Поздно

Jul 24, 2023

Научные данные, том 10, Номер статьи: 192 (2023) Цитировать эту статью

669 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Тест на нитраты в стеблях кукурузы в конце сезона (CSNT) — хорошо известный инструмент, который помогает оценить эффективность управления азотом постфактум. CSNT обладает уникальной способностью различать оптимальный и избыточный статус азота в кукурузе, что делает его полезным для выявления чрезмерного внесения азота, чтобы фермеры могли скорректировать свои будущие решения по азоту. В этом документе представлен многолетний набор данных по измерениям содержания нитратов в стеблях кукурузы в конце сезона на Среднем Западе США с 2006 по 2018 год в разных местах. Набор данных состоит из 32 025 измерений нитратов в стеблях кукурузы с 10 675 кукурузных полей. Форма азота, общая внесенная норма азота, штат США, год сбора урожая и климатические условия указаны для каждого кукурузного поля. При наличии также сообщается информация о предыдущем урожае, источнике навоза, обработке почвы и времени внесения азота. Мы предоставляем подробное описание набора данных, чтобы сделать его доступным для использования научным сообществом. Данные публикуются через пакет R, а также доступны в репозитории Ag Data Commons Национальной сельскохозяйственной библиотеки Министерства сельского хозяйства США и на интерактивном веб-сайте.

После затрат на семена азот (N) является самой большой затратой при производстве кукурузы на богарных землях (Zea maize L.) и важен для поддержания продуктивности и прибыльности. Поскольку азотные удобрения могут отрицательно повлиять на окружающую среду из-за потерь в реки, озера и атмосферу, крайне важно избегать чрезмерного внесения.

Большинство текущих или современных рекомендаций по азотным удобрениям направлены на оценку разницы между азотом, поступающим из почвы, и азотом, необходимым растениям1. Однако управление N является сложной задачей, поскольку на него влияет неопределенность в прогнозировании различных компонентов бюджета N2,3. В дополнение к методам управления и информации о вегетационном сезоне, для оценки управления азотом, хорошо известный диагностический инструмент, называемый «Тест нитрата стебля кукурузы в конце сезона» (CSNT), может помочь понять эффективность управления азотом постфактум.

CSNT измеряет концентрацию нитрата-N (NO3-) в надземной части стеблей кукурузы на высоте 20–36 см (8–14 дюймов), которую можно собирать в любое время, начиная примерно с 25% стадии роста молочной линии до 3 недель после образования черного слоя4,5,6,7. Нитраты, поглощаемые растением, но не необходимые для производства зерна, накапливаются в этой нижней надземной части стебля. Если растение не может усваивать азот из-за засухи в текущем вегетационном сезоне, результаты CSNT могут указывать на то, что поглощение азота было чрезмерным по сравнению с потребностями растений в питательных веществах (предложение азота по сравнению с потреблением азота кукурузой). Таким образом, в идеале CSNT следует повторять с течением времени из-за неопределенности, связанной только с одним вегетационным периодом.

Значения концентрации нитратов в нижнем стебле кукурузы обычно подразделяют на четыре уровня достаточности азота для роста кукурузы. Эти категории были определены с учетом взаимосвязи между нитратом стеблей кукурузы и относительной урожайностью по сравнению с прогнозируемой максимальной урожайностью4,8. Они описываются следующим образом: (i) недостаточный (<250 мг NO3-N кг-1 в сухом стебле), что указывает на то, что N, вероятно, ограничивает урожайность, (ii) незначительный (250–700 мг NO3-N кг-1 в сухом стебле) стебель), что указывает на то, что доступность N была очень близка к минимальному количеству, необходимому для максимизации урожайности зерна, (iii) оптимальному (700–2000 мг NO3--N кг-1 сухого стебля), что указывает на высокую вероятность того, что доступность N было достаточно для максимизации урожая зерна, и (iv) чрезмерное (>2000 мг NO3--N кг-1 сухого стебля), что указывает на высокую вероятность того, что подача N была выше, чем необходимо для максимизации урожайности4,8. CSNT обладает уникальной способностью различать оптимальный и избыточный статус N в кукурузе9, что делает его полезным для выявления чрезмерного внесения N, чтобы фермеры могли скорректировать свои будущие решения по азоту1.

Здесь мы представляем набор данных, основанный на полевых исследованиях CSNT на Среднем Западе США. Данные были собраны с 2006 по 2018 год и были частью различных проектов, финансируемых Министерством сельского хозяйства США (Инновационные гранты на сохранение природных ресурсов), Законодательным собранием штата Айова через Программу интегрированного управления фермами и животноводством Министерства сельского хозяйства и управления земельными ресурсами Айовы; Фондом защиты окружающей среды; Фондом семьи Уолтон, местными округами Айовы по сохранению почвы и воды, Индианским соевым альянсом и Индианским советом по маркетингу кукурузы, а также исполняется внутрихозяйственной сетью Ассоциации соевых бобов Айовы, сетью полевых испытаний NutrientStar Фонда защиты окружающей среды (теперь называемой The Amplify). Network, Огайо), Департамент сельского хозяйства штата Индиана, Программа INField Advantage, Расширение Университета Пердью, местные районы Индианы по охране почв и воды, а также местные группы в Миннесоте.