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Reducing fertilizer use with a more accurate soil test
Reduciendo el uso de fertilizantes con una prueba más precisa del suelo


Washington, DC, USA
July 10, 2014


ARS scientists have developed a testing process that accurately
measures naturally occurring nitrogen and other nutrients in soil.
Photo by Peggy Greb.

Soil tests that determine fertilizer needs measure nitrate in the soil, but they don't sufficiently account for soil microbes, which mineralize organic nitrogen and make more of it available to a crop. As a result, farmers often apply more fertilizer than they need.

Richard Haney, a U.S. Department of Agriculture (USDA) soil scientist in Temple, Texas, has developed a soil test that replicates some of the natural processes that occur in a field and accounts for that microbial activity, along with measuring nitrate, ammonium (NH4), and organic nitrogen.

Haney is with the USDA Agricultural Research Service (ARS) Grassland, Soil and Water Research Laboratory in Temple. ARS is USDA's principal intramural scientific research agency.

The new soil test is known as the Soil Health Tool. It involves drying and rewetting soil to mimic the effects of precipitation. It also uses the same organic acids that plant roots use to acquire nutrients from the soil. The tool measures organic carbon and other nutrients, accounts for the effects of using cover crops and no-till practices, and will work for any crop produced with nitrogen or other types of nutrient fertilizer.

Haney has made it available to commercial and university soil testing laboratories and has worked with farmers to promote it. Growers who use it receive a spreadsheet that shows the amounts of nitrogen, phosphorus, and potassium available to crops. On average, they reduce fertilizer costs by about $10 to $15 per acre. With less fertilizer applied, there is less of it running off into surface water.

Haney and Daren Harmel, an ARS agricultural engineer at the Temple lab, evaluated the tool in fields where they raised wheat, corn, oats, and grain sorghum at nine Texas sites over four years. They applied traditional fertilizer rates; no fertilizer; and the amounts dictated by the Haney soil tests. They planted and harvested on the same dates at each site, and kept track of fertilizer costs and application dates, crop prices, and overall profits.

They found that the tool reduced fertilizer use by 30 to 50 percent and reduced fertilizer costs by up to 39 percent. The enhanced testing methods had little effect on corn production profits, but increased profits by 7 to 18 percent in wheat, oat, and sorghum fields. The results were published in the Open Journal of Soil Science.

Read more about this research in the July 2014 issue of Agricultural Research magazine.


Reduciendo el uso de fertilizantes con una prueba más precisa del suelo

Pruebas de suelo que determinan la necesidad de aplicar fertilizantes típicamente miden la cantidad de nitrato en el suelo, pero no consideran suficientemente la actividad de los microbios en el suelo, los cuales mineralizan el nitrógeno orgánico y aumentan la disponibilidad del nitrógeno para los cultivos. Como resultado, los agricultores a menudo aplican demasiado nitrógeno a sus campos.

Richard Haney, quien es un científico del suelo con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Temple, Texas, ha desarrollado una prueba de suelo que reproduce algunos de los procesos naturales que ocurren en los campos y que toma en consideración esa actividad microbiana, además de medir los niveles de nitrato, amonio y el nitrógeno orgánico.

Haney trabaja en el Laboratorio de Investigación de las Praderas, el Suelo y el Agua mantenido por el ARS en Temple. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés).

La nueva prueba se llama la Herramienta de la Salud del Suelo. Esta prueba involucra secar y mojar el suelo para imitar los efectos de precipitaciones. También usa los mismos ácidos orgánicos utilizados por las raíces de plantas para adquirir nutrientes del suelo. La prueba mide el carbono orgánico y otros nutrientes, toma en consideración los efectos de usar cultivos de cobertura y las prácticas de la cero labranza, y puede ser usada con cualquier cultivo producido con nitrógeno u otros tipos de fertilizante de nitrógeno.

La nueva prueba ya está disponible a los laboratorios comerciales y universitarios que prueban el suelo, y Haney ha trabajado con agricultores para promoverla. Los agricultores que utilizan la prueba reciben una hoja de cálculo que enseña las cantidades de nitrógeno, fósforo y potasio disponibles a los cultivos. Por término medio, estos agricultores reducen sus costes de fertilizante por 10 a 15 dólares por acre. Con menos uso de fertilizante, hay menos probabilidad del escurrimiento del fertilizante a las aguas de superficie.

Haney y Daren Harmel, quien es ingeniería agrícola en el laboratorio en Temple, evaluaron la herramienta en campos de trigo, maíz, avena, y sorgo en nueve sitios en Texas por cuatro años. En algunos campos, no usaron ningún fertilizante; en otros campos, aplicaron o las tasas tradicionales de fertilizante o las cantidades ordenadas por las pruebas desarrolladas por Haney. Los investigadores sembraron y cosecharon los cultivos en la misma fecha en cada sitio, y anotaron los costes y fechas de aplicación de los fertilizantes, el precio de los cultivos, y las ganancias totales.

Ellos descubrieron que la herramienta redujo el uso de fertilizante por el 30 al 50 por ciento y redujo los gastos de fertilizante por hasta el 39 por ciento. La nueva prueba tuvo solamente un poco de efecto en las ganancias de la producción del maíz, pero sí aumentó las ganancias por el 7 al 18 por ciento en el trigo, la avena y el sorgo. Los resultados del estudio fueron publicados en 'Open Journal of Soil Science' (Revista Abierta sobre la Ciencia del Suelo).

Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de julio del 2014.



More news from: USDA - ARS (Agricultural Research Service)


Website: http://www.ars.usda.gov

Published: July 10, 2014

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