Университет Флориды:
Как удобрять растения
через центральные шарниры
для товарного картофеля
(исследование 2020 г.)

Картофель - важная культура в Соединенных Штатах, его стоимость составляет 4.02 миллиарда долларов (USDA-NASS 2018). Флорида производит одну треть озимых / весенних культур в стране и занимает 7-е место в стране по производству картофеля (USDA-NASS 2018).

Во Флориде картофель в основном выращивают на песчаных почвах с низкой способностью удерживать питательные вещества и воду. Среди всех питательных веществ, необходимых для роста и развития сельскохозяйственных культур, азот является наиболее ограничивающим питательным веществом в песчаных почвах Флориды (Liu et al. 2016). Принятие эффективных методов удобрения, таких как фертигация, необходимо для сведения к минимуму выщелачивания и повышения эффективности использования азота. Цель этой статьи — предоставить пошаговые рекомендации по методам фертигации для коммерческого производства картофеля.

ЗАЧЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ФЕРТИГАЦИЮ?

Фертигация — это метод внесения удобрений, при котором жидкие удобрения вводятся в систему орошения; другими словами, удобрения вносятся через поливную воду. Фертигация обычно используется для выращивания овощных культур, таких как помидоры и клубника, во Флориде, но не применяется для выращивания картофеля. По сравнению с обычными методами удобрения фертигация имеет следующие преимущества: 1) эффективная доставка питательных веществ; 2) точное локализованное применение; 3) легкий контроль нормы внесения и сроков; 4) большая эффективность использования удобрений; и 5) более низкая стоимость заявки (Liu et al. 2016).

ЧТО НУЖНО ДЛЯ СИСТЕМЫ ФЕРТИГАЦИИ?

При коммерческом выращивании картофеля подвесная система орошения обеспечивает производителям оптимальную гибкость и лучше всего подходит для фертигации (рис. 1). Подходят как центрально-поворотные, так и линейно-поворотные оросительные системы. Инжектор используется для фертигации (рис. 2). Инжектор подключен к системе с центральным шарниром и позволяет вносить жидкие удобрения (например, 32-0-0 или 8-0-8) в поливную воду.

КОГДА НАЧАТЬ ФЕРТИГАЦИЮ?

Традиционная практика внесения удобрений при выращивании картофеля во Флориде обычно делится на три этапа: предпосадочная подготовка, прорастание и зарождение клубней. На первых двух этапах можно использовать сухие гранулированные удобрения. Фертигация требует жидких удобрений и должна быть начата до стадии зарождения клубней.

КАК ПЛАНИРОВАНЫ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ФЕРТИГАЦИИ?

Для измельченного картофеля (например, «Атлантик») и столового картофеля (например, «Ред ЛаСода») с продолжительностью жизни от 95 до 100 дней фертигацию можно начинать через 40–45 дней после посадки в пяти приемах с 3- или 5-дневный интервал между каждым событием фертигации. В районах штата, где окончание вегетационного периода совпадает с сезоном дождей, фертигацию следует начинать не позднее, чем через 45 дней после посадки. В противном случае, когда начнется влажный сезон, частые дожди будут мешать производителям запускать систему орошения, мешая фертигации.

ЧТО ТАКОЕ СКОРОСТЬ ФЕРТИГАЦИИ?

Во Флориде от 25% до 35% каждого из общего количества азота (N) и калия (K) можно вносить в пяти случаях фертигации через систему орошения. Нормы фертигации можно разделить равномерно от 10 до 12 фунтов на акр за одно мероприятие с использованием жидких удобрений, таких как 8-0-8. Остальную часть азота и калия следует вносить перед посевом (от 20% до 25%) и при появлении всходов (от 40% до 55%), обычно в виде сухих гранулированных удобрений.

ЧТО ТАКОЕ ИСТОЧНИК УДОБРЕНИЙ?

Удобрения, используемые для фертигации, могут быть жидкими удобрениями или растворами удобрений, приготовленными из растворимых удобрений. Нитратный азот подвержен выщелачиванию. Калий подвижен в почве и также может выщелачиваться. Как N, так и K можно вносить путем фертигации. Например, можно использовать составы жидких удобрений, такие как 8-0-8 для N и K или 32-0-0 для N.

КАКАЯ ЧАСТЬ ВПРЫСКА?

Насосы производительностью от 0.7 до 227 галлонов в час (GPH) доступны для впрыска жидких удобрений в Соединенных Штатах. В округе Манати, Флорида, инжектор на 55 галлонов в час, регулируемый от 5.5 до 55 галлонов в час, использовался для центральных шарниров с площадью от 40 до 140 акров.

КАК РАСЧЕТАЕТСЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ УДОБРЕНИЙ В СИСТЕМЕ ОРОШЕНИЯ?

Первым шагом является получение основной информации о системе, такой как нормы внесения удобрений, состав азотных удобрений, норма полива и информация о поле. В качестве примера ниже представлена ​​информация для образца поля:

• Размер центра поворота: 40 акров
• Норма полива: 600 галлон / мин
• Скорость вращения центрального шарнира: 6 и более часов / круг
• Скорость фертигации N: 10 фунтов / акр / событие
• Максимальная скорость впрыска форсунки: 55 (диапазон от 5.5 до 55) галлонов в час

При 8-0-8 (из 296 фунтов UAN-32, 182 фунтов нитрата кальция, 360 фунтов нитрата калия и 1162 фунтов воды) с 23.68 фунтами аммония (NH₄⁺) N и 89.38 фунта нитрата (NO₃^–) N и 47.36 фунта мочевины (CN₂H₂O) N и 165.6 фунта оксида калия (K₂О) используется:

• Источник жидкого азотного удобрения: 8-0-8
• Плотность жидкое азотное удобрение: 10.09 фунтов / галлон при 68^°F
• Содержание N на галлон 8-0-8: 0.807 фунтов

Второй шаг заключается в определении общего необходимого азота жидких удобрений. Это можно рассчитать, зная плотность жидкого азотного удобрения, необходимого на акр, и размер поля.

• Общее количество азота жидких удобрений: 10 фунтов/акр × 40 акров = 400 фунтов.
• Доставка азота при фертигации в час при максимальной скорости впрыска: 55 галлонов в час × 0.807 фунта/галлон = 44.385 фунта/час.
• Время фертигации для доставки азотного удобрения: для обеспечения равномерного внесения удобрений необходимо 9 часов для работы центрального шарнира для полного цикла: 400 фунтов ÷ 44.385 = 9.0 часов. Это означает, что время фертигации можно регулировать в зависимости от скорости впрыска и концентрации азота в используемом жидком удобрении. Примеры расчетов с различными скоростями закачки и концентрациями N можно найти в Таблицах 1, 2 и 3 для 40, 80 и 120 акров при норме фертигации N 10 фунтов / акр.
• Общий объем воды (галлон): 600 галлонов / мин × 9 часов × 60 мин / час = 324,000 галлонов
• Концентрация N (унция / галлон) при фертигации: 400 фунтов ÷ 324,000 галлонов × 16 унций / фунт = 0.02
• Фактор общения: 1 унция/галлон = 6,236 XNUMX частей на миллион
• Концентрация N (PPM) в фертигации: 0.02 × 6,236 123 = XNUMX частей на миллион

Когда КАС-32 (32-0-0), приготовленный из 50% аммиачной селитры (NH₄НЕТ₃) и мочевина) используется в качестве источника удобрений, содержащих по 25% NH₄⁺-N и НЕТ₃^–-N и 50% мочевины N:

• Источник жидкого азотного удобрения: 32-0-0
• Плотность жидкое азотное удобрение: 11.08 фунтов / галлон при 68^°F
• Содержание N на галлон 32-0-0 (КАС-32): 3.55 фунтов
• Фунтов жидких удобрений N необходимо: 10 фунтов/акр × 40 акров = 400 фунтов
• Требуется галлонов жидкого азотного удобрения: 400 фунтов ÷ 3.55 фунтов / галлон = 113 галлонов
• Скорость впрыска: 113 галлонов ÷ 6 часов = 19 галлонов в час
• Общий объем воды: 600 галлонов / мин × 6 часов × 60 мин / час = 216,000 галлонов

При такой более низкой скорости впрыска орошение и внесение удобрений можно синхронизировать с помощью фертигации: 400 фунтов азота и 216,000 6 галлонов поливной воды могут быть доставлены за XNUMX часов. Концентрация N в фертигации:

• Концентрация N (унция / галлон) при фертигации: 400 фунтов ÷ 216,000 галлонов × 16 унций / фунт = 0.03 унции / галлон
• Фактор общения: 1 унция/галлон = 6,236 XNUMX частей на миллион
• Концентрация N (PPM) в фертигации: 0.03 6,236 × 185 = XNUMX XNUMX

Альтернативный метод внесения КАС-32 - разбавление жидкого удобрения 32-0-0. Когда жидкое удобрение содержит более 1 фунта / галлон для 40 акров или меньше и 3 фунта / галлон для 100 акров или более.

• Коэффициент разбавления: концентрация азота в жидком удобрении (например, 11.08 фунта/галлон UAN-32) ÷ фактическая концентрация после разбавления (например, 1 или 3 фунта/галлон). См. Таблицу 4 для примеров разбавления. После разбавления жидкие удобрения имеют более низкую концентрацию питательных веществ. Фактическая концентрация питательных веществ после разбавления определяется жидким удобрением и коэффициентом разбавления. В таблице 5 приведена фактическая концентрация азота после разбавления.

РЕЗЮМЕ

Фертигация - это эффективная полевая практика для управления питательными веществами при выращивании картофеля с использованием верхнего орошения. Цель фертигации - помочь производителям Флориды обеспечить растения питательными веществами в нужное время и внедрить BMP, которые уменьшают вымывание питательных веществ и максимизируют производство картофеля. Многолетние полевые испытания показывают, что фертигация может повысить урожайность клубней картофеля на 20% или использовать на 30% меньше удобрений. Фертигация помогает сократить количество выездов на поля для внесения удобрений и сводит к минимуму загрязнение воды в результате вымывания питательных веществ.

ССЫЛКИ И ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

• Лю, Г. Д., Э. Х. Симон, К. Т. Морган и Г. Дж. Хохмут. 2018. Управление почвой и удобрениями для выращивания овощей во Флориде. HS711. Гейнсвилл: Институт пищевых и сельскохозяйственных наук Университета Флориды. Доступ 23 сентября 2019 г. https://edis.ifas.ufl.edu/cv101
• Лю Дж. Д., Дж. Уильямсон, Дж. Ингланд и А. Уидден. Как рассчитать скорость введения фертигации для коммерческого производства голубики. HS1197. Гейнсвилл: Институт пищевых и сельскохозяйственных наук Университета Флориды. Доступ 23 сентября 2019 г. https://edis.ifas.ufl.edu/hs1197
• Zotarelli, L., PJ Dittmar, PD Roberts, J. Desaeger, JW Noling, and B. Wells. 2019. Производство картофеля. Справочник по производству овощей во Флориде, 2019–2020 гг.. HS733. Гейнсвилл: Институт пищевых и сельскохозяйственных наук Университета Флориды. Доступ 23 сентября 2019 г. https://edis.ifas.ufl.edu/cv131

Сноски

• 1. Это документ HS1361, один из серии документов Департамента садоводческих наук Университета Флориды. Исходная дата публикации март 2020 г. Посетите веб-сайт EDIS по адресу https://edis.ifas.ufl.edu для поддерживаемой в настоящее время версии этой публикации.
• 2. Сянцзю Фу, аспирант, Годун Лю, доцент, Линкольн Зотарелли, доцент, и Стивен Сарджент, профессор, Департамент садоводческих наук; Кати Мильяччио, профессор и заведующий кафедрой сельскохозяйственной и биологической инженерии; и Юнконг Ли, профессор кафедры наук о почве и воде, Центр тропических исследований и образования Университета Флориды, Хомстед, Флорида 33031.
• Использование торговых наименований в данной публикации предназначено исключительно для предоставления конкретной информации. Университет Флориды не дает гарантий на названные продукты, и ссылки на них в этой публикации не означают нашего одобрения, за исключением других продуктов подходящего состава. Все химические вещества следует использовать в соответствии с указаниями на этикетке производителя.

/ ирригационная техника