Door de herfst aangebrachte watervrije ammoniak voldoet mogelijk niet zo veel aan de stikstofbehoefte van maïs als eerder werd aangenomen. Volgens een nieuwe studie van de Universiteit van Illinois, de effectiviteit van de praktijk hangt af van de bodem.

De studie gebruikte een "gelabelde" vorm van ammoniak om te bepalen hoeveel van de stikstof in maïskorrels en plantaardig materiaal afkomstig is van kunstmest, versus stikstof die van nature door de bodem wordt geleverd.

"Er zijn een aantal onderzoeken geweest om opbrengsten te vergelijken met ammoniak of andere behandelingen in de herfst versus in de lente. Maar ons onderzoek is anders omdat we de stikstof uit de meststof ammoniak traceren naar het graan of de hele maïsplant boven de grond. Dat maakt dit uniek, " zegt Richard Mulvaney, professor in de afdeling Natuurlijke Hulpbronnen en Milieuwetenschappen in Illinois.

Mulvaney en zijn afgestudeerde student, Kelsey Grieshiem, gebruikte een stabiele isotoop van stikstof, 15N, bij het formuleren van de gelabelde ammoniak. Ze pasten het toe met een typische snelheid van 200 pond per acre van midden tot eind november in zes velden in Illinois in 2016 en 2017.

De velden verschilden in grondsoort en vruchtwisseling. Vier waren Mollisols, die Mulvaney beschrijft als prairiebodems:rijk, zwart, en productief. De twee anderen waren Alfisols, of houtgronden, die doorgaans armer zijn in vergelijking met Mollisols. Twee van de Mollisol-velden werden verbouwd tot continue maïs, terwijl de rest een maïs-soja-rotatie was.

Na de toepassing van ammoniak in de herfst, de onderzoekers zochten naar de 15N-isotoop in maïsplant- en graanmateriaal bij de oogst in het volgende groeiseizoen. Alle stikstof die niet gelabeld was met de isotoop werd verondersteld afkomstig te zijn van natuurlijke stikstofvoorraden in de bodem, in plaats van uit de mest.

"Net zoals we hadden verwacht, de armste gronden vertoonden de hoogste opname-efficiëntie, terwijl de rijkere gronden veel lager waren, " zegt Griesheim. "Gemiddeld slechts 21% van de toegepaste stikstof werd teruggewonnen in het graan, variërend van 34% bij de armste Alfisol tot 12% voor de rijkste Mollisol.

"Boeren passen ammoniak toe in de herfst omdat ze denken dat ze het komende jaar stikstof aan hun maïsoogst hebben geleverd. Maar op basis van onze resultaten, het grootste deel van de kunstmeststikstof wordt niet opgenomen door het gewas."

Als het aan Mulvaney ligt, hij zou stikstof aanbevelen als bijvulling, die de meststof levert wanneer de plant actief groeit. "Je vecht tegen de tijd met herfsttoepassingen, "zegt hij. "Je rekent erop dat je de stikstof zes maanden in de grond houdt voordat de volgende oogst het moet opnemen."

De studie evalueerde ook de effectiviteit van N-serve (nitrapyrine), een nitrificatieremmer die vaak in de herfst wordt toegepast met watervrije ammoniak. Dit product is bedoeld om de microbiële omzetting van ammonium, die onbeweeglijk in de grond is, nitraat, die, tijdens een natte lente, kan uitspoelen of als gas verloren gaan.

"Nitrapyrine wordt al lang gebruikt in combinatie met ammoniak die in de herfst wordt aangebracht met als doel de opname-efficiëntie te verhogen. We vonden dat helemaal niet het geval. En in feite, in onze studie, het enige significante effect van het product was een opbrengstdaling op continue maïs, ' zegt Mulvaney.

Moeten boeren in de herfst watervrije ammoniak toepassen?

Griesheim zegt, "Gezien de lage opname-efficiëntie die in onze studie is waargenomen, boeren moeten twee keer nadenken voordat ze hun stikstof in de herfst toedienen. Een lage terugwinning van kunstmest betekent minder rendement op de investering van de boer en een hoger risico op milieuvervuiling."

voegt Mulvaney toe, "Om het erger te maken, boeren hebben decennia lang geleerd dat ze op opbrengst gebaseerde aanbevelingen moeten volgen, zodat de gronden die de hoogste opbrengsten genereren de meeste mest nodig hebben. Maar dat keert de werkelijkheid om. De grond met de hoogste opbrengst heeft de minste mest nodig. Ons onderzoek ondersteunt dat."