宾夕法尼亚州立大学杰夫·穆尔霍勒姆 这片种植了一年生黑麦草和深红三叶草的覆盖作物混合物的宾夕法尼亚麦田，是测试新氮肥推荐系统的试验场地
信用:查理·怀特/宾夕法尼亚州立大学 宾夕法尼亚州立大学农业科学学院的研究人员开发了一个新系统的重要组成部分，玉米种植者可以根据覆盖作物和土壤有机质的特定位置测量来调整氮肥的施用
这一发展之所以引人注目，是因为在过去的十年里，覆盖作物在玉米轮作中的广泛使用减少了养分污染和沉积，而覆盖作物的引入却打乱了种植者关于施用多少氮肥来满足其经济作物需求的决策
土壤肥力和养分管理助理教授兼推广专家查理·怀特研究员说:“在世界范围内，我们有许多来自农业的氮污染，这些氮污染来自肥料或粪肥的使用。”
“这不全是农民管理不善的问题
这在很大程度上与农民缺乏工具来准确预测特定年份作物所需的正确氮量有关
" 怀特补充说，复杂的因素是，平均而言，玉米作物吸收的氮有一半来自土壤有机质中氮的矿化
对于使用覆盖作物的农民来说，事情变得更加复杂，因为覆盖作物矿化的氮量取决于物种和管理方式
有时，覆盖作物甚至会束缚氮，并可能要求农民为随后的玉米作物增加肥料
扎克·桑德斯(Zack Sanders)是一名研究技术员，也是一名博士生，他在一块覆盖作物田里采集了土壤样本，这些样本将被用来帮助开发下一个玉米作物的氮肥推荐
信用:查理·怀特/宾夕法尼亚州立大学 他解释说，到目前为止，很难预测这些来源会产生多少矿化作用，然后在农民决定施用多少肥料时考虑矿化作用
“我们过去使用的氮推荐系统是粗糙的，”怀特说
“这是农学家、环境学家和农民几十年来一直意识到的问题
我们认为，通过一种新的决策支持工具，我们已经朝着解决这个问题迈出了重要的一步，该工具将覆盖作物和土壤有机质的氮矿化归功于它
" 该系统包括一个原型在线界面，可供农民和农学家在该网站上测试。该系统结合了生物地球化学模型，可预测氮矿化对玉米产量的贡献
这些模型专门设计用于农民和农学家容易获得的土壤和覆盖作物测量，包括土壤有机质浓度、土壤质地和覆盖作物生物量氮含量
研究人员利用在宾夕法尼亚州不同地点进行的9个实验收集的73个观察数据，校准模型来预测未受精玉米的产量
该研究包括2011年至2014年在宾夕法尼亚中部和东南部的商业农场和宾夕法尼亚州立研究站进行的一系列覆盖作物试验
农民合作者在试验中向玉米施用氮肥，测试宾州州立大学正在开发的新肥料推荐系统
学分:扎克·桑德斯/宾夕法尼亚州立大学 科学家在生长高峰期的秋季和生长即将结束的春季，通过在每个地块上切割地上生物量，对覆盖作物生物量进行了采样
他们对作物生物量进行干燥、称重和地面覆盖，并测量氮浓度
从每个地块收集6至8个土壤核心样品，并测试氮含量
覆盖作物处理在夏末种植，并在第二年春天终止，玉米作为夏季经济作物种植在每块地里
然后在秋季测量未施肥的裂区的玉米产量
覆盖作物处理的玉米产量用于校准模型，以预测覆盖作物残留物的氮供应
这项研究的结果最近发表在《农学杂志》上
怀特说:“我们从农业系统中看到的大量氮流失是因为我们不知道在季节开始时应该施用多少肥料。”
“因此，这项工作填补了植物科学、土壤科学和农学领域的一个重大空白，因为它能够更好地预测从土壤和覆盖作物残留物中供应的氮
它让我们更好地了解我们实际上可能需要多少肥料
"
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