Een cirkel van leven - en stikstof - speelt zich af op boerderijen in de Verenigde Staten. En onderzoekers proberen de timing goed te krijgen.

Sommige bodembedekkers, zoals harige wikke of graanrogge, worden niet gekweekt om gegeten te worden. In plaats daarvan, ze vangen voedingsstoffen op, inclusief stikstof, van eerdere gewassen, de lucht, en de bodem. Wanneer bodembedekkers ontbinden, deze voedingsstoffen komen vrij. contante gewassen, zoals maïs of soja, daarna geplant kunnen deze voedingsstoffen gebruiken om te groeien en te bloeien.

Maar marktgewassen hebben verschillende hoeveelheden voedingsstoffen nodig in verschillende groeistadia. Een nieuwe studie beoordeelt hoe snel voedingsstoffen vrijkomen uit twee verschillende bodembedekkers. Het doel, volgens studie co-auteur Rachel Cook, is om de afgifte van nutriënten uit bodembedekkers te timen om beter af te stemmen op de nutriëntenbehoeften van specifieke marktgewassen.

"Het is alsof je een maaltijd probeert te timen om precies op het moment dat alle hongerige gasten arriveren, uit de oven te komen, " zegt Kok, momenteel een onderzoeker aan de North Carolina State University.

De onderzoekers concentreerden zich op stikstof omdat het "typisch de meest beperkende voedingsstof is in de productie van gewassen, maar heeft het meeste potentieel voor milieu-impact door verliezen." De twee bodembedekkers, harige wikke en graanrogge, zijn twee van de meest aangeplante bodembedekkers in het Midwesten.

Ze ontdekten dat harige wikke en graanrogge een significant verschillende dynamiek van stikstofafgifte hadden.

"We begrijpen nu beter de snelheid en hoeveelheid stikstof die vrijkomt bij twee van de meer populaire bodembedekkers die momenteel in gebruik zijn, ", zegt Cook. "Deze informatie kan boeren helpen in te schatten hoeveel stikstof ze kunnen verwachten van hun bodembedekker en wanneer deze beschikbaar zal zijn."

De studie toonde aan dat harige wikke in het algemeen meer stikstof afgeeft in vergelijking met graanrogge. Stikstofafgifte was ook sneller van harige wikkeplanten waarvan de groei was gestopt.

"Harige wikke geeft bijna alle beschikbare stikstof af in de eerste vier weken nadat het is beëindigd, ", zegt Cook. Dat is vóór de grote tijd van stikstofopname door maïs, dat is ongeveer week acht na het planten. "Dus, het te vroeg beëindigen van harige wikke kan leiden tot verlies van stikstof voordat het maïsoogst het kan bereiken."

Graanrogge, anderzijds, liet stikstof langzaam over meerdere weken vrij. "Dit zou gunstig zijn voor een marktgewas met een lage stikstofbehoefte, " zegt Kok.

De studie werd uitgevoerd op veldtestlocaties van het Agricultural Research Centre in Carbondale, Illinois. Studiepercelen werden beplant met ofwel graanrogge of harige wikke. Na het beëindigen van de dekgewassen met herbicide, onderzoekers plantten sojabonen of maïs, respectievelijk.

De onderzoekers maten de groei van de twee bodembedekkers, hoe snel ze uiteenvielen als ze eenmaal waren beëindigd, en de daaruit voortvloeiende hoeveelheid en snelheid van stikstof die ze vrijgaven.

Algemeen, harige wikkeplanten gaven bijna drie keer zoveel stikstof vrij in vergelijking met graanroggeplanten. Meer dan 70% van de totale stikstof die vrijkomt bij harige wikke vond plaats binnen de eerste twee weken na beëindiging. In tegenstelling tot, stikstofafgifte uit graanrogge vond later plaats, met bijna geen netto stikstofafgifte in de eerste vier weken na beëindiging.

Cook hoopt dat meer informatie over hoe verschillende bodembedekkers voedingsstoffen afgeven, boeren zal helpen beter geïnformeerde beslissingen te nemen. "Ze zullen kunnen kiezen welk bodembedekkersgewas het beste werkt voor hun boerderij en de specifieke marktgewassen die ze aan het planten zijn, "zegt ze. "Ze zullen ook weten wanneer ze het dekgewas moeten beëindigen voordat ze het geldgewas planten."

Dekgewassen doen ook meer dan nutriënten afgeven nadat ze zijn beëindigd. Ze kunnen helpen bij het beheersen van de bodemkwaliteit en erosie, bijvoorbeeld.

"Langetermijnstudies met bodembedekkers zullen echt belangrijk zijn, ", zegt Cook. "Deze studies kunnen ons helpen begrijpen hoe bodembedekkers de eigenschappen van de bodem in de loop van de tijd kunnen verbeteren en hoe dat de opbrengst van contante gewassen kan verbeteren."