践行减肥增效开启环境与成本双赢新模式

《中国农资》记者 李鑫译

省银子，增效益

乔斯林·韦莱斯图克是美国一位家庭农场主，她的农场位于萨斯克郡布罗德维尤(Broadview)附近。该农场每年在化肥上的投入高达6位数。她表示：“不希望农场里N2O直接排放在大气中，想寻找一些方法，保护生态环境，更想为遏制全球气候变化贡献自己的绵薄之力。”

泰勒·凯斯勒是一位美国的农艺师，每天的工作就是给当地农民们提供建议，告诉他们最合理的施肥方式，帮助农场里的作物达到最大潜在产量。她的汽车后备箱绑着一把铲子，车前方安装一台平板电脑。凯斯勒正在采集麦田中的土壤样本，分析当地水分数据。她说，如果没有合适的雨水、阳光和土壤条件的综合作用，过多的肥料并不意味着更多的收成。相反，农田土壤是大气温室气体N2O的重要来源，过量施用肥料会浪费宝贵的资源。同时，未被吸收的氮也会转化为N2O并释放到大气中。“为提高作物产量，缩减投入成本，越来越多的农场主选用高品质肥料，运用科学施肥方法。令人意想不到的是，这些途径能够有效减少农田中N2O的排放。所以，减少化肥施用，不仅能节省农场主钱包里的“银子”，而且对环境也有出人意料的好处。当农场主根据测量的数据，精准决策时，环境也就成为了赢家。”

好产品，助减排

据加拿大农业和农业食品公司统计数据显示，上世纪80年代以来，由于农业生产过程中大量施用化学肥料，仅加拿大西部化肥使用量就增加了150%，这意味着在作物产量增加的同时，N2O排放量也大幅增加。

N2O俗称“笑气”，土壤中N2O的产生主要是在微生物参与下，通过硝化和反硝化作用，由微生物细胞释放到土壤中的气态中间产物。氮肥在土壤中的流失及在反硝化细菌作用下便会产生N2O。就是说，在时间、降雨及土壤条件等多个因素作用下，加之多余的肥料，土壤中氮素就可以转化为氮氧化物，最终排放到空气当中。

据统计，加拿大农场因不合理施用化肥产生的N2O，占加拿大农业N2O排放总量1/4，相当于270万辆汽车一年的排放量。萨斯喀彻温大学土壤科学副教授理查德·法雷尔认为，“不假思索地减少化肥施用量，而不考虑作物产量是一种矫枉过正的做法。我们不想降低产量，甚至想增加产量，但一定要减少排放。”

法雷尔目前正在研究某些化肥在使用时如何减少N2O的排放。法雷尔表示，当冰雪融化后的春天，N2O的排放量将会激增，因为雪中的水分和残留氮混合在一起，这对于N2O的形成可以说是一个的完美的条件，也意味着农民在秋季用肥以后，大量N2O有可能排放到大气中。如果在春季施肥后出现降雨，特别是生长中的植物没有足够时间吸收氮，N2O便会再次释放。

法雷尔进一步解释，每施用100公斤化肥，大约有1公斤(或1%)的氮肥转化为N2O。这一比例看似很低，但考虑到加拿大数百万英亩农田的化肥使用量，其影响是不言而喻的。

法雷尔说，如果市场上具备减肥增效的产品被广泛采用，将有利于减少农业N2O的排放，尤其是缓释尿素，它具有一层保护层来控制氮元素释放，给植物更多时间来吸收它。硝化作用和脲酶抑制剂也有助于阻止氮元素最终转化为气体。而所谓的“智能肥料”，一种包裹在肥料表面的涂层，可对植物信号做出反应，只有当植物需要时，氮元素才会被释放，然而，这种类型的产品仍处于实验室阶段。但法雷尔直言不讳地指出，农民购买优质的肥料产品，经济效益却是他们首要考量的指标。

新技术，保平衡

农艺师泰勒·凯斯勒，将保护生态环境寄希望于技术革新，通过软件、卫星图像、湿度探测器及测量土壤电导率的传感器，精确计算用肥需求，在减少农场主成本的同时，减少N2O排放。凯斯勒在春季评估一块160英亩的土地时，使用了CropProConsulting的建模软件来绘制不同区域的地图。虽然地面看似平整，实际上，软件显示出在同一区域内地形完全不同，此外土壤结构、盐分和水分也有一定差异。

凯斯勒赞成“4R施肥法”即选择正确的肥料品种(Right source)、正确的肥料用量(Right rate)、正确施肥的时间(Right time)、施用在正确的位置(Right place)。“4R 施肥法”是国际植物营养研究所（IPNI）养分管理的核心策略之一，它能够保障持续的粮食生产力，兼顾养分管理和施肥的经济效益、环境效益和社会效益，是被普遍采用的肥料最佳养分管理的方法。

另一位来自美国的农艺师乔斯林·韦莱斯图克在“4R施肥法”列表中添加另一“R”，即“Rightbalance”，正确的平衡施肥。她和大多数农民一样，通过轮作为土壤自然添加养分。这意味着她会在谷物或油料作物之后种一茬豆类，作为向土壤中添加有机肥料的一种方式，这样就不必在土壤中施用化肥。Velestuk是“再生农业”倡导者，希望在减少农业化学投入品的同时，可以保持每英亩的利润。

除了轮作，她还试验了覆盖作物(一种用于保护肥沃土壤的作物，通常在冬天种植，也能去除多余的氮)和间作(两种作物一起种植，向土壤中添加不同的有机营养，并遏制杂草和虫子的破坏)。即使采用这些方法，她的农场每年仍要在化肥上花费6位数以上。因此，韦莱斯图克采集土壤样本，并使用软件建模程序，希冀找出最有效的方法，减少化学肥料的投入。

韦莱斯图克还是萨斯喀彻温省土壤保护协会主席。她表示，政府和大学需要把更多注意力和资源放在肥料管理上。农场主只想把肥料中的养分输送给作物，并不想对大气中的N2O埋单。只有既高效地使用肥料，又减少温室气体排放，才算真正做到减肥增效。“这其实是双赢。”韦莱斯图克说。