Πανεπιστήμιο της Φλόριντα:
Πώς να λιπάνετε τα φυτά
μέσω κεντρικών αξόνων
για πατάτα εμπορίου
(έρευνα 2020)

Η πατάτα είναι μια σημαντική καλλιέργεια στις Ηνωμένες Πολιτείες, με αξία 4.02 δισεκατομμύρια δολάρια (USDA-NASS 2018). Η Φλόριντα παράγει το ένα τρίτο της χειμερινής/ανοιξιάτικης καλλιέργειας στη χώρα και κατατάσσεται στον 7ο παραγωγό σε εθνικό επίπεδο για την παραγωγή πατάτας (USDA-NASS 2018).

Στη Φλόριντα, οι πατάτες φυτεύονται κυρίως σε αμμώδη εδάφη με χαμηλή ικανότητα συγκράτησης θρεπτικών ουσιών και νερού. Μεταξύ όλων των θρεπτικών συστατικών που είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των καλλιεργειών, το άζωτο είναι το πιο περιοριστικό θρεπτικό συστατικό στα αμμώδη εδάφη της Φλόριντα (Liu et al. 2016). Η υιοθέτηση αποτελεσματικών μεθόδων λίπανσης, όπως η λίπανση, είναι επιτακτική για την ελαχιστοποίηση της έκπλυσης και τη βελτίωση της αποδοτικότητας χρήσης αζώτου. Ο στόχος αυτού του άρθρου είναι να παρέχει οδηγίες βήμα προς βήμα για τις πρακτικές λίπανσης για την εμπορική παραγωγή πατάτας.

ΓΙΑΤΙ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΕΤΕ FERTIGATION;

Το Fertigation είναι μια μέθοδος εφαρμογής λιπάσματος που λειτουργεί με έγχυση υγρών λιπασμάτων σε ένα σύστημα άρδευσης. Με άλλα λόγια, τα λιπάσματα εφαρμόζονται μέσω του νερού άρδευσης. Η λίπανση έχει χρησιμοποιηθεί συνήθως για καλλιέργειες λαχανικών όπως η ντομάτα και η φράουλα στη Φλόριντα, αλλά δεν έχει υιοθετηθεί για τη βιομηχανία πατάτας. Σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους λίπανσης, η λίπανση έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: 1) αποτελεσματική παροχή θρεπτικών ουσιών. 2) ακριβής τοπική εφαρμογή. 3) εύκολος έλεγχος του ρυθμού εφαρμογής και του χρόνου. 4) μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα χρήσης λιπασμάτων. και 5) χαμηλότερο κόστος εφαρμογής (Liu et al. 2016).

ΤΙ ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ ΓΙΑ ΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑ ΛΙΠΑΝΣΗΣ;

Για την εμπορική παραγωγή πατάτας, ένα εναέριο σύστημα άρδευσης παρέχει στους καλλιεργητές βέλτιστη ευελιξία και είναι το καταλληλότερο για λίπανση (Εικόνα 1). Και τα δύο συστήματα άρδευσης κέντρου και γραμμικής περιστροφής είναι κατάλληλα. Ένας εγχυτήρας χρησιμοποιείται για λίπανση (Εικόνα 2). Ο εγχυτήρας συνδέεται με το σύστημα κέντρου περιστροφής και επιτρέπει την έγχυση υγρών λιπασμάτων (όπως 32-0-0 ή 8-0-8) στο νερό άρδευσης.

ΠΟΤΕ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΞΕΚΙΝΗΣΕΙ Η FERTIGATION;

Η παραδοσιακή πρακτική λίπανσης για την παραγωγή πατάτας στη Φλόριντα χωρίζεται γενικά σε τρία στάδια: προφύτευση, ανάδυση και έναρξη κονδύλων. Η ξηρή κοκκώδης λίπανση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τα δύο πρώτα στάδια. Η λίπανση απαιτεί υγρά λιπάσματα και πρέπει να ξεκινήσει πριν από το στάδιο έναρξης του κονδύλου.

ΠΩΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΝΤΑΙ ΟΙ ΕΚΔΗΛΩΣΕΙΣ FERTIGATION;

Για πατάτες τσιπ (π.χ. «Atlantic») και επιτραπέζια πατάτα (π.χ. «Red LaSoda») με διάρκεια ζωής από 95 έως 100 ημέρες, η λίπανση μπορεί να ξεκινήσει 40 έως 45 ημέρες μετά τη φύτευση σε πέντε εκδηλώσεις με 3- ή μεσοδιάστημα 5 ημερών μεταξύ κάθε συμβάντος λίπανσης. Σε περιοχές της πολιτείας όπου το τέλος της καλλιεργητικής περιόδου συμπίπτει με την περίοδο των βροχών, η λίπανση πρέπει να ξεκινήσει το αργότερο 45 ημέρες μετά τη φύτευση. Διαφορετικά, όταν ξεκινήσει η υγρή περίοδος, οι συχνές βροχοπτώσεις θα εμποδίσουν τους καλλιεργητές να λειτουργήσουν το σύστημα άρδευσης, παρεμποδίζοντας το λίπανση.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΠΟΣΟΣΤΟ ΖΟΝΤΑΣΗΣ;

Στη Φλόριντα, το 25% έως το 35% του συνολικού αζώτου (Ν) και του καλίου (Κ) μπορεί να εφαρμοστεί σε πέντε περιπτώσεις λίπανσης μέσω του συστήματος άρδευσης. Τα ποσοστά λίπανσης μπορούν να διαιρεθούν ομοιόμορφα σε 10 έως 12 λίβρες/στρέμμα ανά συμβάν χρησιμοποιώντας υγρά λιπάσματα όπως το 8-0-8. Το υπόλοιπο Ν και Κ θα πρέπει να εφαρμόζεται πριν από το φυτό (20% έως 25%) και κατά τη βλάστηση (40% έως 55%), συνήθως με τη μορφή ξηρών κοκκωδών λιπασμάτων.

ΠΟΙΑ ΕΙΝΑΙ Η ΠΗΓΗ ΛΙΠΑΣΜΑΤΟΣ;

Τα λιπάσματα που χρησιμοποιούνται για τη λίπανση μπορεί να είναι είτε υγρά λιπάσματα είτε διαλύματα λιπασμάτων που παράγονται από διαλυτά λιπάσματα. Το νιτρικό άζωτο υπόκειται σε έκπλυση. Το κάλιο είναι ευκίνητο στο έδαφος και μπορεί επίσης να εκπλυθεί. Τόσο το Ν όσο και το Κ μπορούν να εφαρμοστούν μέσω λίπανσης. Για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σκευάσματα υγρών λιπασμάτων όπως 8-0-8 για Ν και Κ ή 32-0-0 για Ν.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΠΟΣΟΣΤΟΣ ΕΝΕΣΗΣ;

Αντλίες που κυμαίνονται από 0.7 έως 227 γαλόνια ανά ώρα (GPH) είναι διαθέσιμες για έγχυση υγρού λιπάσματος στις Ηνωμένες Πολιτείες. Στην κομητεία Manatee της Φλόριντα, ένας εγχυτήρας 55 GPH, ρυθμιζόμενος από 5.5 έως 55 GPH, χρησιμοποιήθηκε για κεντρικούς άξονες με έκταση που κυμαινόταν από 40 έως 140 στρέμματα.

ΠΩΣ ΥΠΟΛΟΓΙΖΕΤΑΙ Η ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΛΙΠΑΣΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΑΡΔΕΥΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ;

Το πρώτο βήμα είναι να λάβετε βασικές πληροφορίες σχετικά με το σύστημα, όπως οι ρυθμοί έγχυσης λιπάσματος, η σύνθεση λιπάσματος N, ο ρυθμός άρδευσης και οι πληροφορίες αγρού. Για παράδειγμα, τα ακόλουθα είναι πληροφορίες για ένα δείγμα πεδίου:

• Μέγεθος κεντρικού άξονα: 40 στρέμματα
• Ποσοστό άρδευσης: 600 gal / λεπτό
• Ταχύτητα λειτουργίας κεντρικού άξονα: 6 ή περισσότερες ώρες/κύκλος
• Ποσοστό N λίπανσης: 10 λίβρες/στρέμμα/γεγονός
• Μέγιστος ρυθμός έγχυσης του εγχυτήρα: 55 (εύρος από 5.5 έως 55) GPH

Όταν 8-0-8 (κατασκευάζεται από 296 λίβρες UAN-32, 182 λίβρες νιτρικού ασβεστίου, 360 λίβρες νιτρικού καλίου και 1162 λίβρες νερού) με 23.68 λίβρες αμμωνίου (NH₄⁺) Ν και 89.38 λίβρες νιτρικού (ΝΟ₃^-) Ν και 47.36 λίβρες ουρίας (CN₂H₂Ο) Ν και 165.6 λίβρες οξειδίου του καλίου (Κ₂O) χρησιμοποιείται:

• Πηγή υγρού λιπάσματος N: 8-0-8
• Πυκνότητα υγρό λίπασμα N: 10.09 λίβρες/γαλόνι στα 68^°F
• Περιεκτικότητα N ανά γαλόνι 8-0-8: 0.807 λίβρες

Το δεύτερο βήμα είναι να προσδιοριστεί το συνολικό υγρό λίπασμα Ν που απαιτείται. Αυτό υπολογίζεται γνωρίζοντας την πυκνότητα του υγρού λιπάσματος N που χρειάζεται ανά στρέμμα και το μέγεθος του αγρού.

• Συνολικό υγρό λίπασμα Ν που απαιτείται: 10 λίβρες/στρέμμα × 40 στρέμμα = 400 λίβρες.
• Ν που παραδίδεται σε λίπανση ανά ώρα με τον μέγιστο ρυθμό έγχυσης: 55 GPH × 0.807 lb/gal = 44.385 lb/hr.
• Χρόνος λίπανσης για την παράδοση του λιπάσματος N: Για να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη εφαρμογή του λιπάσματος, χρειάζονται 9 ώρες για να λειτουργήσει ο κεντρικός άξονας για έναν πλήρη κύκλο: 400 lb ÷ 44.385 = 9.0 ώρες. Αυτό σημαίνει ότι ο χρόνος λίπανσης μπορεί να ρυθμιστεί με βάση τον ρυθμό έγχυσης και τη συγκέντρωση Ν του υγρού λιπάσματος που χρησιμοποιείται. Παραδείγματα υπολογισμού μπορούν να βρεθούν με διαφορετικούς ρυθμούς έγχυσης και συγκεντρώσεις Ν στους Πίνακες 1, 2 και 3 για 40, 80 και 120 στρέμματα με ρυθμό λίπανσης Ν 10 λίβρες/στρέμμα.
• Συνολικός όγκος νερού (gal): 600 gal/min × 9 hrs × 60 min/hr = 324,000 gal
• Συγκέντρωση Ν (oz/gal) στη λίπανση: 400 lb ÷ 324,000 gal × 16 oz/lb = 0.02
• Συντελεστής μετατροπής: 1 oz/gal = 6,236 ppm
• Συγκέντρωση Ν (PPM) σε λίπανση: 0.02 × 6,236 = 123 ppm

Όταν το UAN-32 (32-0-0 αποτελείται από 50% το καθένα από νιτρικό αμμώνιο (NH₄ΟΧΙ₃) και ουρία) χρησιμοποιείται ως πηγή λιπάσματος που περιέχει 25% το καθένα NH₄⁺-Ν και ΟΧΙ₃^--Ν και 50% ουρία N:

• Πηγή υγρού λιπάσματος N: 32-0-0
• Πυκνότητα υγρό λίπασμα N: 11.08 λίβρες/γαλόνι στα 68^°F
• Περιεκτικότητα σε N ανά γαλόνι 32-0-0 (UAN-32): 3.55 lb
• Απαιτούνται κιλά υγρού λιπάσματος Ν: 10 λίβρες/στρέμμα × 40 στρέμματα = 400 λίβρες
• Απαιτούνται γαλόνια υγρού λιπάσματος N: 400 lb ÷ 3.55 lb/gal = 113 gal
• Ρυθμός ένεσης: 113 gal ÷ 6 ώρες = 19 GPH
• Συνολικός όγκος νερού: 600 gal/min × 6 hrs × 60 min/hr = 216,000 gal

Με αυτόν τον χαμηλότερο ρυθμό έγχυσης, η εφαρμογή άρδευσης και λίπανσης μπορεί να συγχρονιστεί μέσω λίπανσης: 400 λίβρες N και 216,000 γαλόνια νερού άρδευσης μπορούν να παραδοθούν σε 6 ώρες. Η συγκέντρωση Ν στην υδρολίπανση:

• Συγκέντρωση Ν (oz/gal) στη λίπανση: 400 lb ÷ 216,000 gal × 16 oz/lb = 0.03 oz/gal
• Συντελεστής μετατροπής: 1 oz/gal = 6,236 ppm
• Συγκέντρωση Ν (PPM) σε λίπανση: 0.03 × 6,236 = 185

Η εναλλακτική μέθοδος εφαρμογής UAN-32 είναι η αραίωση του υγρού λιπάσματος, 32-0-0. Όταν ένα υγρό λίπασμα περιέχει περισσότερο από 1 λίβρα/γαλόνι για 40 στρέμματα ή λιγότερο και 3 λίβρες/γαλόνι για 100 στρέμματα ή περισσότερο.

• Συντελεστής αραίωσης: N συγκέντρωση ενός υγρού λιπάσματος (π.χ. 11.08 lb/gal UAN-32) ÷ πραγματική συγκέντρωση μετά την αραίωση (π.χ. 1 ή 3 lb/gal). Δείτε τον Πίνακα 4 για παραδείγματα αραίωσης. Μετά την αραίωση, τα υγρά λιπάσματα έχουν χαμηλότερη συγκέντρωση θρεπτικών συστατικών. Η πραγματική συγκέντρωση θρεπτικών συστατικών μετά την αραίωση προσδιορίζεται από το υγρό λίπασμα και τον παράγοντα αραίωσης. Ο Πίνακας 5 παραθέτει την πραγματική συγκέντρωση Ν μετά την αραίωση.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Η λίπανση είναι μια αποτελεσματική πρακτική στον αγρό για τη διαχείριση θρεπτικών ουσιών για την παραγωγή πατάτας με γενική άρδευση. Ο στόχος της λίπανσης είναι να βοηθήσει τους καλλιεργητές της Φλόριντα να παρέχουν θρεπτικά συστατικά στα φυτά την κατάλληλη στιγμή και να εφαρμόσουν BMPs που μειώνουν την έκπλυση θρεπτικών ουσιών και μεγιστοποιούν την παραγωγή πατάτας. Πολυετείς δοκιμές στον αγρό δείχνουν ότι η λίπανση μπορεί να αυξήσει την παραγωγή κονδύλων πατάτας κατά 20% ή να χρησιμοποιήσει 30% λιγότερο λίπασμα. Η λίπανση βοηθά στη μείωση των εκδρομών για λίπανση και ελαχιστοποιεί τη ρύπανση του νερού από την έκπλυση θρεπτικών ουσιών.

ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ

• Liu, GD, EH Simonne, KT Morgan και GJ Hochmuth. 2018. Διαχείριση εδάφους και λιπασμάτων για την παραγωγή λαχανικών στη Φλόριντα. HS711. Gainesville: University of Florida Institute of Food and Agricultural Sciences. Πρόσβαση στις 23 Σεπτεμβρίου 2019. https://edis.ifas.ufl.edu/cv101
• Liu, GD, J. Williamson, G. England, and A. Whidden. Πώς να υπολογίσετε τα ποσοστά έγχυσης λίπανσης για την εμπορική παραγωγή βατόμουρου. HS1197. Gainesville: University of Florida Institute of Food and Agricultural Sciences. Πρόσβαση στις 23 Σεπτεμβρίου 2019. https://edis.ifas.ufl.edu/hs1197
• Zotarelli, L., PJ Dittmar, PD Roberts, J. Desaeger, JW Noling και B. Wells. 2019. Παραγωγή πατάτας. Εγχειρίδιο Vegetable Production of Florida, 2019–2020. HS733. Gainesville: University of Florida Institute of Food and Agricultural Sciences. Πρόσβαση στις 23 Σεπτεμβρίου 2019. https://edis.ifas.ufl.edu/cv131

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ

• 1. Αυτό το έγγραφο είναι το HS1361, ένα από μια σειρά του Τμήματος Επιστημών Οπωροκηπευτικών, Επέκταση του Πανεπιστημίου της Φλόριντα. Ημερομηνία αρχικής δημοσίευσης Μάρτιος 2020. Επισκεφθείτε τον ιστότοπο EDIS στη διεύθυνση https://edis.ifas.ufl.edu για την τρέχουσα υποστηριζόμενη έκδοση αυτής της έκδοσης.
• 2. Xiangju Fu, μεταπτυχιακός φοιτητής, Guodong Liu, αναπληρωτής καθηγητής, Lincoln Zotarelli, επίκουρος καθηγητής και Steven Sargent, καθηγητής, Τμήμα Κηπευτικών Επιστημών. Kati Migliaccio, καθηγήτρια και πρόεδρος, Τμήμα Γεωργικής και Βιολογικής Μηχανικής. και Yuncong Li, καθηγητής, Τμήμα Επιστημών Εδάφους και Υδάτων, Κέντρο Τροπικής Έρευνας και Εκπαίδευσης του Πανεπιστημίου της Φλόριντα, Homestead, FL 33031.
• Η χρήση εμπορικών ονομάτων σε αυτή τη δημοσίευση γίνεται αποκλειστικά για το σκοπό παροχής συγκεκριμένων πληροφοριών. Το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα δεν εγγυάται ούτε εγγυάται τα προϊόντα που ονομάζονται και οι αναφορές σε αυτά σε αυτήν τη δημοσίευση δεν σημαίνουν την έγκρισή μας για τον αποκλεισμό άλλων προϊόντων κατάλληλης σύνθεσης. Όλα τα χημικά πρέπει να χρησιμοποιούνται σύμφωνα με τις οδηγίες στην ετικέτα του κατασκευαστή.

/άρδευση-τεχνολογία