Neues USDA-Stipendium unterstützt Forschung zur Initiierung eines Ag-DIRT-Experiments und zur Verfeinerung von Empfehlungen für Zwischenfrüchte

Apr 12, 2023

6. Juni 2023

AMES, Iowa – Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der Iowa State University hat vom National Institute for Food and Agriculture des USDA einen Zuschuss in Höhe von 649.000 US-Dollar erhalten, um die Feinheiten von Getreide-Roggen-Zwischenfrüchten zu untersuchen.

Eines der Hauptziele des Zuschusses besteht darin, eine innovative Ag-DIRT-Studie (Detritus Input and Removal Treatments) zu starten, um zu quantifizieren, wie sich Biomasse aus Zwischenfrüchten auf den langfristigen Kohlenstoffgehalt im Boden auswirkt. Das Projekt gilt als die erste DIRT-Untersuchung eines landwirtschaftlichen Systems und orientiert sich an einem internationalen Netzwerk von DIRT-Projekten, die mit Wäldern begannen und nun auch Grasland umfassen. Ihr Zweck besteht darin, zu verfolgen, wie Pflanzenstreueinträge über Jahrzehnte hinweg die Stabilität, Anreicherung und chemische Beschaffenheit organischer Bodensubstanz steuern.

„Dies ist ein spannendes Projekt, aber es stellt erst den Anfang einer Arbeit dar, aus der wir hoffentlich über Jahrzehnte lernen werden“, sagte Marshall McDaniel, außerordentlicher Professor für Agronomie an der Iowa State, der die DIRT-Komponente des Zuschusses leiten wird. „Es kann lange dauern, bis sich signifikante Veränderungen im Kohlenstoffgehalt des Bodens bemerkbar machen, aber wir werden auch nach möglichen Veränderungen bei den Indikatoren der Bodengesundheit suchen, die sich schneller bemerkbar machen können.“

Auf Feldparzellen auf dem Forschungsfarmgelände des Staates Iowa in der Nähe von Boone, Iowa, wird das Projektteam 24 Testparzellen mit drei Biomassebehandlungen für Getreideroggen anlegen: nur Wurzeln (unter der Erde); Nur Triebe (oberirdische Stängel und Blätter); sowie Wurzeln und Triebe und vergleichen Sie sie mit einer Kontrollparzelle ohne Zwischenfrüchte. Bei den Behandlungen werden auch die Auswirkungen unterschiedlicher Stickstoffdüngermengen verglichen.

Diese Testparzellen werden auch der Rahmen für die Untersuchung des anderen Hauptziels des Forschungsstipendiums sein – die intensive Erforschung des Zusammenspiels zwischen Roggen und Mais, um besser zu verstehen, warum Iowas beliebteste Zwischenfrucht ein erhöhtes Risiko für Ertragseinbußen bei der Maisernte der nächsten Saison birgt.

Diese Aspekte des Zuschusses werden von Alison Robertson, Professorin für Pflanzenpathologie, Entomologie und Mikrobiologie und Pathologin für Erweiterungspflanzen, in Zusammenarbeit mit Mark Licht, außerordentlicher Professor für Agronomie und Spezialist für Erweiterungsanbausysteme, und Peter O'Brien, Forschungsagronom bei USDA Agrarforschungsdienst.

In mehreren früheren Projekten, die vom Iowa Nutrient Research Center im Bundesstaat Iowa finanziert wurden, fanden Robertson, Licht und andere heraus, dass Wurzeln von Roggen, einer mit Mais verwandten Art, eine „grüne Brücke“ für Krankheitserreger wie Pythium darstellen können, um Mais zu durchqueren und ihn leichter zu infizieren . Sie fanden außerdem heraus, dass Roggenwurzeln allelopathische Chemikalien ausscheiden, die die Konkurrenz behindern und Maissämlinge anfälliger für Krankheiten machen können.

Weitere mögliche Gründe für den Renditerückgang, die sie untersucht haben, sind:

Die Forscher haben diese Mischung aus Herausforderungen dokumentiert und nach Möglichkeiten gesucht, die damit verbundenen Auswirkungen auf die Erträge zu verringern, beispielsweise durch zeitliche Distanzierung (Tötung des Roggens mindestens 10 Tage nach dem Maisanbau) oder räumliche Distanzierung (physische Distanzierung des Roggens) zwischen Mais und Roggen und Maiswurzeln).

„Dieser Zuschuss wird die Grundlagenforschung unterstützen, um ein umfassenderes Verständnis des Einflusses von Zwischenfrüchten auf Faktoren wie Krankheit, Nährstoffkreislauf und Erntereaktion bei Mais zu entwickeln, zusätzlich zu den potenziellen Beiträgen von Zwischenfrüchten zur langfristigen Bodenqualität“, sagte Robertson .

„Einige Landwirte waren mit Zwischenfrüchten sehr erfolgreich“, sagte sie. „Sie neigen dazu, diejenigen zu sein, die ihre Praktiken ständig optimieren. Sie wissen, welche Optimierung geholfen hat, auch wenn sie nicht ganz verstehen, warum. Wir wollen das ‚Warum‘ verstehen, damit wir den Landwirten Empfehlungen geben können, auf die sie sich verlassen können.“

Alison Robertson, Pflanzenpathologie und Mikrobiologie, 515-294-6708, [email protected] McDaniel, Agronomie, 515-294-7947, [email protected] Y. Robinson, Iowa Nutrient Research Center, 515-294-3066, ayr @iastate.edu