根据土壤条件在田间不同部位施不同量的氮肥，这是显而易见的。生产者知道田地里的土壤不同，而这些不同往往会导致显著的产量变化。在生长季节，如果氮或其他营养物质供应不足而导致缺乏，作物可能会表现出叶片颜色的差异。作物和土壤计算机模拟模型还表明，在一个农田内，土壤氮供应或作物氮需求可能存在显著差异。然而，在实践中，研究人员和生产者都发现很难对大多数农用作物实施定点氮管理(SSNM)。本网站回顾了针对特定场地的氮管理的最新研究，并建议内布拉斯加州的灌溉玉米生产者如何在他们的农场中实施这项技术。
针对场地的氮管理方法
根据内布拉斯加州对灌溉玉米的研究，我们建议生产者考虑三种方法来改变农田内的氮含量:预测方法(基于区域的产量潜力)、反应方法(基于传感器的)和在产量潜力区域内使用本地参考的方法。
预测的方法
一种预测性的氮管理方法是在种植前规定施氮时间和施氮量，考虑到土壤氮供应、作物氮需求、肥料氮效率以及肥料和作物价格。针对特定地点的预测方法主要依赖于使用多层空间信息来生成田地内的产量潜力区。因此，只有当一个区域在质地、海拔、管理或其他已知因素方面出现一些显著的变化时，该区域才是针对特定地点的氮素管理的良好候选区域。如果一个田在本质上看起来相当均匀，它就不太可能是一个在田内空间上改变氮速率的好候选者。
空间数据收集
这种方法的第一步是收集空间数据。起点应该是至少三年的产量图。如果该田地一直是行-作物轮作，我们建议标准化产量，以便在作物之间进行比较。标准化的一种方法是将相对产量表示为实际产量与田间平均产量的比值。例如，如果某一地点的实际产量为每英亩197蒲式耳，而该年的田间平均产量为每英亩235蒲式耳，则相对产量为0.838。用相对形式表示玉米和大豆的产量可以对多年的产量进行定量比较。只有在用联合产量监测器收集的产量测量数据经过清理以去除异常值之后，才应该对给定年份的数据进行产量正常化。产量清理算法内置在一些产量映射软件包中，或者作为独立程序提供。免费的产量清理软件有产量检查(内布拉斯加大学林肯分校，soilfery.unl.edu)和产量编辑器(密苏里大学，www.ars.usda.gov/Services/docs.htm?docid=4776)。
还应考虑各种其他空间数据层。按照成本效益的顺序，建议采用以下信息层:土壤系列、航空图像、土壤ECa和高程。数字化土壤系列边界(土壤调查空间和表格数据- SSURGO)、高程(数字化高程模型- DEM)、航空图像(数字正交四边形- DOQ)和其他地理空间信息层可从各种在线资源免费获得，如内布拉斯加州自然资源部(www.dnr.ne.gov/databank/spat.html)和自然资源保护服务(datagateway.nrcs.usda.gov/).)近年来，从NRCS可以以很少的费用或免费获得航空图像。
创建产量潜力区
一旦有了几层空间信息，就把这些层整合成三到五个产量潜力区——产量潜力差异明显但每年都一致的区域。目前，这说起来容易做起来难。最简单的方法是将不同的地图放在一张桌子上，并排比较它们，并在空间和时间上寻找共同的特征。基于这种可视化比较，在基本地图上手动绘制产量潜力区域的边界。定量管理区域划分的能力可能存在于各种面向农业的软件包中，但细节将因系统而异。下图是划定产量潜力区域的一个例子。在本例中，将两年的相对产量(2004年玉米和2005年大豆)与深度ECa(0-3英尺)和使用MZA软件定义的产量潜力区域相结合。对于本例，使用两个屈服电位区是最合适的。每个区域内的小包裹体相对较小，可以忽略，因为它们太小，难以实际管理。随着软件选项的不断完善，圈定产量潜力区域的过程将变得更加容易。 The producer needs to agree in principle with the zones delineated by software. There should be some reasonable explanation for why different zones exist, the number of zones and where boundaries occur. Yield potential zones may not be contiguous — that is, areas with similar yield potential may be in different areas of the field. These can and should be treated as one zone, as their properties and yield potential are the same.
土壤采样
一旦一个农田的产量潜力区被建立起来，就为该农田的土壤取样提供了方向。一般肥力土壤样品应收集到8英寸的深度。这些样品可以分析土壤有机质、pH值、磷、钾、锌和硝态氮。通常情况下，从每个区域收集15-20个核心，然后合成这些样本，并保留一个充分混合的子样本发送到实验室。应从每个区域的8-10个岩芯中收集深度为3英尺的深层土壤硝酸盐- n残留样品。这些可以被分离成深度增量或作为一个单一的连续芯，但必须在保存子样品送往实验室之前充分混合。样品应排除诸如旧饲养场或农场等可能会影响土壤测试结果的区域。(如果这些区域足够大，它们应该被视为单独的区域。)
这一过程将提供该地区的平均土壤测试结果，成本明显低于网格土壤取样。如果产量潜力区域不是连续的，通常情况下，这些区域应该采样并合成为一个区域，以减少采样成本。下图是一个有五个产量潜力区的土壤取样模式的说明。在本例中，Zone 2在字段中有两个补丁。由于2区每个小块的土壤特征和产量潜力相同，可以将两个小块的样品结合起来进行分析。
氮的建议
将中等产量潜力区预期产量设为田间平均值。相应地设置高产潜力区或高产潜力区的预期产量，但与田间平均产量的差异不要超过30%左右。使用内布拉斯加大学林肯玉米氮素速率算法为每个产量潜力区生成氮素推荐值。使用特定区域的预期产量、有机质和残留硝态氮。你可以在soilfertiy.unl.edu网站上找到一份电子表格，利用玉米和化肥的当前价格，计算经经济调整后的玉米氮肥用量。
这一过程将导致在每个产量潜力区域内统一的肥料氮素推荐。我们建议使用这种方法进行特定场地的氮素管理，只与种植前或侧施施用一起使用，而不是落施。如果农田计划通过中心支点灌溉系统进行施肥，并在整个农田内均匀施氮，则根据计划的施肥量向下调整可变施氮量。
在某些情况下，生产者可以获得更详细的信息，以进一步细化产层内的氮速率，而不是对每个产层采用统一的速率。最可能的情况是使用详细的土壤有机质数据。由于内布拉斯加-林肯大学的玉米氮推荐算法使用土壤有机质作为变量，因此使用区域内详细的土壤有机质，以及区域平均残留土壤硝酸盐和预期产量可能是有意义的。利用高分辨率裸露土壤航拍照片可以相当准确地预测土壤有机质。此外，还有几个用于土壤有机质测量的动态土壤传感器原型，可能很快就会投入使用。以某场地为例，划定了6个产量潜力区，然后根据土壤有机质图在区域内改变施氮量。
被动的方法
活性氮管理可以通过诊断工具来调节施氮时间和施氮量，这些诊断工具可以评估生长季节土壤或作物的氮状况和产量潜力。最近的研究集中在使用被动或主动车载传感器进行实时氮管理。被动传感器依靠来自太阳的冠层反射率，而主动传感器使用自己的光源。因此，被动传感器必须在白天使用，而影响冠层对太阳的反射率的因素，如云层和太阳角度，可能会影响光谱数据。主动传感器的设计是为了抵消太阳能的影响，仅依靠内部光源的反射率，因此可以随时使用，白天或晚上，无论云层覆盖。主动传感器通常被设计为发射可见光和近红外波长的光，并使用这些光谱的比率(称为植被指数)来确定冠层叶绿素状态，从而确定氮状态和生物量。商业活跃的作物冠层传感器的例子是Greenseeker (www.ntechindustries.com/)和麦田怪圈(www.hollandscientific.com/)。航空照片也可用于活性氮的管理，特别是在天然彩色和近红外图像都可用的情况下。
土壤采样
如果氮气管理是基于传感器的，则可以认为这一步是可选的。在生长季节之前收集的土壤测试信息可能有助于为农田建立目标氮肥率，但不是必要的。如果要收集土壤样本，请使用UNL扩展版EC-155《农业作物营养管理》中推荐的采样程序。
初始施氮量
在种植前或种植时，施用作物预期需要量的一部分氮肥。主要的需要是为作物提供足够的氮，直到能准确地感知到冠层氮的状态，大约在V8叶期。这一数量将取决于土壤残留的硝态氮和有机质水平，但通常在每英亩40-70磅氮的范围内。同时，在田间发现的土壤范围内至少两条参考条带施氮。在这些参考条带上施氮量应足够高，以确保氮不会在整个生长季限制玉米的产量潜力，但也不能过高。我们建议种植大豆后每英亩添加200磅氮，种植玉米后每英亩添加250磅氮，如果知道土壤残留硝态氮水平，可以调整这一比例。在连续数年的定点氮管理中，轮换参考带的位置。
测量冠层氮素状况
即使没有规划针对特定地点的氮素管理，季节性冠层氮素传感也是有用的，但统一施肥是一种选择。作物冠层遥感仍然可以通过高间隙车辆上的传感器或航空照片进行，但氮肥的施用将在以后通过灌溉系统进行。冠层感知应该不迟于V16完成。施氮量的计算方法应与前面所述相同。施氮量在吐丝后两周内每英亩灌水20-30磅氮。
局部引用
使用局部参考是田间长度、固定氮速率参考条带的另一种选择。局部参考，也称为校准坡道(俄克拉荷马州立大学)，是相对较小的区域，有不同的氮速率。为了达到最有效的效果，应该在确定产量潜力区域之后，使用前面描述的程序进行定位。在每个产量潜力区，找到氮速率为田间平均氮速率0.5、0.75、1.0、1.25和1.5倍的块。在种植前或种植时应施氮，以确保生长季节早期有足够的氮供应。本地化引用可以以几种方式使用。如果它们相对较小(也许50-100英尺长)，主要用途将是校准每个产量潜力区域内的氮传感器。如果使用更大的氮速率块——大约300英尺长——它们将足够大，可以准确绘制地图。最高的氮素速率可以作为作物冠层传感器的参考，与固定速率、田长条状的方法相同。它们在解释航空照片时也很有用。 Larger localized references also can be used without sensors, by collecting data on yield response to nitrogen within separate yield potential zones. This information provides field and zone-specific nitrogen rate calibrations which will help fine-tune nitrogen management in future years. As with field-length reference strips, be sure to place localized references in different locations each year to ensure that nitrogen response is not influenced by residual effects of the prior years’ treatment.
有关更多信息，请参见UNL扩展通告
灌溉玉米的特定场地氮管理- EC 163。(466 KB;8页)
提及或展示品牌名称仅用于识别目的。对于上述产品或未提及的同类产品，不作任何背书或批评。