美国专家从十一方面谈土壤肥力与秸秆残留的相关问题

美国爱荷华州立大学分校的氮素教育专家理查德·罗斯教授，是位氮素教育专家，他十分重视土壤肥力因素对玉米的影响。

（现代农机混合施肥机具的应用，使玉米在生从季期氮获得回报的几率比20世纪90年代之前要高）

四月的时候，种玉米看起来很容易。只要把它种在带有季节前施用氮（N）的干燥土壤上，如果需要在以后施用氮时回来，希望能有降雨。

下雨了。事实上，春季和夏季的暴雨严重影响了种植和施氮计划。

那现在怎么办？随着农民们开始考虑2025年，美国农业进步媒体发表了肥料专家关于本季度玉米土壤肥力11个相关问题，特别是讲了秸秆残留田间和雨水过大对肥料的影响问题，对我国当前多雨的气候条件，也有一定的借鉴。

1. 氮是如何流失的

淋失是含氮的水以硝酸盐的形式通过土壤剖面向下排到根区以下。

爱荷华州立大学分校的氮素教育专家理查德·罗斯说:“由于我们的很多田地都是用瓦片排水的，（含硝酸盐-氮的水）会撞到瓦片上，然后离开田地。”

反硝化作用也可能发生。罗斯说：“当农田被水饱和时，就没有氧气了，因为土壤孔隙被水填满了。”“土壤中的微生物需要氧气来呼吸和生存，所以它们从土壤中的硝酸盐中提取氧气。就像我们吸入氧气一样，微生物吸入硝酸盐并排出氮气，这些氮气离开土壤进入大气层。”

2. 今年残留物的分解速度似乎比往年快。是不是给今年的玉米增加了更多的有效氮？

罗斯怀疑总养分累积量与过去几年相似。他说，这是因为推动残留物分解和释放营养物质的微生物活动取决于土壤温度，而土壤温度每年都遵循一个总的时间表。土壤水分是另一个因素，因为微生物需要氧气来进行这一过程。

罗斯的研究重点是谷物黑麦生物量中的氮，发现残留物中约10%的氮将用于当年的玉米或大豆。

他说:“因此，如果你的谷物黑麦（每英亩）含有40磅氮，那么今年你的收成将恢复大约4磅。”

罗斯补充说，分解和营养物质释放的过程与其他作物残留物类似。他说，从任何给定的残留物中获得的植物营养物质的数量都不同，取决于残留物的质量和天气等因素。

不过，从长期来看，还是有好处的。“大部分（残留氮）以有机形式存在，并进入土壤的有机氮库，”罗斯说。

3. 我应该把玉米秆留下而不是捆起来吗？有一个强有力的论点可以从两个方面来论证。

罗斯说，去除茎秆可能有助于降低当年农田的经济最佳施氮量。然而，它也增加了侵蚀的风险。

他说:“通过（通过留下秸秆）来节约土壤，你同时也保存了顶部6英寸表层土壤中的有机质。”

他说，从长远来看，多余的分解残留物可以帮助建立有机物质，这最终可以帮助农民减少使用商业氮。有机物还有其他的好处，比如增加水分的渗透。

4. 在积水和饱和的土壤上需要多少天才能失去氮？

“一旦下雨并使土壤饱和，反硝化作用需要大约两天的时间来提高，”罗斯说。“土壤保持饱和的时间越长，温度越高，反硝化作用发生的越多。微生物在温暖的土壤中更活跃。如果土壤温度高于65华氏度，每天5%的土壤硝酸盐会通过反硝化作用流失。”

5. 晚季施氮能赚钱有效果吗？

他们可以，只要你有应用设备进入高玉米。增加晚季氮回报的可能性是，今天的杂交种在生长季节使用氮。罗斯说，现代杂交种在抽雄后积累了大约30%到35%的氮。

到7月，玉米植株已经长出了穗子和籽粒。“在这一点上，后期应用程序有助于增加内核权重，”Roth说。“百分之五十的粒重是在生殖阶段发育的。”

然而，当玉米到达棕色吐丝阶段（R2）时，就该停止施氮了。

6. 如何防止在秋季无水应用中损失N？

“你应该总是把稳定剂放在每英亩的地方，你应用秋天无水氨，”罗斯说。

罗斯说，等到土壤温度降到50华氏度以下再继续下降。这有助于保持氮以铵形式存在，并有助于防止它转化为硝酸盐-氮，而硝酸盐氮会因淋溶或反硝化而丢失。

7. 固氮生物制品的作用在哪里？

“我不认为有人真的知道这个问题的答案，”罗斯说。一致性问题一直困扰着固氮产品，这些产品被宣传为可以节省特定数量的N。

罗斯说，大豆之后，玉米的最大氮肥回报率为每英亩145磅。

罗斯说：“调查显示，爱荷华州的平均氮肥施用量约为175磅。”因此，相对于MRTN，农民平均多施用30磅的氮。（需要注意的是，MRTN率是一个单一值，不考虑管理、土壤类型、杂交种和其他因素。）

不过，问题依然存在。如果农民将氮的施用量减少到 MRTN 的水平，这些产品是否有效，还是农民一开始就过度施用氮？

罗斯说：“这是一个我们仍在努力回答的问题。

如果农民们想进行农场试验，罗斯建议他们在使用和不使用生物制品的情况下降低氮肥的施用量。他说，对不同生长季节进行多年的农田试验将有助于农民评估一种生物产品在低氮水平下的表现。

8. 硫在玉米生产中应该起到什么作用？

“我个人的意见是，我们应该每年为每一种作物施用硫磺，”罗斯说。他补充说，产量反应可能并不总能被观察到，但这有望降低土壤有机储量消耗的速度。由于工业排放量的减少，硫不再可以从大气沉降中获得。

关键营养素：缺硫在玉米中越来越普遍。硫的应用可以缓解这种情况。（摄影：梅根·安德森）

这甚至适用于季末硫的应用，因为与氮相比，玉米在一年中后期占总硫的比例更大。

罗斯说:“当玉米进入丝绸化阶段时，它已经吸收了大约70%的氮。”“玉米只吸收了现阶段所需硫量的45%。”

9. 我该怎么办，防止种植面积？

当没有作物或杂草生长时，休闲土壤综合征会严重影响明年的作物生长。没有一种植物生长会切片被称为活性丛枝菌根的真菌，这种真菌能帮助作物吸收土壤流动性有限的养分，如磷和锌。第二年作物出现这种营养素缺乏的现象是很常见的。

种植覆盖作物可以帮助遏制这种疾病，罗斯说。“他们还可以帮助减少土壤侵蚀，”他补充说。

10. 我可以通过表面N应用程序失去N吗？

是的。氮通过干尿素或UAN扩散到田间，有挥发损失的风险。

罗斯说：“这两种肥料中的氮都可以转化为氨气，并流失到大气中。”“如果你打算把氮放在表面，我们建议使用尿素酶抑制剂来延缓尿素转化为氨。脲酶抑制剂会给你一个星期到10天的保护，防止通过氨气失去氮。”

这样做的目的是，如果在7到10天的时间内降雨并使表层氮向下进入土壤，挥发性问题将得到缓解。

11. 我该如何为潮湿的春天做准备

墨菲定律指出，当你开始为潮湿的春天做准备的时候，就是炎热干旱的结果。尽管如此，一个ISU分析显示爱荷华州正趋向于更潮湿的弹簧。

“盖瓦 有助于在系统运行期间比没有的时候更快地排出，“罗斯说。湿春准备:有时，当暴雨淹没了田地时，你无能为力，就像在这种情况下。在少量，但是，步骤，如瓷砖可以帮助消除多余的水从领域。（吉尔·古力克森摄）

避免在秋季和早春施氮，而应在播种前施氮、侧施氮和晚施氮N是另一种方式。不过，这也不是万无一失的。虽然秋季和初春的N应用程序可能更容易出现N丢失，但后期的应用程序也很容易丢失。

罗斯说，2024年的氮流失有一部分可能是由于在春雨来临之前的起动或早期静止应用造成的。