يواجه المزارعون خلال زراعة الذرة قرارات صعبة بشأن كمية الأسمدة النيتروجينية، حيث تعيق الظروف الجوية المتقلبة في الربيع خطط التسميد قبل الزراعة. هذا القرار حاسم: فقلة النيتروجين تحد من إنتاجية المحصول وتقلل الأرباح، بينما الإفراط فيه يقلل من الكفاءة الاقتصادية للأسمدة، وقد يؤدي إلى تدهور بيئي دون زيادة الإنتاجية.

لكن دراسة جديدة نُشرت في Journal of the American Society of Soil Science من جامعة مينيسوتا تجلب أخبارًا سارة، حيث طورت بشكل كبير أداة توجيه المزارعين في قرارات التسميد النيتروجيني.

اختبار نيترات ما قبل الزراعة (Pre-Sidedress Nitrate Test - PSNT) هو أداة معروفة تساعد المزارعين على تحديد ما إذا كانت محاصيل الذرة تحتاج إلى مزيد من النيتروجين، وذلك باستخدام حالة نيترات التربة لدعم القرار. قام الباحثون بتحديث عتبات PSNT من خلال تحليل بيانات من 34 تجربة ميدانية في مينيسوتا، شملت مجموعة واسعة من التربة والطقس وأنظمة الزراعة.

كشفت الدراسة أن: عندما يكون للذرة من أربع إلى ست أوراق مكتملة النمو، فإن قياس 20 جزءًا في المليون من النيترات في الطبقة العليا للتربة (12 بوصة) يمكن أن يحقق بشكل موثوق 97% من الحد الأقصى للإنتاجية؛ تؤثر هطول الأمطار في الربيع على قيم PSNT، حيث تكون العتبة أعلى في السنوات الجافة (21.5 جزء في المليون) وأقل في السنوات الممطرة (17.4 جزء في المليون)؛ إذا كانت قيمة PSNT أقل من 20 جزء في المليون، فإن كل جزء في المليون ناقص يتطلب حوالي 12.3 رطل من النيتروجين لكل فدان للوصول إلى المستوى الحرج. يبرز دور PSNT بشكل خاص عندما تؤثر الظروف الرطبة على تطبيق النيتروجين قبل الزراعة أو عند الاشتباه بوجود كميات كبيرة من النيتروجين المتبقي، حيث يتيح فحصًا سريعًا لتوافر النيتروجين.

أوضح المؤلف الرئيسي للدراسة، إيمرسون سوزا، الباحث في كلية العلوم الغذائية والزراعية وموارد الطبيعة، أن قرارات التسميد النيتروجيني غالبًا ما تتغير، خاصة في ظل الطقس الربيعي السيئ، ويمكن لـ PSNT أن يوفر للمزارعين رؤية فورية لحالة النيتروجين في حقولهم دون الحاجة إلى التخمين، مع القدرة على التعديل السريع عند نقص النيتروجين في التربة. يوصي الباحثون باستخدام 20 جزء في المليون من النيترات كعتبة حرجة على مستوى الولاية، نظرًا لتأثير هطول الأمطار المبكر على توافر نيترات التربة واحتياجات المحصول للنيتروجين.

على الرغم من أن التقديرات الحالية تعكس متوسط الحالة في مينيسوتا، إلا أن هناك حاجة لمزيد من البحث لتحسين إرشادات تطبيق الأسمدة الجانبية في ظل ظروف المناخ والتربة المتغيرة.

بدأ المشروع بفكرة من عالم التربة الإرشادي وأستاذ كلية العلوم الغذائية والزراعية وموارد الطبيعة فابيان فرنانديز، وتطور ليصبح مشروع تعاون بين جامعة مينيسوتا ووزارة الزراعة في مينيسوتا. وأشار فرنانديز إلى أن المشروع يبرز قيمة التعاون، والنوايا الحسنة، والثقة، ومشاركة البيانات لتحقيق أهداف مشتركة.

تم استخدام بيانات تم جمعها مسبقًا في هذا المشروع، وشارك فيه باحثون من جامعة مينيسوتا، قسم الإرشاد الجامعي، مركز الأبحاث والإرشاد الجامعي، ومكتب أبحاث الزراعة في وزارة الزراعة الأمريكية.