Wetenschappers van Purdue University hebben onderzoeksresultaten vrijgegeven die erop wijzen dat maïsbeheerprocessen die bijdragen aan optimale niveaus van stikstofopname door planten, kunnen leiden tot minder stikstofoxide-emissies, lange tijd geïdentificeerd als een van de krachtigste broeikasgassen.

Het onderzoek, waaruit bleek dat er een sterke relatie was tussen de daadwerkelijke stikstofterugwinning en de uitstoot van lachgas, werd onlangs gepubliceerd in Grenzen in de plantenwetenschappen .

"Eerdere internationaal aanvaarde schattingen waren dat voor elke pond stikstofkunstmest die werd gebruikt bij de productie van graangewassen, er is een verlies van 1 procent als lachgas naar de atmosfeer, " zei Tony Vyn, Purdue hoogleraar agronomie. "We ontdekten dat als het gaat om de Noord-Amerikaanse maïsproductie, De uitstoot van lachgas is meer een functie van twee dingen - stikstofbalans en efficiëntie van stikstofterugwinning - dan alleen de stikstofsnelheid. Matige N-percentages veroorzaken minder bezorgdheid over de uitstoot van lachgas, maar wanneer hoge hoeveelheden stikstofkunstmest de optimale stikstofbehoefte van planten overschrijden, dan krijgen we een hogere uitstoot van lachgas."

Hij zei dat de bevindingen van de studie moeten worden gebruikt als leidraad voor elk agronomisch onderzoek naar de impact van landbouwproductie op de uitstoot van lachgas.

"Onze modellen gaven aan dat een zorgvuldige selectie van de juiste stikstofsnelheid die op het juiste moment wordt toegepast, zowel de efficiëntie van de stikstofterugwinning kan verhogen, de stikstofbalans in het veld verlagen, en de uitstoot van lachgas te verminderen, "Zei Vyn. "Als je de uitstoot van broeikasgassen gaat meten, je moet ook de stikstofopname van de hele plant meten voor elk beheerprogramma voor stikstofmeststoffen dat wordt getest."

Purdue-onderzoeker Rex Omonode, die gegevens analyseerde uit de hele Verenigde Staten en Canada die teruggaan tot 2002, zei dat het onderzoek was gebaseerd op 1, 375 waarnemingen op plotniveau. "Het was opwindend om een ​​veelvoorkomende maar onbewezen hypothese te testen dat een toename van de stikstofopname en/of terugwinningsefficiëntie van planten de uitstoot van lachgas tijdens de productie van gewassen zal verminderen, " Zei Omonode. Omonode en Vyn werden bij hun analyse geholpen door co-auteurs van onderzoek van het Amerikaanse ministerie van landbouw en landbouwonderzoek, en en Landbouw en Agri-Food Canada.

Het verband tussen de productie van gewassen en de uitstoot van lachgas is het onderwerp geweest van talrijke onderzoeken, vooral in de Verenigde Staten, dat is de nr. 1 maïsproducent ter wereld. in 2016, In het hele land werd 94 miljoen hectare maïs geplant.

Veel studies hebben zich ofwel gericht op de uitstoot van broeikasgassen in directe relatie tot de toegepaste hoeveelheden kunstmest, ofwel op de efficiëntie van de opname van nutriënten door planten zonder de broeikasgassen te meten. "Te weinig onderzoekers hebben beide tegelijk bekeken, " Zei Vyn. "Deze studie onderscheidde het aandeel kunstmeststikstof dat in de planten werd opgenomen en wat er tijdens het groeiseizoen daadwerkelijk in de atmosfeer terechtkwam."

Vyn en Omonode zeiden dat het onderzoek ook inzichten opleverde over de impact van grootschalige educatie met betrekking tot gewasbeheer. Als resultaat van onderzoeks- en onderwijsprogramma's voor landtoelagen, zoals extensieprogramma's, producenten in de Verenigde Staten handhaven over het algemeen beheerprocessen die de potentiële stikstofoxide-emissies hebben geminimaliseerd, ze zeiden. Al decenia, onderzoek en onderwijs als gevolg van voorlichtingsprogramma's hebben bijgedragen tot de invoering van de beste managementpraktijken bij de productie van gewassen.

"Noord-Amerikaanse maïsproductiesystemen hebben momenteel een gemiddelde totale stikstoftoediening die verrassend goed is in het beperken van de uitstoot van lachgas, " Zei Vyn. De uitstoot van lachgas is over het algemeen ook lager in geïrrigeerde maïssystemen.

Hogere emissies ontstaan ​​wanneer producenten meer kunstmest gebruiken dan nodig, die kunnen optreden wanneer producenten zich proberen te beschermen tegen hoge stikstofverliezen uit de bodem wanneer er buitensporige regenval optreedt voordat planten de voor de plant beschikbare minerale stikstof met hun wortels opsluiten. De uitstoot van lachgas stijgt steil wanneer een producent 50 pond extra kunstmest per hectare toevoegt boven de agronomische optimale stikstoftarieven voor hun regio, zei Omonode.

Met verdere studies van lachgasverliezen, het onderzoek wees uit, het is essentieel om de terugwinning van kunstmest in alle graangewassen te meten. "Het maakt niet uit of het maïs is, tarwe of andere gewassen, het is belangrijk om te kijken naar stikstofterugwinning als we kijken naar de uitstoot van broeikasgassen, ' zei Omonode.