Συγκριτική αξιολόγηση της επίδρασης διαφόρων αζωτούχων επιφανειακών λιπασμάτων στα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά του αραβόσιτου και η επίδρασή τους στην δραστηριότητα των μικροβιακών οργανισμών του εδάφους

Abstract

Ο αραβόσιτος ή καλαμπόκι (Zea mays L.) αποτελεί το τρίτο σε σπουδαιότητα δημητριακό στον κόσμο μετά το σιτάρι και το ρύζι. Σύμφωνα με τα στοιχεία της Ελληνικής Στατιστικής Αρχής, το 2018 καλλιεργήθηκαν στη χώρα μας 110,87 χιλιάδες εκτάρια. Οι εκτάσεις αυτές είναι σημαντικά μειωμένες συγκριτικά με το παρελθόν, γεγονός που οφείλεται στις πολύ χαμηλές διεθνείς εμπορικές τιμές του καλαμποκιού των τελευταίων χρόνων. Ωστόσο, ο αραβόσιτος συνεχίζει να αποτελεί σημαντική καλλιέργεια για τη χώρα μας και η βελτιστοποίηση των εισροών του έχει άμεσο πρακτικό ενδιαφέρoν για τους παραγωγούς. Ένας σημαντικός παράγοντας που καθορίζει τα ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά της τελικής παραγωγής του αραβόσιτου είναι η θρέψη του. Ο αραβόσιτος είναι φυτό απαιτητικό σε θρεπτικά στοιχεία και κυρίως σε άζωτο, γι’ αυτό και η αξιολόγηση της επίδρασης διαφόρων κατηγοριών αζωτούχων επιφανειακών λιπασμάτων στα χαρακτηριστικά της παραγωγής, παρουσιάζει ιδιαίτερο πρακτικό ενδιαφέρον. Αντικείμενο της παρούσας μελέτης αποτελεί η συγκριτική αξιολόγηση της επίδρασης διαφόρων αζωτούχων επιφανειακών λιπασμάτων στα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά του αραβόσιτου, καθώς και η επίδρασή τους στην δραστηριότητα των ωφέλιμων μικροβιακών οργανισμών του εδάφους. Οι πειραματικές δοκιμές πραγματοποιήθηκαν την καλλιεργητική περίοδο 2019, στον πειραματικό σταθμό του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών στην περιοχή της Αλιάρτου Βοιωτίας και το πειραματικό σχέδιο που ακολουθήθηκε ήταν οι πλήρεις τυχαιοποιημένες ομάδες (RCBD), με 4 μεταχειρίσεις και 4 επαναλήψεις (16 πειραματικά τεμάχια). Σε όλες τις μεταχειρίσεις χρησιμοποιήθηκε το ίδιο βασικό λίπασμα YaraMila Leopard 27-5-5 +7,5SO3 με προσπαρτική εφαρμογή στη δόση των 500Kg/ha, ενώ στις επιφανειακές λιπάνσεις (στάδιο των 6 φύλλων της καλλιέργειας), χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικές κατηγορίες αζωτούχων λιπασμάτων. Τα αζωτούχα επιφανειακά λιπάσματα που εφαρμόστηκαν ήταν η κοινή ουρία 46-0-0 στη δόση των 400Kg/ha, ουρία 46-0-0 ενισχυμένη με παρεμποδιστή νιτροποίησης DMPP στη δόση των 400Kg/ha, το YaraVera Amidas 40-0-0+14SO3, στη δόση των 460Kg/ha και μία μεταχείριση χωρίς επιφανειακή λίπανση που ορίστηκε ως μάρτυρας. Σε όλες τις μεταχειρίσεις, εφαρμόστηκαν οι ίδιες μονάδες μακροθρεπτικών στοιχείων αζώτου, 6 φωσφόρου και καλίου ενώ οι δόσεις τους συμπίπτουν με την κοινή γεωργική πρακτική των παραγωγών στην Ελλάδα. Οι παράμετροι και οι δείκτες που μετρήθηκαν για την αξιολόγηση των μεταχειρίσεων ήταν η απόδοση σε σπόρο, το βάρος 1000 κόκκων, η ολική βιομάζα, ο δείκτης συγκομιδής, η περιεκτικότητα του αζώτου στο υπέργειο τμήμα, η περιεκτικότητα του αζώτου στον σπόρο, η απόδοση σε άζωτο, η περιεκτικότητα πρωτεΐνης στον σπόρο, η ολική απορρόφηση αζώτου στο υπέργειο τμήμα, ο δείκτης συγκομιδής αζώτου, ο δείκτης εμφανούς αποδοτικότητας της ανάκτησης αζώτου, ο δείκτης αποτελεσματικότητας χρήσης του αζώτου, η αζωτούχος γεωργική αποτελεσματικότητα, ο προσδιορισμός του ποσοστού αποικισμού με μυκόρριζα και η μικροβιακή δραστηριότητα. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης έδειξαν πως ο συνδυασμός λίπανσης YaraMila Leopard/YaraVera Amidas υπερέχει σε απόλυτες τιμές έναντι όλων των υπολοίπων συνδυασμών έχοντας μάλιστα σε πολλές περιπτώσεις στατιστικώς σημαντικές διαφορές. Συγκεκριμένα ο συνδυασμός YaraMila Leopard/YaraVera Amidas έδωσε την καλύτερη απόδοση των φυτών του καλαμποκιού σε σπόρο με στατιστικώς μάλιστα σημαντικές διαφορές έναντι των υπολοίπων μεταχειρίσεων σε επίπεδο σημαντικότητας P= 0.05. Το ίδιο αποτέλεσμα εκδηλώνεται και στη μέτρηση του βάρους 1000 κόκκων, στην περιεκτικότητα του σπόρου σε άζωτο, στην περιεκτικότητα του σπόρου σε πρωτεΐνη, στον δείκτη αποτελεσματικότητας χρήσης του αζώτου και στην αζωτούχο γεωργική αποτελεσματικότητα. Αναφορικά με τη μέτρηση της ολικής βιομάζας, την περιεκτικότητα του αζώτου στο υπέργειο τμήμα, την απόδοση αζώτου σε σπόρο, την απορρόφηση του αζώτου στο υπέργειο μέρος του φυτού (βιομάζα και σπόροι) και τον δείκτη της εμφανούς αποδοτικότητας ανάκτησης αζώτου, ο συνδυασμός λίπανσης YaraMila Leopard/YaraVera Amidas υπερέχει σε απόλυτο νούμερο ωστόσο, δεν διαφέρει στατιστικώς σημαντικά από τον συνδυασμό YaraMila Leopard/Ουρία με παρεμποδιστή DMPP. Οι δύο αυτές μεταχειρίσεις διαφέρουν ωστόσο σημαντικά από τις μεταχειρίσεις YaraMila Leopard/Ουρία και YaraMila Leopard/Μάρτυρας. Οι τρεις μεταχειρίσεις με επιφανειακά λιπάσματα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά ως προς τον δείκτη συγκομιδής, και τον δείκτη συγκομιδής αζώτου, αν και παρουσιάζουν διαφορές σε απόλυτες τιμές με το συνδυασμό YaraMila Leopard/YaraVera Amidas να υπερέχει. Όσον αφορά τον αποικισμό της μυκόρριζας, ο μάρτυρας είχε το μεγαλύτερο ποσοστό σε σύγκριση με τις υπόλοιπες μεταχειρίσεις. Το γεγονός αυτό συνδέεται με τον δείκτη αλατότητας των λιπασμάτων που δρα αρνητικά στην ανάπτυξη της μυκόρριζας. Πειραματικά και βιβλιογραφικά μόνο οι οργανικές και οι φωσφορικές λιπάνσεις ευνοούν την ανάπτυξη της μυκόρριζας. Παρόμοια συμπεριφορά παρατηρήθηκε στην αναπνευστική δραστηριότητα του εδάφους όπου ο δείκτης αλατότητας των λιπασμάτων δρα εξίσου ανασταλτικά. Στη μεταχείριση YaraMila Leopard/Ουρία με παρεμποδιστή DMPP παρατηρήθηκε η μεγαλύτερη μείωση της αναπνευστικής δραστηριότητας γεγονός που πιθανόν να οφείλεται στον αναστολέα νιτροποίησης.

Maize (Zea mays L.) is ranking globally as the 3rd most important cereal crop, following wheat and rice. According to the Hellenic Statistical Authority, in 2018 maize area was 110.87 thousand hectares. Compared to the past, maize production nowadays is significantly lower, due to the prevailing low commodity prices. Nevertheless, it is still an important crop for Greece and the optimization of all inputs has a major practical interest for the growers. Nutrition of maize is an important factor influencing yield and quality parameters of the grains. Maize plants are demanding to nutrients and mainly to nitrogen which is the most essential nutrient for growth, so the study of the effect of various top dressing nitrogen fertilizers on the quality and quantity parameters of maize crop is of particular practical interest. The object of this study is the comparative assessment of the effect of various nitrogen top dressing fertilizers on the quality and quantity parameters of maize crop, as well as their effect on the soil microbial activity. Field experiment was conducted in 2019 at the trialing station of the Agricultural University of Athens in Aliartos area. Treatments were arranged in a randomized complete block design (RCBD) with 4 treatments and 4 replications (16 plots). YaraMila Leopard 27-5-5 +7.5SO3 was used as a basic fertilizer in all treatments on a pre-seeding broadcast application at the dose rate of 500Kg/ha. Common Urea 46-0-0 at the dose of 400Kg/ha, Inhibited Urea 46-0-0 with a DMPP nitrification inhibitor at the dose of 400Kg/ha, YaraVera Amidas 40-0-0 +14SO3 at the dose of 460Kg/ha and a treatment without any top dressing fertilizer mentioned as Control, broadcasted when maize plants reached the 6th LF stage. In all treatments, the same units of nitrogen, phosphorus and potassium nutrients were applied, while their doses coincide with the common agricultural practice of growers in Greece. Yield parameters and Nitrogen Indexes were assessed like Grain Yield, 1000 Grain Weight, Total Biomass Yield, Harvest Index, Above-Ground N Content (%), Grain N Content (%), Grain Protein Content (%), Grain Nitrogen Yield, Total Plant Nitrogen Uptake, Nitrogen Harvest Index (NHI), Apparent Nitrogen Recovery Efficiency (ANRE) (%), Nitrogen Utilization Efficiency (NUtE), Nitrogen Agronomic Efficiency (NAE), Arbuscular Mycorrhizal Fungi (%) and Microbial Soil Respiration. The results of the present study showed that treatment YaraMila Leopard/YaraVera Amidas excels in absolute terms over all the other treatments to the above parameters, having in many cases statistically significant differences. Specifically, YaraMila Leopard/YaraVera Amidas treatment, recorded the maximum Grain Yield, having also statistically significant differences over the rest treatments (P=0.05). Same trend is also recorded at 1000 Grain Weight parameter, Grain N Content (%), Grain Protein Content (%), Nitrogen Utilization Efficiency (NUtE) and Nitrogen Agronomic Efficiency (NAE). Regarding Total Biomass Yield, Above-Ground N Content (%),Grain Nitrogen Yield, Total Plant Nitrogen Uptake and Apparent Nitrogen Recovery Efficiency (ANRE) (%), treatment YaraMila Leopard/YaraVera Amidas excels in absolute terms over all the others, however there is no significant difference with YaraMila Leopard/Inhibited Urea (DMPP). The previous 2 treatments significantly differ over YaraMila Leopard/Urea and YaraMila Leopard/Control. Regarding Harvest Index and Nitrogen Harvest Index, although there are differences in absolute terms among the 3 treatments with top dressing nitrogen application, no significant differences is finally recorded. As for the colonization of mycorrhizal fungi, control recorded the highest quota compared with the rest treatments. This fact is correlated with Salt Index of fertilizers which negatively affect mycorrhizal development. In literature only organic and phosphate fertilizers favor the growth of mycorrhiza. Similar behavior was observed in microbial activity (soil respiration) where the Salinity Index of fertilizers acts as an inhibitor. In YaraMila Leopard/Inhibited Urea (DMPP), the greater reduction in respiratory activity among the treatments was recorded, possibly due to the nitrification inhibitor.