UNL项目SENSE扩大研究以提高氮效率

项目现场SENSE传感器。
图1所示。UNL的研究人员正在测试作物传感器的使用以及基于传感器读数的实时氮素应用。该项目于2015年在该州的17个地点开始,并将在2016年扩大到20多个地点。

UNL项目SENSE扩大研究以提高氮效率

什么时候和以什么比例施用氮肥是当今玉米生产者面临的主要问题。内布拉斯加州推广公司正在通过SENSE项目帮助回答这些问题,SENSE项目是指高效氮利用和环境管理传感器。

在过去的40年里,生产者大大提高了肥料效率,但这种效率的提高可能开始趋于平稳。这表明,需要采用新技术来提高效率,以达到生产商已经习惯看到的效果。项目的意义由内布拉斯加州推广公司于去年首次实施,其重点是通过在生长季节施肥来提高氮的利用效率。

Richard Ferguson,内布拉斯加州土壤推广专家,领导着这个项目,该项目的重点是使用作物冠层传感器来指导玉米的可变速率、季节性氮肥施用。传感器安装在施氮器上,通过向作物冠层发射光来工作。传感器底部的光电探测器测量被树叶反射的特定波长的光。波长信息由作物冠层传感器记录并组合形成与作物氮状态相关的指数。系统利用这些信息来产生一个建议的额外肥料比率,然后实时施用于作物。

弗格森说:“农民的目标是在产量最大化的时候和比例施肥。”“SENSE项目可以帮助他们更好地根据植物对氮的压力来确定适当的速率。”

SENSE项目玉米施药器
图2。2015年6月20日,在Merrick县,SENSE项目的施氮者正在向一块田地施氮。

在时间选择方面,SENSE项目的一个目标是向生产者展示将肥料施用从秋季和春季转移到生长季节的好处。玉米通常要到6月或7月才开始大量施肥,所以如果提前几个月施肥,肥料可能会流失很长一段时间。

弗格森说:“5月是内布拉斯加州一年中最潮湿的月份之一,所以如果作物没有使用化肥,就会随着降雨而流失。”

SENSE项目于2015年在内布拉斯加州5个自然资源区的17个研究地点实施。

第一个生长季节的结果令人鼓舞。与种植者的标准管理实践相比,使用传感器每英亩可减少40磅氮肥用量。虽然这确实导致每英亩产量减少了5蒲式耳,但由于化肥成本的降低,生产者的利润总体上有所增加。研究人员估计,在典型的内布拉斯加州农业经营中,这种传感设备将在两到三年内收回成本。

Brandon Hunnicutt是内布拉斯加州中南部的一名农民,也是内布拉斯加州玉米委员会的成员,他于2015年参与了SENSE项目。像许多内布拉斯加州的玉米种植者一样,Hunnicutt关心的是管理投入和提高效率。

他说:“SENSE项目是一种前瞻性的方法,利用技术提高氮的使用效率,同时继续农民对环境的管理。”

氮在土壤中是一种动态移动的养分,很难管理,因为它可以通过环境中的许多途径流失,这可能导致高硝酸盐地下水。通过该项目实施的策略,如应季施肥,可以改善地下水硝酸盐水平。

项目团队计划在2016年在20个地点进行研究,并希望鼓励生产商采用该技术,这既是出于经济原因,也是出于环境原因。除了弗格森,团队的其他内布拉斯加州推广成员是乔·拉克,精密农业工程师;Tim Shaver,营养管理专家;Laura Thompson, Nathan Mueller, Troy Ingram和Brian Krienke,推广教育工作者;以及农业经济学助理教授Mieno太郎。

Ferguson说:“在SENSE项目中,我们将继续评估提高效率的方法,以保持经济产量水平,同时减少地下水中的氮流失。”

该项目是内布拉斯加州推广部门、内布拉斯加州玉米委员会和内布拉斯加州自然资源区的合作成果。今年夏天,将在SENSE项目进行研究的每个自然资源区举行示范和实地考察日。日期和地点将在可用时在CropWatch上公布。

SENSE传感器
图3。传感器上的一个OptRx有源传感器的详细信息。