新的試驗方法可以更準確地測量玉米的氮需求量
2020/05/20 @國際
摘要
美國愛荷華州立大學研究團隊進行30種化學式驗與生物試驗，得知實驗泥土的含氮量與培養14天的土壤微生物所釋放之含氮量，並運用電腦演算法進行試驗組合，預測對玉米最佳的氮肥施用量與微生物組合，實質改善氮肥過量的逕流汙染。
示意圖
在過去50年間，農民會在春季或農作物萌芽後不久採集土壤樣品，送到實驗室裡進行化學試驗檢測含氮化合物，但測試結果大多僅限量測植物能立即應用於生長的硝酸鹽和銨鹽含量，並不能檢驗出大部分留存於土壤有機質中的氮素儲存量，此種形式的氮需要土壤微生物的幫助，才能從土壤有機質中釋放植物養分提供玉米利用，而氮在植物生長中扮演著相當重要的角色，農民需要知道土壤中氮儲存量的多寡，才得以優化氮肥的使用效率。
為了解決這個問題，愛荷華州立大學的科學家最近發表了一篇論文，該研究分析了30種不同生物和化學土壤組合試驗結果，化學試驗主要測量泥土中的氮含量，而生物試驗則是測量在最佳溫度和濕度下培養14天的土壤微生物所釋放的氮含量，並利用電腦演算法從中尋找合適的試驗組合，用來預測玉米最佳的氮肥施用量，可以使微生物更有效率地從土壤有機質中釋放儲存的氮含量。
另外他們還將實驗結果與原先的標準化學試驗結果進行了比較，發現他們的組合測試方式，能將農地中氮肥的過量施用和使用量不足的情形減少了約40％，比起原有的化學試驗更能準確地估算玉米的氮需求。而這對農民來說十分重要，因為不僅能有效利用肥料，還能避免氮肥過量引起的徑流汙染和其他環境影響，同時改善氮肥施用不足所導致的單位作物產量降低的情形，這項研究會提供更準確的氮肥使用量建議，從而為農民帶來經濟效益並改善環境品質。【延伸閱讀】神經網路加速機器學習預測植物生長模式
研究人員表示在過去的幾十年中，相關的生物測試已經越來越流行，但測試所需的14天期限可能會降低此試驗的應用率，現在研究團隊正在思考縮短檢測時間的方法，期望未來能讓更多實驗室採用，獲得更準確的玉米用氮量推薦。
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