Dr Erik Adriaanse
ENGLISH: Efficacy of LAN compared to urea under dry conditions for maize
Inleiding
Stikstof (N) word normaalweg onder relatief hoë reënval beter benut wanneer dit later toegedien word, teen 4 tot 8 weke na plant, in vergelyking met voorplant toedienings (Grove et.al.1980). Daarteenoor het toedienings teen 2 weke na plant hoër opbrengs gelewer wanneer dit relatief droog is in vergelyking met toedienings teen 5 en 9 weke na plant (Adriaanse and Human 1993).
ʼn Nitraat-N: ammonium-N verhouding van 1:1 het hoër opbrengs as ʼn 1:0 of 0:1 verhouding gelewer wanneer dit 2 weke na plant toegedien is (Adriaanse and Human, 1993). Soortgelyk is aangetoon dat kombinasies van nitraat en ammonium meer effektief was onder veldtoestande as enige van die twee vorms afsonderlik (Adriaanse, 1990 and Adriaanse and Human, 1991). Wanneer KAN in grondwater oplos is dit reeds in ʼn 1:1 nitraat-N: ammonium-N verhouding en gereed vir gewas-opname. In kontras hiermee is ureum nie tot dieselfde mate geredelik beskikbaar vir opname wanneer dit in grondwater oplos nie. Die tempo van direkte ureum-opname is stadiger as die van ammonium-N of nitraat-N. Ammonium-N sal ook direkte ureum-opname inhibeer. Selfs wanneer nitraat-N konsentrasies 25% minder is as ureum-N konsentrasies sal dit vinniger opgeneem word as ureum-N. Ureum word deur die proses van hidrolise slegs na ammonium omgeskakel en dan verder deur die proses van nitrifikasie na nitraat. Hierdie prosesse mag ʼn paar dae tot verskeie weke duur. Lae temperature, nat toestande en lae pH sal hierdie prosesse vertraag. Verder is ureum meer toksies, meer loogbaar en meer vervlugtigend as KAN (Adriaanse 2012a).
Verskeie studies het hoër opbrengs vir KAN teenoor ureum aangetoon wanneer dit oor jare en oor lokaliteite vergelyk is (Adriaanse, 2012a, Adriaanse 2012b, Mangle and Hawkins, 1995, Levington Agriculture, 2009, ITGC, 2004, Avails, 1998).
Die doel van die studie was om KAN en ureum met betrekking tot die volgende onder spesifieke droë omstandighede te ondersoek:
- Die optimum tyd vir N-toedienings.
- Die effektiwiteit van KAN teenoor ureum oor N-peile wat drie weke voor-plant, met-plant en drie weke na plant langs die rye in die grond gebandplaas is.
- Die effektiwiteit van KAN teenoor ureum by verskillende N-peile oor tye van toediening.
Materiaal and Metodes
Navorsing deur die LNR-IGG in die Viljoenskroondistrik is oor ‘n 3 jaar tydperk vanaf 1998 tot 2000 op dieselfde persele onderneem. Die grond was van die Avalon-grondvorm met ‘n sagte plintiet laag wat wissel in diepte van 1.2 m tot 1.7 m. Die klei-inhoude vir verskillende diepte inkremente was 9.1 % van 0 tot 15 cm, 10.4 % van 15 tot 30 cm en 16.0 % van 30 tot 60 cm. Die proef is elke jaar voorafgegaan deur ‘n rip-op-ry-bewerking tot op ‘n diepte van 0.6 tot 0.7 m.
Behandelings het uit 5 stikstof-peile (35 tot 175 kg N/ha, 3 tye van toediening (voor-plant, met-plant of na-plant) en 2 N-bronne (KAN of Ureum) plus 2 kontroles (0 kg N/ha) bestaan wat faktoriaal gekombineer is in ‘n ewekansige blokontwerp en twee keer herhaal is. Toediening was 3 weke voor-plant, met-plant of 3 weke na-plant 10 tot 15 cm vanaf die rye op ‘n diepte van 10 cm met die hand. Behalwe in die geval van die kontrole, is 20 kg N van elke N-peil in die vorm van KAN saam met 30 kg P/ha (Dubbelsuperfosfaat 20%) en 30 kg K/ha (Kaliumchloriet) 5 cm weg en 5 cm dieper as die saad met ‘n gespesialiseerde planter met planttyd gebandplaas. Die mielie-kultivar PANNAR 6479 is by ry-wydtes van 1.5 m geplant. Plantdatums was 18/12/97, 23/11/98 en 5/12/99 by effektiewe plantestande van 26 514, 27 083 en 25 069 plante/ha onderskeidelik vir die drie seisoene.
Slegs die resultate van die laaste seisoen is geselekteer om die spesifieke effek van ʼn droë periode na plant te ondersoek. Behandelingseffekte oor seisoene is voorheen gerapporteer (Adriaanse 2012a, Adriaanse 2012b).
Reënval
Reënvalverspreidingsverskille tussen seisoene word in Tabel 1 aangedui. Reënval vir die groeiperiode van die eerste seisoen (1997/98) was die laagste, gevolg deur die tweede seisoen (1998/99) en dan die derde seisoen (1999/00) wat die hoogste was. Die eerste effektiewe reën het egter later na plant vir die laaste seisoen gekom as vir die ander seisoene. Verder hiertoe was die hoeveelheid effektiewe reën, die maksimum reën binne 30 dae na plant en die totale reënval vir die 30 dae periode na plant baie laer vir die laaste seisoen in vergelyking met die eerste twee seisoene. Slegs die resultate van die laaste seisoen is daarom vir verdere bespreking geselekteer.
Tabel 1: Reënvalverspreidingsverskille tussen seisoene (LNR-IGG, Navorsingsverslag, 2000).
Resultate en bespreking
Optimum tyd van N-toedienings
Die mees effektiewe tyd van N-toediening vir beide N-bronne was 3 weke na-plant, gevolg deur voor-plant-toedienings en dan met-plant-toedienings wat minder effektief was (Figuur 1). Hierdie tendens was soortgelyk oor seisoene soos wat voorheen gerapporteer is (Adriaanse, 2012a; Adriaanse, F. G., 2012b.) behalwe vir KAN wat beter oor seisoene presteer het wanneer met-plant toegedien is teenoor voor-plant-toedienings.
Die effektiwiteit van KAN teenoor ureum by tye van toediening oor N-peile.
KAN was meer effektief as ureum oor N-peile veral vir met-plant-toedienings, maar ook vir voor-plant- en na-plant-toedienings (Figuur 1). Die opbrengs wat met KAN verkry is was 3.2 ton/ha hoër as wat met ureum vir met-plant-toedienings verkry is (Figuur 1). Ammoniak-vergiftiging weens die bandplasing van ureum by ry-wydtes van 1.5 m, wat hoë konsentrasies onder droë toestande tot gevolg gehad het, was waarskynlik hoofsaaklik hiervoor verantwoordelik. Onvoldoende reën na-plant sou die vertikale verspreiding van ureum beperk het en dit dus verder gekonsentreer het. Ammoniak-vervlugtiging van ʼn diepte van 10 cm in ʼn sanderige grond het waarskynlik ook tot die negatiewe effek van gekonsentreerde ureum bygedra.
Die risiko van ʼn opbrengsverlies weens ʼn droë periode na plant sal verseker baie minder wees wanneer KAN by voorkeur bo ureum gebruik word (Figuur 1). Die uitstel van N-toedienings tot 3 weke na plant was ook betekenisvol beter as om alle N met-plant toe te dien vir beide N-bronne (Figuur 1). KAN-toedienings teen 3 weke na-plant was ook betekenisvol beter as ureum toedienings voor-plant (Figuur 1).
Figuur 1. Opbrengs-reaksie op tye van toediening vir die 1999/2000 seisoen oor N-peile (LNR-IGG, Navorsingsverslag, 2000). Kleinste betekenisvolle verskil (0.05) = 687 kg/ha
Die effektiwiteit van KAN teenoor ureum by verskillende N-peile oor tye van toediening
Die opbrengs-reaksie op hoër N-peile was baie beter vir KAN as vir ureum (Figuur 2). Bandgeplaasde ureum-N toedienings van meer as 15 kg/ha (35 minus 20 kg N/ha in die plantmengsel) het baie minder opbrengs gelewer as KAN by vergelykbare N-peile (Figuur 2). Opbrengs by 155 kg KAN-N/ha was 3.0 ton/ha meer as met ureum by dieselfde N-peil (Figuur 2). Hierdie verskil word hoofsaaklik aan ammoniak-vergiftiging maar waarskynlik ook ammoniak-vervlugtiging weens gekonsentreerde ureum tydens droë omstandighede toegeskryf.
Figuur 2. Opbrengs-reaksie op N-peile vir KAN en ureum oor tye van toediening vir die 1999/2000 seisoen. Met plant is 20 kg N/ha van elke N-peil, behalwe die kontrole as KAN in die plantmengsel toegedien (LNR-IGG, Navorsingsverslag, 2000).
Gevolgtrekkings
N-toedienings teen 3 weke na plant is meer effektief as 3 weke voor-plant en baie meer effektief as met-plant vir albei N-bronne.
Hoër opbrengs vir KAN in vergelyking met ureum oor N-peile is vir alle tyd-behandelings verkry. Hierdie verskil in opbrengs was egter die grootste vir met-plant-toedienings. Die opbrengs wat so vir met-plant-toedienings met KAN verkry is was 3.2 ton/ha of 177% meer as wat met ureum verkry is.
KAN het baie beter op hoër N-peile gereageer as ureum wanneer oor tye van toediening vergelyk is. Hierdie effek is by meer as 15 kg N/ha waargeneem. Die opbrengs wat so met KAN by 155 kg N/ha verkry is was 3.0 ton/ha of 88% hoër as wat met ureum by dieselfde N-peil verkry is.
Risikobestuur
Risiko word verminder deur die meeste N na-plant toe te dien eerder as voor-plant of met-plant. In relatief droër dele (< 700 mm reën /jaar) is die aanbeveling 3 tot 4 weke na-plant en in relatief natter gebiede (>700 mm reën /jaar) 4 tot 6 weke na plant. Deur vooraf op die praktyk van na-plant toedienings vir die meeste N te besluit word die neem van risiko weens droogte uitgestel of verminder. Wanneer dit duidelik word dat die seisoen verder baie droog gaan wees kan N-peile afwaarts aangepas word of geen verdere N gegee word nie ten einde risiko van winsverlies te verminder.
Die risiko van ʼn betekenisvolle opbrengsverlies weens ʼn droë periode na-plant is baie groter wanneer ureum as die hoof N-bron gebandplaas word in vergelyking met KAN. Hierdie risiko is vir verskillende tye van toediening van toepassing, maar veral vir met-plant toedienings. Hierdie risiko is ook oor tye van toediening vanaf relatief lae ureum-N-peile van toepassing.
Let Wel: Raadpleeg ‘n gekwalifiseerde landboukundige vir meer lokaliteit spesifieke toepassings. Die resultate waarna in hierdie artikel verwys word, is onder spesifieke omstandighede verkry en daarom nie algemeen onder alle omstandighede toepasbaar nie.
Verwysings
ADRIAANSE F.G., 1990. Effects of nitrate: ammonium ratios, times of application and prolificacy on nitrogen response of Zea mays L. Ph. D. University of the Free State.
ADRIAANSE, F. G., & HUMAN J.J., 1991. The effects of nitrate: ammonium ratios and dicyandiamide on the nitrogen response of Zea Mays L. in a high rainfall area on an acid soil. Plant and Soil 135, 43-52.
ADRIAANSE, F. G., 2012a, Efficacy and application of nitrogen sources. The Fertilizer Society of South Africa Journal.
ADRIAANSE, F. G., 2012b. KAN of ureum : voor-plant, met-plant of na-plant S A
Graan/Grain. 5/12.
ADRIAANSE, F. G., & HUMAN J.J., 1993. Effect of time of application and nitrate:
ammonium ratios on maize grain yield, grain N concentration and soil mineral N
concentration in a semi-arid region. Field Crops Research 34, 57-70.
AVAILS, 1998, Official advisory service, France
GROVE, T.L., RITCHEY, K.D.& NADERMAN, G.C.,1980. Nitrogen fertilization of maize on an oxisol of the Cerrado of Brazil. AGRON. J.,72:261-265
MANGIE & HAWKINS, 1995. Penchant Manual. Purdue University, West Lafayette Indiana, USA.
ITGC, 2004. Instituto Técnicode Gestión del Cereal, Spain.
LEVINGTON AGRICULTURE UK, 2009. In M. Basten. Fertiliser quality and the environment. The Fertilizer Society of South Africa Journal, 2009.
