測土施氮可能是徒勞

《中國農資》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量的調查表明，無論在高產區還是低產地區，如果過量施用氮肥，對于提高作物產量幾乎沒有太多影響。該研究由加拿大農業與農業食品部和加拿大油菜籽理事會資助，得到馬尼托巴省農業部門大力支持，并且由智能農場、東北農業研究基金會以及迪爾伍德土壤和水管理協會合作進行。

長期研究，精確對比

加拿大農業與農業食品部對農業生產者是否需要測試土壤中含氮量持一種保留的態度。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分的需求。

布蘭登研發中心的研究院穆林表示，雖然通用的測土方式沒有明顯效果，但這并不意味著農業生產者應該全面停止對土壤肥力測試，而是應該請咨詢農業技術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油菜籽的產量。穆林與經濟學專家穆罕默德·哈卡巴贊共同領導這項研究。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。”該項研究的創新之處在于，研究者與那些在已經擁有3-5年油菜籽產量統計數據的農場主合作，基于油菜籽可變產量背景下評估肥料對產量的影響。

研究的資料來源于26個農業生產區域，這些區域被分成高、中、低產區，實驗前對每個區域的土壤養分(氮、磷、鉀和硫)進行測試，隨后，研究人員將土壤中肥料分別設置為0%、50%、100%和150%的氮，并配以適當水平的磷、鉀和硫。研究人員分析并估算了油菜籽的產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域。

分區施肥，成本偏高

穆林解釋說：“我們基于歷史數據分析而提出的假設，并希望可以獲得一些關于產量極值。在高產區，用最多的氮，獲得最高的產量，另外，通過加大對低產地區氮肥的施用以期提高產量，從而提高經濟效益。”

但研究人員發現，氮素效應的差異超出了預期。只有少數區域對于氮肥用量與效益呈正相關。然而，當研究者將8個區域的數據合并分析時，氮肥又確實增加了油菜籽的總產量和凈收入。在高產區的8塊地平均比統一氮肥管理的對照田增加凈收入67美元，在低產量區卻減少61美元。研究人員對低產量和中等產量區域令人失望的產量感到詫異。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——土壤中有機質的氮通常在作物的生長季節才會顯現。

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、低產和平均產量的區域。根據土壤試驗建議，即使在低產區也施用了87公斤/公頃:氮肥，在我看來，仍然過高。如果土壤氮含量已經很高，那么我們就看不到在中低產區施用氮肥的好處。這意味著，在不同地區過多地施用氮肥并不能使生產者受益。”Khakbazan進一步表示，把田地分成不同的區域雖然可以提高產量，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、屬性及產量模式。這一切必須依賴一個非常復雜的方程才能求解出最優氮肥施用量。”穆林認為，這也許就是農業科學家和農業技術人員的“用武之地”。因此，在從事農業生產過程中，生產者要主動咨詢農技人員，特別是那些具有精確農業經驗的農學家，他們可以評估產量和地形屬性，并為生產者開發個性解決方案。布蘭登研究中心科學家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，并開發出最佳的管理方法來減少土壤的氮和磷的損失，提高農作物產量。