踐行減肥增效開啟環境與成本雙贏新模式

《中國農資》記者 李鑫譯

省銀子，增效益

喬斯林·韋萊斯圖克是美國一位家庭農場主，她的農場位于薩斯克郡布羅德維尤(Broadview)附近。該農場每年在化肥上的投入高達6位數。她表示：“不希望農場里N2O直接排放在大氣中，想尋找一些方法，保護生態環境，更想為遏制全球氣候變化貢獻自己的綿薄之力。”

泰勒·凱斯勒是一位美國的農藝師，每天的工作就是給當地農民們提供建議，告訴他們最合理的施肥方式，幫助農場里的作物達到最大潛在產量。她的汽車后備箱綁著一把鏟子，車前方安裝一臺平板電腦。凱斯勒正在采集麥田中的土壤樣本，分析當地水分數據。她說，如果沒有合適的雨水、陽光和土壤條件的綜合作用，過多的肥料并不意味著更多的收成。相反，農田土壤是大氣溫室氣體N2O的重要來源，過量施用肥料會浪費寶貴的資源。同時，未被吸收的氮也會轉化為N2O并釋放到大氣中。“為提高作物產量，縮減投入成本，越來越多的農場主選用高品質肥料，運用科學施肥方法。令人意想不到的是，這些途徑能夠有效減少農田中N2O的排放。所以，減少化肥施用，不僅能節省農場主錢包里的“銀子”，而且對環境也有出人意料的好處。當農場主根據測量的數據，精準決策時，環境也就成為了贏家。”

好產品，助減排

據加拿大農業和農業食品公司統計數據顯示，上世紀80年代以來，由于農業生產過程中大量施用化學肥料，僅加拿大西部化肥使用量就增加了150%，這意味著在作物產量增加的同時，N2O排放量也大幅增加。

N2O俗稱“笑氣”，土壤中N2O的產生主要是在微生物參與下，通過硝化和反硝化作用，由微生物細胞釋放到土壤中的氣態中間產物。氮肥在土壤中的流失及在反硝化細菌作用下便會產生N2O。就是說，在時間、降雨及土壤條件等多個因素作用下，加之多余的肥料，土壤中氮素就可以轉化為氮氧化物，最終排放到空氣當中。

據統計，加拿大農場因不合理施用化肥產生的N2O，占加拿大農業N2O排放總量1/4，相當于270萬輛汽車一年的排放量。薩斯喀徹溫大學土壤科學副教授理查德·法雷爾認為，“不假思索地減少化肥施用量，而不考慮作物產量是一種矯枉過正的做法。我們不想降低產量，甚至想增加產量，但一定要減少排放。”

法雷爾目前正在研究某些化肥在使用時如何減少N2O的排放。法雷爾表示，當冰雪融化后的春天，N2O的排放量將會激增，因為雪中的水分和殘留氮混合在一起，這對于N2O的形成可以說是一個的完美的條件，也意味著農民在秋季用肥以后，大量N2O有可能排放到大氣中。如果在春季施肥后出現降雨，特別是生長中的植物沒有足夠時間吸收氮，N2O便會再次釋放。

法雷爾進一步解釋，每施用100公斤化肥，大約有1公斤(或1%)的氮肥轉化為N2O。這一比例看似很低，但考慮到加拿大數百萬英畝農田的化肥使用量，其影響是不言而喻的。

法雷爾說，如果市場上具備減肥增效的產品被廣泛采用，將有利于減少農業N2O的排放，尤其是緩釋尿素，它具有一層保護層來控制氮元素釋放，給植物更多時間來吸收它。硝化作用和脲酶抑制劑也有助于阻止氮元素最終轉化為氣體。而所謂的“智能肥料”，一種包裹在肥料表面的涂層，可對植物信號做出反應，只有當植物需要時，氮元素才會被釋放，然而，這種類型的產品仍處于實驗室階段。但法雷爾直言不諱地指出，農民購買優質的肥料產品，經濟效益卻是他們首要考量的指標。

新技術，保平衡

農藝師泰勒·凱斯勒，將保護生態環境寄希望于技術革新，通過軟件、衛星圖像、濕度探測器及測量土壤電導率的傳感器，精確計算用肥需求，在減少農場主成本的同時，減少N2O排放。凱斯勒在春季評估一塊160英畝的土地時，使用了CropProConsulting的建模軟件來繪制不同區域的地圖。雖然地面看似平整，實際上，軟件顯示出在同一區域內地形完全不同，此外土壤結構、鹽分和水分也有一定差異。

凱斯勒贊成“4R施肥法”即選擇正確的肥料品種(Right source)、正確的肥料用量(Right rate)、正確施肥的時間(Right time)、施用在正確的位置(Right place)。“4R 施肥法”是國際植物營養研究所（IPNI）養分管理的核心策略之一，它能夠保障持續的糧食生產力，兼顧養分管理和施肥的經濟效益、環境效益和社會效益，是被普遍采用的肥料最佳養分管理的方法。

另一位來自美國的農藝師喬斯林·韋萊斯圖克在“4R施肥法”列表中添加另一“R”，即“Rightbalance”，正確的平衡施肥。她和大多數農民一樣，通過輪作為土壤自然添加養分。這意味著她會在谷物或油料作物之后種一茬豆類，作為向土壤中添加有機肥料的一種方式，這樣就不必在土壤中施用化肥。Velestuk是“再生農業”倡導者，希望在減少農業化學投入品的同時，可以保持每英畝的利潤。

除了輪作，她還試驗了覆蓋作物(一種用于保護肥沃土壤的作物，通常在冬天種植，也能去除多余的氮)和間作(兩種作物一起種植，向土壤中添加不同的有機營養，并遏制雜草和蟲子的破壞)。即使采用這些方法，她的農場每年仍要在化肥上花費6位數以上。因此，韋萊斯圖克采集土壤樣本，并使用軟件建模程序，希冀找出最有效的方法，減少化學肥料的投入。

韋萊斯圖克還是薩斯喀徹溫省土壤保護協會主席。她表示，政府和大學需要把更多注意力和資源放在肥料管理上。農場主只想把肥料中的養分輸送給作物，并不想對大氣中的N2O埋單。只有既高效地使用肥料，又減少溫室氣體排放，才算真正做到減肥增效。“這其實是雙贏。”韋萊斯圖克說。