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牧草地における窒素循環

私は最近、牧草地にシロツメクサが大量に生息していることについて尋ねられました。これは、農家が羊の肥大化のリスクを懸念していたためです。彼女と彼女の家族はいくつかの調査を行い、管理に関して異なる意見を思いつきました.私は決定的な答えを与えるように求められました。いくつかのシナリオについて話し合った結果、彼らの運用について扱いやすい結論に達しました。私は自分でいくつかの調査を行い、いくつかの提案をしました。私が興味をそそられたのは、栄養循環、特に窒素について、そして私たちがどのようにそれを当然のことと考え、仮定を立てているかということでした.

牧草システムは栄養素の複雑なサイクルです。この記事では、牧草生産の最も制限的な栄養素である窒素 (N) に焦点を当てます。 (窒素の取り込みには他の多量栄養素と微量栄養素が必要ですが、スペースの都合上、この記事ではすべてを取り上げることはできません。) 適切な窒素は、飼料の成長や乾物 (DM) の生産をサポートします。窒素は牧草のタンパク質含有量にも影響します。適切な窒素は、牧草地にきれいな緑の色を提供するのに役立ち、牛乳、肉、および繊維生産のための高品質の飼料を提供します.

植物は、根系から硝酸塩とアンモニアの形で窒素を取り込みます。これは、窒素肥料と、肥料と有機物の無機化 (分解) に起因する可能性があります。土壌バクテリアは、炭素をエネルギーとして、窒素を利用して成長と繁殖を促進します。ミネラル化率は、土壌温度、水分、通気、および存在する微生物の量に依存します.

マメ科植物は、根粒を形成する根粒菌との共生関係を通じて、空気中の窒素を固定するため、牧草ミックスに含まれています。それらは高品質の飼料であり、北東部の牧草地でよく見られるものは、赤と白のクローバー、アルファルファ、ツルハシです。窒素は空気中に 78% 存在しますが、それを利用できるのはマメ科植物だけです。健康な結節は白またはピンクです。これらは根の小さな隆起です。ほとんどの場合、マメ科植物によって固定された N は、草に直接利用されることはありませんが、根系を接続する共生菌根菌の菌糸を介して少量が植物間で移動する可能性があります。これにより、生育期に一定の N の 20 ~ 40% が草に供給される可能性があります (Brophy、1986 年)。

マメ科植物がNを固定するためには、接種材料を植える必要があります。これらの細菌は種特異的であり、新鮮である必要があります。それらは接種せずに植えることができますが、特にマメ科植物がしばらくそこで栽培されていない場合は、N をそれほど固定しないか、ほとんど固定しません。マメ科植物は、年間を通してさまざまな量の N を固定します。一般的に、アルファルファは最高の「フィクサー」であり、シロツメクサ、レッドクローバー、トレフォイルがそれに続きます。この量は、マメ科植物の年齢と健康状態によって異なります。

利用可能になるためには、マメ科植物組織内の有機窒素は、まず動物の消化または土壌中での分解によって、植物が利用できるミネラル形態に分解されなければなりません.家畜がマメ科の草の牧草地にアクセスできるようになると、家畜はそこにあるものを食べて踏みにじります。彼らは牧草地に糞尿を残します。理想的には、家畜は短期間パドックにいて、糞尿を均一に散布します。適切な残牧草は、尿を捕捉して揮発を減らすのに役立ちます.マメ科植物を含む植物は、アンモニアを容易に使用します。これにより、溶解性の高い N が利用できるため、固定が遅くなります。

窒素は大気中に失われる可能性があります。脱窒は、土壌条件が湿っているとき、または嫌気性 (空気が不足している) バクテリアが硝酸塩を大気中の N に変換するときに発生します。これにより、植物の N 利用可能性が低下します。アンモニアも大気中の窒素に変換される可能性があります。これは揮発と呼ばれ、温度が高く、アンモニアが空気にさらされたときに発生します。これは、肥料 (尿) またはアンモニア肥料が組み込まれている場合に減らすことができます.

硝酸塩は土壌にしっかりと保持されていません。雨や雪解けは、硝酸塩を土壌層のさらに下に浸出させたり、根の届かないところに移動させたりする可能性があります.砂地や冷たい土壌では浸出のリスクが高くなります。植物が活発に成長しているときには、硝酸態窒素の取り込みが多くなり、浸出のリスクが軽減されます。

この記事では、牧草地におけるサイクリング プロセスの概要を簡単に説明します。マメ科植物は、土壌が活性で健康であれば、十分な窒素を供給できます。 NCAT の Barbara Bellows による出版物、Nutrient Cycling in Pastures は、栄養素の効果的な使用とリサイクルを促進する優れた牧草地の慣行を詳しく調べた優れたリソースです。牧草地における水、炭素、窒素、およびリンのサイクルの基本的な説明を提供します。 ここからダウンロードできます .

Nancy Glazier は、NWNY 酪農、家畜、畑作チーム、コーネル協同組合エクステンションの小規模農場スペシャリストです。彼女のオフィスは Penn Yan にあり、585.315.7746 または [email protected] で連絡できます。

この記事を作成してくれた National Grazing Lands Coalition に感謝します。上をクリックして、彼らが私たち全員のために行っている素晴らしい仕事をご覧ください. Facebook ページに「いいね!」をして On Pasture をサポートしてくれてありがとう。

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