневой корень. Эти более крупные корни особенно страдают от удобрений. Если стержневой корень поврежден, растение не может правильно усваивать питательные вещества и воду.
Конечная цель команды состояла в том, чтобы определить то, что называется кривой доза-реакция. Это поможет фермерам лучше вносить удобрения и знать, повредит ли оно корням их культур или нет. Они использовали данные, собранные с изображений корней, для построения этих кривых для различных источников удобрений.
«Кривая доза-реакция помогает определить количество или дозу вещества, которое приведет к определенному ответу», - говорит Мэдсен. «В этом случае мы смоделировали выживаемость стержневых корней, глубину и расстояние от полосы внесения удобрений».
В своем исследовании они использовали три источника азотных удобрений: мочевину, сульфат аммония и мочевину, аммиачную селитру. Каждый из них по-разному реагирует в почве, и исследователи думали, что они нанесут разный ущерб корням.
Madsen говорит, что их результаты показывают, что использование мочевины с аммиачной селитрой, а не мочевиной, наряду с низкими нормами, является лучшим вариантом для канолы. Он добавляет, что это исследование важно для производителей канолы в Тихоокеанском Северо-Западном регионе. Это помогает установить для них рекомендации по применению азотных удобрений.
«Я думаю, что объединение часто является лучшей практикой», - говорит Мэдсен. «Но мы должны быть осторожны с нашими нормами и источниками. Объединение удобрений не вызовет проблем до тех пор, пока используемые нормы достаточно низки, а используемые источники достаточно безопасны. используйте, чтобы свести к минимуму ущерб и максимизировать фертильность."
Мэдсен говорит, что методы визуализации, использованные в этом исследовании, были уникальными и очень полезными. Заглянуть в корни может быть ценным. Это позволяет изучать в режиме реального времени то, что обычно скрыто под землей и важно для здоровья растений.
«Мне очень нравится фотографировать и снимать видео о корнях», - добавляет Мэдсен. «Есть что-то невероятно приятное в том, чтобы снимать на видео явления, которые раньше не снимались».