伊利诺伊大学香槟分校 信用:Pixabay/CC0公共域 土壤氮素、玉米产量和氮素流失之间到底是什么关系？大多数农民假设一个简单的线性关系是情有可原的:更多的氮，更多的粮食产量，也许还有更多的损失
这是许多氮管理模型所基于的假设，但事实证明，很少有公开发表的科学来支持这一假设
在最近的一篇论文中，伊利诺伊大学的科学家利用来自该州11个试验地块和农场试验的多年数据集，明确建立了不同生长阶段土壤氮与玉米产量之间的关系
研究结果提供了更精确的方法来管理谷物产量中的氮，同时降低氮的损失
“如今技术发展非常迅速
伊利诺伊州作物科学系的博士生研究员、该论文的主要作者乔瓦尼·普雷扎-丰特斯说:“有很多建模工具可以帮助种植者将氮与作物需求匹配起来，但是很少有公开的数据表明这种关系。”
“我们的研究表明，土壤氮解释了谷物产量变化的大部分(46-61%)
这是一个很好的预测指标
" 这些信息可以补充作物模型的工作，但它也应该帮助农民在关键时刻对他们的氮管理决策更有信心
“当我们下很多雨时，人们经常猜测一些氮从土壤中流失，并可能倾向于增加
作物科学荣誉退休教授、该研究的合著者艾默生·纳夫齐格说:“我们做这项研究是为了展示作物在不同的生长阶段需要在土壤中有多少养分。”
研究人员以不同的速率、时间和形式施氮，然后测量土壤矿质氮(SMN)的数量，以了解随着时间的推移，植物可以利用多少氮
他们在生长季节的前半段测量了几次SMN，从玉米大约一英尺高开始，到作物接近授粉结束
有趣的是，他们发现最大化谷物产量所需的SMN量随着作物的生长而变化
“在六月初，对于大约一英尺高的植物，我们发现玉米需要比后来更多的氮
10到14天后，最佳产量所需的SMN水平下降了约三分之一，并在这一水平上又停留了两个采样期，直到7月初
这可能是我们最令人惊讶的发现，”纳夫齐格说
“这是第一批公布的关于土壤氮素实际变化的数据
" “我们知道植物在此期间吸收氮的速度最快，而土壤氮变化不大的事实表明，氮是通过矿化过程从土壤有机质中获得的
矿化是一种微生物过程，与有利于作物快速生长的条件相同，所以在此期间它处于最大速度，”他补充说
换句话说，在快速生长过程中添加更多的氮可能会导致土壤氮过量，从而导致损失
为了更好地估计潜在的损失，研究人员计算了每个地点和年份的简单氮平衡(输入为氮肥减去输出，从谷物中去除)
“我们确认生产率和环境影响之间存在权衡
普雷扎-丰特斯说:“我们发现，当SMN从不足增加到最佳水平时，产量增加了22%，但增加足够的氮也会增加环境氮损失的可能性。”
“在开发新的氮管理工具时，不仅要注重提高生产率，这一点很重要
我们还需要考虑潜在的氮损失，以实现该地区的可持续发展目标
" 这篇文章“当季土壤氮浓度与玉米产量和潜在氮损失的关系”发表在《美国土壤科学学会杂志》上
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