測土施氮可能是徒勞

《中國農(nóng)資》記者李鑫譯

近日，加拿大一個研究團隊開展的一項歷時3年的針對氮肥用量對于作物產(chǎn)量的調(diào)查表明，無論在高產(chǎn)區(qū)還是低產(chǎn)地區(qū)，如果過量施用氮肥，對于提高作物產(chǎn)量幾乎沒有太多影響。該研究由加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)食品部和加拿大油菜籽理事會資助，得到馬尼托巴省農(nóng)業(yè)部門大力支持，并且由智能農(nóng)場、東北農(nóng)業(yè)研究基金會以及迪爾伍德土壤和水管理協(xié)會合作進行。

長期研究，精確對比

加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)食品部對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者是否需要測試土壤中含氮量持一種保留的態(tài)度。因為土壤測試并不能正確反映出“土壤的供肥性能”，而且由于土壤本身的不同，也沒有一個通用的“處方”足以滿足作物對于養(yǎng)分的需求。

布蘭登研發(fā)中心的研究院穆林表示，雖然通用的測土方式?jīng)]有明顯效果，但這并不意味著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者應(yīng)該全面停止對土壤肥力測試，而是應(yīng)該請咨詢農(nóng)業(yè)技術(shù)人員來為自家的每一塊土地量身定制土壤測試的建議。

在 2014-2017年薩斯喀徹溫省和馬尼托巴省的田間試驗中，研究人員觀察了各個變量施氮區(qū)油菜籽的產(chǎn)量。穆林與經(jīng)濟學(xué)專家穆罕默德·哈卡巴贊共同領(lǐng)導(dǎo)這項研究。穆林說：“簡單地講，這項研究的目的是為評估氮肥的施用量對于菜籽油收益的流變?！痹擁椦芯康膭?chuàng)新之處在于，研究者與那些在已經(jīng)擁有3-5年油菜籽產(chǎn)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的農(nóng)場主合作，基于油菜籽可變產(chǎn)量背景下評估肥料對產(chǎn)量的影響。

研究的資料來源于26個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，這些區(qū)域被分成高、中、低產(chǎn)區(qū)，實驗前對每個區(qū)域的土壤養(yǎng)分(氮、磷、鉀和硫)進行測試，隨后，研究人員將土壤中肥料分別設(shè)置為0%、50%、100%和150%的氮，并配以適當(dāng)水平的磷、鉀和硫。研究人員分析并估算了油菜籽的產(chǎn)量以及每年的凈收益，并與施氮肥均勻的對照田進行比較。與此同時，研究人員還使用GIS軟件繪制了地形屬性、坡度位置、垂直和水平曲率以及集水區(qū)域。

分區(qū)施肥，成本偏高

穆林解釋說：“我們基于歷史數(shù)據(jù)分析而提出的假設(shè)，并希望可以獲得一些關(guān)于產(chǎn)量極值。在高產(chǎn)區(qū)，用最多的氮，獲得最高的產(chǎn)量，另外，通過加大對低產(chǎn)地區(qū)氮肥的施用以期提高產(chǎn)量，從而提高經(jīng)濟效益。”

但研究人員發(fā)現(xiàn)，氮素效應(yīng)的差異超出了預(yù)期。只有少數(shù)區(qū)域?qū)τ诘视昧颗c效益呈正相關(guān)。然而，當(dāng)研究者將8個區(qū)域的數(shù)據(jù)合并分析時，氮肥又確實增加了油菜籽的總產(chǎn)量和凈收入。在高產(chǎn)區(qū)的8塊地平均比統(tǒng)一氮肥管理的對照田增加凈收入67美元，在低產(chǎn)量區(qū)卻減少61美元。研究人員對低產(chǎn)量和中等產(chǎn)量區(qū)域令人失望的產(chǎn)量感到詫異。穆林說，原因可能是土壤測試不能準確反映土壤中氮的含量——土壤中有機質(zhì)的氮通常在作物的生長季節(jié)才會顯現(xiàn)。

Khakbazan認為，土壤測試通常會過量施用氮肥。他說：“問題基本上是我們把田地分成高產(chǎn)、低產(chǎn)和平均產(chǎn)量的區(qū)域。根據(jù)土壤試驗建議，即使在低產(chǎn)區(qū)也施用了87公斤/公頃:氮肥，在我看來，仍然過高。如果土壤氮含量已經(jīng)很高，那么我們就看不到在中低產(chǎn)區(qū)施用氮肥的好處。這意味著，在不同地區(qū)過多地施用氮肥并不能使生產(chǎn)者受益?！盞hakbazan進一步表示，把田地分成不同的區(qū)域雖然可以提高產(chǎn)量，但不足以支付增加氮肥的費用。

“世界上沒有兩片完全相同的葉子，也沒有兩塊相同的土壤——它們都有不同的歷史、地形、屬性及產(chǎn)量模式。這一切必須依賴一個非常復(fù)雜的方程才能求解出最優(yōu)氮肥施用量?！蹦铝终J為，這也許就是農(nóng)業(yè)科學(xué)家和農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的“用武之地”。因此，在從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)者要主動咨詢農(nóng)技人員，特別是那些具有精確農(nóng)業(yè)經(jīng)驗的農(nóng)學(xué)家，他們可以評估產(chǎn)量和地形屬性，并為生產(chǎn)者開發(fā)個性解決方案。布蘭登研究中心科學(xué)家Taras Lychuk正在與穆林合作進行一項新研究，該研究使用Arc-APEX模型來分析加拿大西部的土壤，并開發(fā)出最佳的管理方法來減少土壤的氮和磷的損失，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。