SOS Aquae: Povećanje prilagođenosti razmaka redaka i cjevovoda u podzemnom kapnom navodnjavanju povećava prinos i smanjuje emisije N2O

Intenzivno navodnjavanje i gnojidba dušikom (N) često su povezani s niskom učinkovitošću gnojiva s dušikom i visokim emisijama stakleničkog plina azotnog oksida (N2O). Učinkovite sustave navodnjavanja (npr. podzemno kapno navodnjavanje [SDI]) spojene s gnojidbom dušikom u sustavu bez obrade tla mogu poboljšati učinkovitost korištenja dušika, time smanjujući emisiju N2O bez smanjenja prinosa. Međutim, vrsta kulture i postavke SDI (kao i njihovo upravljanje), poput razmaka između cijevi za kap, mogu utjecati na agronomske i okolišne performanse SDI. U ovom dvogodišnjem poljoprivrednom istraživanju na rotaciji kukuruša (Zea mays L.) i soje (Glycine max [L.] Merr.) uz upravljanje održivom poljoprivredom (bez obrade tla i pokrivačke kulture), proučavali smo utjecaj tri različita sustava navodnjavanja/gnojidbe (SDI s uskim razmakom cijevi za kap (70 cm) + gnojidba amonijevim sulfatima, SDI s širokim razmakom cijevi za kap (140 cm) + gnojidba amonijevim sulfatima i raspršno navodnjavanje [SPR] + primjena granulirane ureje) na prinos, učinkovitost gnojiva s dušikom i emisiju N2O na tlu s finom teksturom. Pretpostavili smo da će sustavi SDI (najviše s uskim razmakom cijevi za kap) povećati prinos i smanjiti emisiju N2O u odnosu na SPR, posebno kod kukuruša zbog veće potrebe za vodom i hranjivim tvarima. Utvrdili smo da SDI povećava prinos kukuruša (+31 %) i učinkovitost gnojiva s dušikom (+43–71 %). Ti pozitivni rezultati primijenjeni su samo tijekom suhijeg godišnjeg doba kada je navodnjavanje zadovoljilo otprilike 80 % potrebe kukuruša za vodom. Uz uski razmak cijevi za kap smanjena je emisija N2O u odnosu na raspršno navodnjavanje (za 44 %) i širi razmak cijevi za kap (za 36 %), zbog jednoljivijeg raspodjela dušika u tlu i nižeg sadržaja vode u tlu. Prinos soje i učinkovitost korištenja dušika nisu bili zavisni od sustava navodnjavanja. Također smo utvrdili da SPR ubrzava razgradnju ostataka pokrivačke kulture, time potičući oslobađanje ugljika i dušika u tlo i povećavajući emisiju N2O. U cjelini, naša studija pruža važne uvide o ključnim odlukama u upravljanju koje određuju održivost novih sustava navodnjavanja; posebno je potrebno promovirati SDI s razmakom od 70 cm između cijevi za kap za kukuruh kako bi se povećala produktivnost i smanjile emisije N2O na tlima s finom teksturom.