Regulácia obsahu dusíka (N) patrí medzi neisté a nákladné aspekty modernej výroby kukurice. Ekonomické tlaky spolu s obavami verejnosti, týkajúcimi sa vyplavovania dusíka z polí, podnietili záujem o zvyšovanie účinnosti regulácie dusíka aj v prípade kukurice. Snahy o zlepšenie účinnosti sú často zamerané na načasovanie aplikácie a zmenu miery aplikácie na základe potrieb plodiny.
Pestovatelia aj výskumníci skúmali možnosti zlepšenia účinnosti využitia dusíka hľadajúc spôsoby regulácie N špecificky vhodné pre každý jednotlivý hybrid. Niektorí dodávatelia osív a hnojív taktiež presadzovali koncepciu jedinečných potrieb N z hľadiska načasovania hnojenia. Nepochybne existujú geneticky dané rozdiely v príjme a využití N. Je známe, že jednotlivé hybridy sa líšia ďalšími vlastnosťami, ako sú tolerancia k hustote rastlín a tolerancia k suchu, podľa ktorých je často zodpovedajúcim spôsobom prispôsobená agrotechnika. Niektoré osivárske spoločnosti v súčasnosti pri jednotlivých hybridoch uvádzajú hodnoty reakcie na dusík a odporúčania pre agrotechniku. Najdôležitejšou otázkou pre pestovateľov však je, či sú rozdiely opisované týmito hodnotami dostatočne veľké a konzistentné na to, aby mohli byť podkladom pre uplatnenie určitých postupov manažmentu N podľa konkrétneho hybridu. S tým súvisí aj nemenej dôležitý faktor, ktorým je schopnosť metód priemyslu a výskumu spoľahlivo charakterizovať rozdiely medzi hybridmi takým spôsobom, ktorý pestovateľom poskytne užitočné usmernenie pre voľbu správnej agrotechniky.
Experimentálne metódy
Prvým krokom pri charakterizácii vzájomného vzťahu, čiže interakcie, medzi hybridom a dávkami N je detailné preskúmanie reakcie úrod rôznych hybridov pri rôznych dávkach N. Výskumné štúdie spoločnosti DuPont Pioneer, ktoré porovnávali reakcie hybridov na N typicky zahŕňali štyri alebo päť rôznych úrovní N.
Druhým krokom je porovnanie hybridov s podobnou zrelosťou, ktoré sú prispôsobené lokalite ich pestovania. Napríklad dva hybridy so značne rozdielnou dobou dozrievania pestované pri rôznych dávkach N by mohli ukázať vzájomný vzťah medzi hybridom a dávkou N. Tieto hybridy však majú v skutočnosti veľmi odlišné potenciály z hľadiska produkcie biomasy a zrna a tým pádom aj preto iné požiadavky na N.
Tretím krokom pri preukazovaní, či naozaj dochádza k interakcii hybridu a dávkou N, je vykonanie porovnávaní naprieč mnohými prostrediami a niekoľkými pestovateľskými sezónami. Až na niekoľko výnimiek, interakcie pri predchádzajúcom testovaní medzi hybridmi a dusíkom, ktoré sa objavili po jednom roku testovania na jednom mieste, zmizli pri testovaní na viacerých miestach počas niekoľkých rokov.
Výskum vzťahu medzi množstvom dusíka a hybridmi
Univerzitný výskum
Početné štúdie univerzitného výskumu vo svete dlhoročne porovnávali reakcie hybridov kukurice na N. Výskum na Purdue University uvádza, že medzi hybridmi môžu existovať isté rozdiely. Táto práca však porovnávala hybridy s veľkými vzájomnými rozdielmi v zrelosti (FAO). Hybridy, ktoré sa výrazne líšia dozrievaním, mávajú sklony vykazovať veľké rozdiely v úrodách a menej úrodné hybridy majú tendenciu držať sa na jednej úrovni pri trochu nižšej dávke N. Následné viacročné štúdie vedené vedcami zo Štátnej univerzity v Illinois nezistili u veľkého množstva upravených hybridov žiadne konzistentné dôkazy interakcií medzi hybridmi a dávkou N.
Nedávne univerzitné štúdie z roku 2015 skúmali možné interakcie medzi hybridmi a dávkami N na súčasných komerčných hybridoch. Dvojročný výskum realizovaný na viacerých miestach v Nebraske hodnotil úrody ôsmich komerčných hybridov kukurice pri štyroch rôznych úrovniach aplikácie N. Hybridy vybrané pre štúdiu mali reprezentovať určitý rozsah reagovania na množstvo dusíka na základe informácií od poskytovateľa osiva. Výsledky štúdie ukázali nevýznamný vplyv hybridu na veľkosť reakcie na dusík, ale výraznú interakciu medzi hybridom a rokom, čo znamená, že rozdiely v reakciách hybridov na N neboli konzistentné naprieč viacerými lokalitami a rokmi. Výsledky nezodpovedali vopred určenej kategorizácii hybridov v štúdii na hybridy s vyššou alebo nižšou citlivosťou na N.
Dvojročný výskum realizovaný na viacerých miestach v Illinois hodnotil úrody štyroch hybridov Pioneer® pri štyroch rôznych úrovniach aplikácie N. Medzi hybridmi v štúdii boli dva hybridy neoficiálne charakterizované ako citlivejšie a dva ako menej citlivé na N. Výsledky nepreukázali významnú interakciu medzi hybridom a dávkou N, ani interakciu medzi hybridom, dávkou N a hustotou porastu. Rovnako ako v štúdii z Nebrasky, výsledky nepotvrdili neoficiálnu charakterizáciu citlivosti hybridov na N; hybridy reagovali na dávku N podobne, a to napriek skutočnosti, že boli vybrané na základe ich predpokladaných rozdielnych reakciách na N.
Výskum spoločnosti DuPont Pioneer
Výskumníci DuPont Pioneer za ostatných 30 rokov uskutočnili mnohé štúdie. Výskum prebiehal nepretržite od roku 1987 a zahŕňal praktické pokusy na 19 rôznych miestach v Iowe, Illinois, Indiane a Nebraske. Každý experiment porovnával výkonové parametre 4 až 6 hybridov pri množstve dusíkatého hnojiva 90, 180 a 270 kg na hektár. Po vypočítaní priemeru úrod všetkých hybridov vo všetkých prostredia bola zistená štatisticky významná reakcia úrod na množstvo dusíka. Vplyv prostredia bol veľmi významný vzhľadom na premenlivosť podmienok pestovania, rovnako na tom bol aj vzájomný vzťah prostredia a množstva dusíka. To naznačuje, že reakcia na N sa menila v závislosti od prostredia. Interakcia medzi dávkou N a hybridom však nebola významná. To znamená, že pri pohľade na priemer z viacerých prostredí hybridy reagovali na N podobným spôsobom. Neprítomnosť takéhoto vzájomného vzťahu medzi dávkou N a hybridom znamená, že neexistuje žiadny rozdiel v spôsobe, akým tieto hybridy reagovali na uvedené množstvá N.
Nedávny výskum
Nedávna štúdia realizovaná v rokoch 2012 a 2013 posudzovala úrodové parametre niekoľkých hybridov Pioneer pri normálnej a nízkej dávke N hnojenia, s cieľom zistiť, či sa hybridy líšia stabilitou úrod pri strese z nedostatku N.
Výsledky štúdie ukázali, že medzi hybridmi boli pomerne malé rozdiely v reakcii na N. Rozdiely v priemerných úrodách medzi hybridmi boli vyššie pri plnej dávke N, a to 13,6 t/ha až 15,4 t/ha , ako pri nízkej dávke N, kedy sa úrody pohybovali v rozmedzí od 7,3 t/ha do 8,4 t/ha. Väčšina hybridov mala úrodu v rozmedzí 8,1 až 8,5 t/ha pri nízkej dávke N. Hybridy s menšími než uvedenými úrodami pri nízkej miere N takisto nemali tendenciu podávať najvyššie výkony ani pri plnej miere N.
Rozdiely v úrodách hybridov pri plnej dávke N bolo zrejme možné čiastočne pripísať hodnote FAO (resp. CRM v USA) hybridov – úrody stúpali viac pri celosezónnejších (neskorších) hybridoch pri plnej dávke N než v podmienkach s obmedzeným N.
V miere, do akej boli pozorované rozdiely v reakcii hybridov na N, boli tieto spôsobené najmä rozdielmi v úrodových parametroch pri plnej miere N. Najvýznačnejším záverom vyplývajúcim z tohto výskumu pre agronóma sa zdá byť to, že výhoda úrod pri celosezónnejších hybridoch je skôr väčšia, keď sú zásobované N v dostatočnej miere.
Pokusy rôznych úrovní výživy N
Smery do budúcnosti
Rozdiely v dopyte po dusíku medzi jednotlivými hybridmi sa zdajú byť pomerne malé a sú pravdepodobne zastreté inými, väčšími zdrojmi variability na poli. Budúce snahy o optimalizáciu manažmentu N na základe hybridnej genetiky budú pravdepodobne musieť v záujme dosiahnutia úspechu vyžadovať sofistikovanejší a normatívnejší prístup a nie jednoduché priraďovanie statických klasifikačných stupňov hybridom na základe obmedzeného počtu pokusov. Dynamické zohľadnenie ďalších faktorov špecifických pre dané pole a rok môže poskytnúť príležitosť lepšie sa zamerať na signál hybridu a odfiltrovanie šumu prostredia. Výskumníci DuPont Pioneer v súčasnosti vyvíjajú rozšírené analytické možnosti, ktoré budú do odporúčaní na reguláciu N zapracovávať aj genetické koeficienty.
Záver
Snahy o zlepšenie efektívnosti regulácie dusíka (N) podnecovali záujem o prispôsobenie agrotechniky k jednotlivým hybridom kukurice. Úspešnosť realizácie bude závisieť od toho, či sú rozdiely v reakcii hybridu na N dostatočne veľké a dostatočne konzistentné na to, aby mohli zdôvodniť hybridne špecifickú agrotechniku. Univerzitné štúdie bežne nezistili buď žiadne interakcie hybridov s mierou N alebo zistili, že interakcie boli naprieč lokalitami a rokmi navzájom rozporné.
Nedávny výskum spoločnosti DuPont Pioneer zistil, že reakcia úrod na N bola ovplyvnená do značnej miery miestom a rokom a že reakcie hybridov boli pri spriemerovaní viacerých prostredí vo všeobecnosti podobné.
V priebehu ostatných desaťročí boli vykonané početné štúdie na vyhodnotenie možných interakcií medzi hybridmi kukurice a množstvom N. Väčšina z týchto štúdií nezistila buď žiadne interakcie alebo zistila interakcie, ktoré boli rozporné naprieč lokalitami a rokmi v dôsledku premenlivosti podmienok pestovania. Niekoľké štúdie Pioneer vykonané v tomto časovom období priniesli podobné zistenia. Nazhromaždené výstupy výskumu neposkytujú dostatočný základ pre väčšinu pestovateľov na uplatnenie regulácie N podľa hybridu v bežnej praxi. Častá variabilita vo výsledkoch a výrazné rozdiely v reakciách hybridov v závislosti od podmienok na určitom mieste a v určitom roku spochybňujú všeobecnú využiteľnosť praktických pokusov ako základu pre odporúčania na reguláciu N podľa konkrétneho hybridu.
Autor: Ing. Marek Jakubec
