Effektiwiteit van KAN teenoor ureum by mielies – verskillende tye van toediening en onder droë omstandighede

July 2016

ERIK ADRIAANSE, bestuurder: Produkontwikkeling en Tegniese ondersteuning, Sasol

Stikstof (N) word normaalweg onder relatiewe hoë reënval beter benut wanneer dit later toegedien word – teen vier tot agt weke na-plant – vergeleke met voor-planttoedienings (Grove et al., 1980). Daarteenoor het toedienings teen twee weke na-plant hoër opbrengs gelewer wanneer dit relatief droog is vergeleke met toe dienings teen vyf en nege weke na-plant (Adriaanse en Human, 1993).

 

‘n Nitraat-N:ammonium-N-verhouding van 1:1 het hoër opbrengs as ‘n 1:0- of 0:1-verhouding gelewer wanneer dit twee weke na-plant toegedien is (Adriaanse en Human, 1993). Net so is aangetoon dat kombinasies van nitraat en ammonium meer effektief was onder veldtoestande as enige van die twee vorms afsonderlik (Adriaanse, 1990 en Adriaanse en Human, 1991).

Wanneer KAN in grondwater oplos, is dit reeds in ‘n 1:1 nitraat- N:ammonium-N-verhouding en gereed vir gewasopname. In kontras hiermee, is ureum nie tot dieselfde mate geredelik beskikbaar vir opname wanneer dit in grondwater oplos nie. Die tempo van direkte ureumopname is stadiger as dié van ammonium-N of nitraat-N. Ammonium-N sal ook direkte ureumopname 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 ‘n 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 ver gelyk is (Adriaanse, 2012a; Adriaanse, 2012b; Mangle en Hawkins, 1995; Levington Agriculture, 2009; ITGC, 2004 en Avails, 1998).

Die doel van die studie was om KAN en ureum met betrekking tot die volgende onder spesifieke droë omstandighede te bestudeer:

• Die optimale 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 en metodes

 

Navorsing deur die LNR-Instituut vir Graangewasse (LNR-IGG) in die Viljoenskroon-distrik is oor ‘n drie jaar-tydperk vanaf 1998 tot 2000 op dieselfde persele onderneem. Die grond was van die Avalongrondvorm met ‘n sagte plintietlaag wat wissel in diepte van 1,2 m tot 1,7 m. Die klei-inhoude vir verskillende diepte-inkremente was 9,1% van 0 cm tot 15 cm, 10,4% van 15 cm tot 30 cm en 16% van 30 cm tot 60 cm. Die proef is elke jaar voorafgegaan deur ‘n rip-opdie- ry-bewerking tot op ‘n diepte van 0,6 m tot 0,7 m.

 

Behandelings het uit vyf stikstofpeile (35 kg tot 175 kg N/ha), drie tye van toediening (voor-plant, met-plant of na-plant) en twee N-bron ne (KAN of ureum) plus twee kontroles (0 kg N/ha) bestaan wat faktoriaal gekombineer is in ‘n ewekansige blokontwerp en twee keer herhaal is. Toediening was drie weke voor-plant, metplant of drie weke na-plant 10 cm 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 (kaliumchloried) 5 cm weg en 5 cm dieper as die saad met ‘n gespesialiseerde planter met planttyd gebandplaas.

Die mieliekultivar PAN 6479 is by rywydtes van 1,5 m geplant. Plantdatums was 18 Desember 1997, 23 November 1998 en 5 Desember 1999 by effektiewe plantestande van 26 514, 27 083 en 25 069 plante/ ha on der skeidelik vir die drie seisoene. Slegs die resultate van die laaste seisoen is geselekteer om die spesifieke effek van ‘n droë periode na-plant te ondersoek. Behandelingseffekte oor seisoene is voorheen gerapporteer (Adriaanse, 2012a en Adriaanse, 2012b).

Reënval

Reënvalverspreidingsverskille tussen seisoene word in Tabel 1 aangedui. Reënval vir die groeiperiode van die eerste seisoen (1997/1998) was die laagste, gevolg deur die tweede seisoen (1998/1999) en dan die derde seisoen (1999/2000) wat die hoogste was. Die eerste effektiewe reën het egter later na-plant vir die laaste seisoen gekom as vir die ander seisoene. Voorts was die hoeveelheid effektiewe reën, die maksimum reën binne 30 dae naplant 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.

Resultate en bespreking

Optimale tyd van N-toedienings
Die mees effektiewe tyd van N-toediening vir beide N-bronne was drie weke na-plant, gevolg deur voor-planttoedienings en dan met-planttoedienings wat minder effektief was (Grafiek 1). Hier die tendens was soortgelyk oor seisoene soos wat voorheen gerapporteer is (Adriaanse, 2012a en Adriaanse, 2012b.), behalwe vir KAN wat beter oor seisoene presteer het wanneer dit met-plant toegedien is teenoor voor-planttoedienings.

Die effektiwiteit van KAN teenoor ureum by tye van toediening oor N-peile

KAN was meer effektief as ureum oor N-peile – veral vir metplant toedienings, maar ook vir voor-plant- en na-planttoedienings (Grafiek 1). Die opbrengs wat met KAN verkry is, was 3,2 t/ha hoër as wat met ureum vir met-planttoedienings verkry is (Grafiek 1).

Ammoniakvergiftiging weens die bandplasing van ureum by rywydtes 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. Ammoniakvervlugtiging van ‘n diepte van 10 cm in ‘n sanderige grond het waarskynlik ook tot die negatiewe effek van gekonsentreerde ureum bygedra.

Die risiko van ‘n opbrengsverlies weens ‘n droë periode na-plant sal verseker baie minder wees wanneer KAN by voorkeur bo ureum gebruik word (Grafiek 1). Die uitstel van N-toedienings tot drie weke na-plant was ook betekenisvol beter as om alle N met-plant toe te dien vir beide N-bronne (Grafiek 1). KAN-toedienings teen drie weke na-plant was ook betekenisvol beter as ureumtoedienings voor-plant (Grafiek 1).

Die effektiwiteit van KAN teenoor ureum by verskillende N-peile oor tye van toediening

Die opbrengsreaksie op hoër N-peile was baie beter vir KAN as vir ureum (Grafiek 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 (Grafiek 2).

Opbrengs by 155 kg KAN-N/ha was 3 t/ha meer as met ureum by dieselfde N-peil (Grafiek 2). Hierdie verskil word hoofsaaklik aan ammoniakvergiftiging, maar waarskynlik ook ammoniakvervlugtiging weens gekonsentreerde ureum tydens droë omstandighede toegeskryf.

Gevolgtrekkings

• N-toedienings teen drie weke na-plant is meer effektief as drie 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 tydbehandelings verkry. Hierdie verskil in opbrengs was egter die grootste vir met-planttoedienings. Die opbrengs wat só vir met-planttoedienings met KAN verkry is, was 3,2 t/ha of 177% meer as wat met ureum verkry is.
• KAN het baie beter as ureum op hoër N-peile gereageer wanneer gemiddeld oor tye van toediening vergelyk is. Hierdie effek is by meer as 15 kg N/ha waargeneem. Die opbrengs wat só met KAN by 155 kg N/ha verkry is, was 3 t/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 drie tot vier weke na-plant en in relatief natter gebiede (>700 mm reën/jaar) vier tot ses weke na-plant.

Deur vooraf op die praktyk van na-planttoedienings 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 ‘n betekenisvolle opbrengsverlies weens ‘n 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 metplanttoedienings. Hierdie risiko is ook oor tye van toediening vanaf relatief lae ureum-N-peile van toepassing.

Vir meer inligting of ‘n Engelse weergawe, kontak Sasol Base Chemicals by 011 790 1111 of fertiliser@sasol.com.

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 kan daarom nie veralgemeen word vir alle omstandighede nie.

Verwysings

Adriaanse, FG. 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, FG, and Human JJ. 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, FG. 2012a. Efficacy and application of nitrogen sources. The Fertiliser Society of Southern Africa Journal.
Adriaanse, FG. 2012b. KAN of ureum: Voor-plant, met-plant of na-plant. SA Graan/Grain: 5/12.
Adriaanse, FG, and Human JJ. 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, TL, Ritchey, KD and Naderman, GC. 1980. Nitrogen fertilization of maize on an oxisol of the Cerrado of Brazil. Agron, J. 72: 261 - 265.
Mangle & Hawkins. 1995. Penchant Manual. Purdue University: West Lafayette Indiana, USA.
ITGC. 2004. Instituto Técnicode Gestión del Cereal: Spain.
Levington Agriculture UK. 2009. In Basten, M. Fertiliser quality and the environment. Thep Fertiliser Society of Southern Africa Journal, 2009.

Publication: July 2016

Section: Focus on