MARC

 008260126s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798263307486
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32409806
■035    ▼a(MiAaPQ)124349
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a630
■1001  ▼aHarm  Loman,  Marcos.
■24510▼aFactors  Affecting  Soil  Nutrient  Availability  and  Its  Impact  on  Maize  and  Soybean  Productivity
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Illinois  at  Urbana-Champaign▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a196  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Below,  Frederick.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Illinois  at  Urbana-Champaign,  2024.
■520    ▼aDespite  large  advancements  in  yields  of  maize  (Zea  mays  L.)  and  soybean  [Glycine  max  (L.)  Merr.]  the  past  century,  further  increases  are  needed  to  meet  the  needs  of  a  growing  global  population,  while  being  able  to  preserve  some  of  the  remaining  natural  vegetation.    Unfortunately,  the  economic  principle  of  diminishing  returns  also  applies  to  crop  yields  as  additional  gains  become  more  challenging  as  yields  get  higher,  and  typically  requires  more  intensive  agronomic  management  and  improved  input  utilization.  Better  fertilizer  management  is  a  critical  aspect  of  this  challenge,  as  mineral  nutrient  availability  significantly  impacts  crop  yields,  and  fertilizers  are  non-renewable  resources  that  are  frequently  used  inefficiently.  Because  the  fertile  soils  of  the  Midwestern  U.S.  contain  vast  amounts  of  nutrients,  soil  testing  is  a  common  practice  to  assess  nutrient  availability  and  is  especially  important  in  soybean  production,  where  reliance  is  often  on  existing  soil  nutrients  rather  than  supplementary  fertilization.                          Unlike  soybeans,  maize  production  typically  requires  fertilization  with  phosphorus  (P)  and  potassium  (K),  which  for  convenience  are  often  fall-applied.  Secondary  nutrients  like  S,  or  micronutrients  like  B,  are  also  gaining  attention  due  to  their  lower  levels  in  soils  and  increasing  reports  of  yield  increases  from  their  application,  and  co-granulated  fertilizers  offer  ways  to  provide  these  nutrients  along  with  the  traditional  P  and  K.  However,  some  of  the  nutrients  in  these  fertilizer  formulations  are  soil-mobile  (N,  S,  B),  and  can  be  lost,  or  fixed  by  the  soil  (P,  K)  during  the  five  to  six  months  between  fertilization  and  crop  establishment.  Aligning  nutrient  availability  with  crop  uptake  is  crucial  to  minimize  losses  and  maximize  both  fertilizer  use  efficiency  and  crop  yield.                          While  selecting  the  appropriate  combination  of  nutrients  is  critical  in  a  fertilizer  program,  it  does  not  guarantee  increased  nutrient  availability,  plant  uptake,  or  yield  gains  because  the  chemistry  of  the  soil  plays  a  vital  role  in  nutrient  accessibility.  Especially  important  is  soil  pH  which  is  a  key  factor  that  farmers  can  manage,  usually  through  the  application  of  lime  (calcium  carbonate).  Phosphorus  availability  is  particularly  pH-sensitive,  and  while  lime-induced  increases  in  soil  pH  could  enhance  P  availability,  there  is  a  reluctance  to  co-apply  lime  and  P  fertilizers  due  to  worry  about  forming  unavailable  calcium  phosphates.  What  is  not  clear  is  whether  changes  in  soil  P  availability  from  co-application  with  lime  will  more  than  offset  fixation  of  fertilizer  P  in  Illinois  soils  with  the  net  result  of  better  efficiency  of  fertilizer  P  use.                                  Given  these  complexities  in  soil  nutrient  dynamics,  the  objectives  of  these  studies  were  to  determine  how  well  soil  test  values  explained  yield  differences  of  maize  and  soybean,  and  how  fertilizer  inputs  and  agronomic  management  strategies  impacted  nutrient  availability,  crop  uptake,  and  ultimately,  grain  yield.  This  exploration  was  divided  into  four  distinct  research  areas:                        Do  soil  test  values  predict  yield  of  unfertilized  soybean  in  Illinois?                          Preplant  soil  samples  collected  from  133  soybean  trials  across  Illinois  were  analyzed  for  extractable  nutrient  concentrations  and  compared  to  unfertilized  grain  yields  using  Pearson  correlation  coefficients  (r),  principal  factor  analysis,  and  latent  variable  regression  models.  Soybean  grain  yield  did  not  correlate  strongly  to  any  of  the  evaluated  soil  nutrients,  however  the  strong  association  of  planting  date  and  yield  (r  =  -0.56),  led  to  dividing  the  data  set  into  five  planting  date  groups.  Soil  fertility  levels  resulted  in  strong  correlations  to  yield  for  Late  or  Very-late  planting  groups,  but  not  for  the  Early  or  Very-early  groups.  Regression  analysis  utilizing  the  latent  variables  from  the  factor  analysis  confirmed  that  soil  fertility  had  a  greater  influence  on  grain  yield  for  late-planted  soybean  than  early-planted,  and  that  these  differences  were  associated  with  heavier  seed  weight,  suggesting  that  late-planted  soybeans  may  be  more  responsive  to  fertilization  than  early-planted  soybeans.                        How  does  the  source  of  fall-applied  fertilizer  affect  the  availability  of  mineral  nutrients  during  the  growing  season  and  the  productivity  of  maize?                        Nitrogen  (N),  P,  K,  sulfur  (S),  and  boron  (B)  fertilizer  treatments  were  applied  in  the  fall  using  variations  in  fertilizer  source  (MAP,  AMS,  MES10,  MOP+B,  or  Aspire)  and  the  availability  and  location  of  these  nutrients  in  the  soil  profile  during  the  maize  growing  season  were  evaluated  as  were  their  impacts  on  grain  yield.  Most  of  the  fall-applied  N  was  not  detected  in  the  spring  soil  samples,  while  fall  P  fertilization  increased  topsoil-extractable  P  throughout  the  season,  and  both  P  sources  increased  grain  yield  over  the  untreated  control  (UTC).  Conversely,  K  fertilization  only  increased  extractable  K  in  the  top  0-15  cm  at  preplant  and  did  not  affect  yield.  Aspire  increased  soil  extractable  B  over  MOP+B  at  both  sampling  times,  and  at  nearly  all  sampling  depths,  and  increased  grain  yield  over  the  UTC.  The  findings  from  this  study  highlight  the  differential  availability  of  nutrients  in  the  soil  profile  from  fall  fertilization  and  emphasize  the  importance  of  selecting  appropriate  fertilizer  sources.                        Does  the  fall  fertilizer  source  affect  the  growth  and  mineral  nutrient  uptake  by  young  maize  plants,  and  are  these  differences  in  tissue  nutrient  status  correlated  with  grain  yield?                        Various  N,  P,  K,  S,  and  B  fertilizer  sources  (MAP,  AMS,  MES10,  MOP+B,  or  Aspire)  were  applied  in  the  fall  to  assess  their  impact  on  the  accumulation  (uptake)  and  concentration  (status)  of  nutrients  at  the  V8  growth  stage  of  maize  and  to  evaluate  whether  these  values  were  correlated  with  early-season  biomass,  grain  yield,  or  yield  components.  Fertilization  with  S  increased  both  S  concentration  and  accumulation,  while  B  applications  did  not  affect  either  the  accumulation  or  concentration  of  B.  All  correlations  between  grain  yield  and  V8  nutrient  concentrations  were  weak,  and  the  large  variation  in  the  values  among  the  years  indicates  that  nutrient  concentrations  were  more  environmentally  driven  than  being  true  indicators  of  plant  nutritional  statuses.  This  study  highlights  the  limitations  of  using  metrics  like  critical  nutrient  concentration  and  sufficiency  ranges  during  early  maize  growth  stages  as  reliable  indicators  of  plant  nutritional  status.                        Is  co-applying  phosphorus  fertilizer  and  lime  detrimental  to  soil  phosphorus  availability  and  the  productivity  of  maize?                        To  assess  how  co-application  of  P  fertilizer  and  lime  affects  soil  P  availability  and  growth  and  productivity  of  maize,  two  experiments  were  conducted  evaluating  different  rates  and  sources  of  fertilizer  P  and  different  rates  of  pelletized  lime  (PL)  broadcast-applied  in  the  fall.  Experiment  1  evaluated  a  single  rate  of  two  P  fertilizer  sources  (MAP  or  MES10),  while  Experiment  2  was  a  full  factorial  between  three  MAP  (0,  45,  and  90  kg  P2O5  ha-1)  and  four  PL  rates  (0,  225,  450,  and  900  kg  ha-1).  In  Experiment  1,  adding  lime  to  P  fertilizer  did  not  change  seasonal  soil  P  levels  at  any  depth  compared  to  fertilizer  alone,  but  it  increased  vegetative  growth  and  P  uptake  (both  concentration  and  accumulation)  when  added  to  MAP  (MAP+Lime)  and  yield  when  added  to  MES10.  Conversely,  in  Experiment  2,  lime  additions  resulted  in  both  increases  and  decreases  in  topsoil  P  availability  and  grain  yield,  without  any  clear  trends  related  to  P  or  lime  rates.  Overall,  these  studies  highlight  that  co-application  of  P  fertilizers  and  lime  in  the  fall  in  Illinois  may  not  be  as  antagonistic  as  previously  believed,  and  that  there  may  be  opportunities  to  use  lime  to  increase  the  efficiency  of  P-fertilizer  use.
■590    ▼aSchool  code:  0090.
■650  4▼aAgronomy
■650  4▼aSoil  sciences
■650  4▼aPlant  sciences
■653    ▼aSoil  fertility
■653    ▼aMaize
■653    ▼aSoybean  production
■653    ▼aFertilizer
■690    ▼a0285
■690    ▼a0481
■690    ▼a0479
■71020▼aUniversity  of  Illinois  at  Urbana-Champaign▼bCrop  Sciences.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05B.
■790    ▼a0090
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17361050▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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