Melkveehouders in het noordoosten kunnen de waterkwaliteit verbeteren en de winstgevendheid van hun activiteiten vergroten door in de herfst de timing en methode voor het toedienen van mest op hun velden te veranderen, samen met het planten van rogge als dekgewas tussen maïsgewassen - of door rogge en maïs dubbel te telen, volgens onderzoekers van Penn State.

In een tweejarige studie aan het Russell E. Larson Agricultural Research Center van Penn State, onderzoekers vergeleken de effecten op stikstofbehoud van drie veldbeheeropties die door boeren zouden kunnen worden geïmplementeerd, om te bepalen of nieuwe strategieën voordelen voor het milieu en de gewasproductie zouden opleveren.

In een "drie-factor-factorieel experiment, "Onderzoekers vergeleken het injecteren van mest in de grond versus het verspreiden op het oppervlak; het planten van rogge als winterbedekker versus het langer laten groeien van de rogge in de lente en het oogsten als voeder; en het toedienen van mest voordat het dekgewas in september wordt geplant — na de oogst van maïs voor kuilvoer - in plaats van wachten tot november om de mest in het gevestigde roggegewas te brengen.

De resultaten geven aan dat melkveehouders kunnen profiteren van win-winmogelijkheden, volgens Heather Karsten, universitair hoofddocent gewasproductie-ecologie. Door een paar veranderingen in hun activiteiten op te nemen, ze kunnen meer voer voor hun vee produceren en de hoeveelheid stikstof die op hun velden verloren gaat, verminderen.

Karsten, wiens onderzoeksgroep in het College of Agricultural Sciences de studie heeft uitgevoerd, wees erop dat het onderzoek is geworteld in zowel praktische als milieuoverwegingen:melkveehouders zijn doorgaans beperkt tot zes maanden mestopslag, vereisen dat ze van lente tot herfst mest toedienen. Maar in de herfst, er is een groter risico op verslechtering van de waterkwaliteit als mest op kale grond wordt aangebracht en door neerslag in stromen kan worden weggespoeld.

"De toepassing van mest in de herfst is van bijzonder belang in de afwatering van de Chesapeake Bay, waar agrarische bronnen zijn geïdentificeerd als een primaire bijdrage van fosfor en stikstof aan de baai, hypoxische omstandigheden veroorzaken die in het water levende organismen bedreigen, en de algehele waterkwaliteit, Karsten zei. "Om te voldoen aan de totale maximale dagelijkse laadlimieten die voor de baai zijn vastgesteld door de Amerikaanse Environmental Protection Agency, boeren moeten de afvoer van stikstof verminderen, fosfor en sediment."

Bevindingen van het onderzoek, onlangs gepubliceerd in Agronomie Journal, suggereren dat de beste ecologische en economische resultaten samen kunnen worden bereikt.

Volgens hoofdonderzoeker Rachel Milliron, een masterstudent toen het onderzoek werd uitgevoerd, nu een Penn State Extension opvoeder gespecialiseerd in agronomie, het onderzoek identificeerde meerdere strategieën die boeren kunnen gebruiken om voedergewassen te produceren met herfstmest en de waterkwaliteit te beschermen. Ze legde uit dat twee praktijken en combinaties van de praktijken consequent naar de top stegen:het oogsten van de rogge voor voer in vergelijking met het beëindigen voor dekking en het injecteren van mest versus oppervlakte-uitstrooiing.

Door rogge 10 tot 11 dagen langer te laten groeien in het voorjaar, resulteerde dit in een drie- tot viermaal grotere roggebiomassa voor voedergewassen, en twee tot drie keer meer meststikstof in de roggebiomassa die in het ruwvoer wordt afgevoerd. Ondanks vertraagde aanplant van de daaropvolgende maïsoogst, het roggevoeder/maïskuilsysteem met dubbele oogst produceerde ook meer totaalvoer - roggevoer en maïskuilvoer - dan het roggedek/maïskuilsysteem toen de mest in september werd toegepast.

Als er mest op het grondoppervlak achterblijft, stikstof kan verloren gaan als vervluchtigd ammoniakgas, maar mestinjectie kan deze stikstof in de bodem behouden. De onderzoekers ontdekten dat het injecteren van mest versus oppervlakte-uitzending in september meststikstof bespaarde om meer maïskuil te produceren na een roggedekgewas. Toen de rogge werd geoogst als voer, September-mestinjectie verhoogde ook de voederopbrengst van rogge en stikstof in de rogge, en produceerde meer totaalvoer - roggevoer en maïskuilvoer.

Echter, om het beste scenario te laten werken, melkveehouders moeten toegang hebben tot en zich mestinjectieapparatuur kunnen veroorloven. En - zoals bij alle strategieën die verband houden met landbouw - kan het weer de best opgestelde plannen voor stikstofbehoud in de weg staan, Karsten waarschuwde. De dubbele oogst, De strategie voor veldbeheer omvat strakke vensters voor boeren om het ene gewas te oogsten en het volgende te planten.

"Dus, veel regen op kritieke oogstmomenten kan modderige velden onbereikbaar maken, en zou de strategie van dubbel bijsnijden kunnen verbieden, "zei ze. "Echter, met het verlengen van de groeiseizoenen, we geloven dat deze strategie een echte aanwinst kan zijn voor melkveehouders in het noordoosten van het land."