根据土壤条件在不同的区域施用不同数量的氮肥是很直观的。生产者知道田里的土壤不同，通常这些差异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和缺乏，作物可能表现出不同的叶片颜色。作物和土壤计算机模拟模型也表明，在一块田地内，土壤氮素供应或作物氮素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，对大多数农艺作物实施定点氮素管理(SSNM)是很困难的。本网站回顾了最近在特定地点的氮管理方面的研究，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。
定点氮素管理方法
基于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施氮量:预测方法(基于区域的产量潜力)、反应方法(基于传感器)和在产量潜力区域内使用局部参考的方法。
预测的方法
预测氮素管理方法是指在种植前根据土壤氮素供应、作物氮素需求、肥料氮素效率、肥料和作物价格等因素确定施氮时间和施氮量。特定场地的预测方法主要依赖于使用多层空间信息来生成油田内的潜在产量区域。因此，只有当一个农田在结构、海拔、管理或其他已知因素方面出现显著变化时，它才适合进行特定地点的氮素管理。如果一个场在自然界中似乎是相当均匀的，那么它就不太可能是在场内空间上改变施氮率的好对象。
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。如果农田是行作物轮作，我们建议将产量标准化，以便在不同作物之间进行比较。一种标准化的方法是用实际产量与田间平均产量的比值来表示相对产量。例如，如果一个点的实际产量是每英亩197蒲式耳，而该年的田地平均产量是每英亩235蒲式耳，相对产量是0.838。用相对术语表示玉米和大豆产量，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到的产量测量数据被清理以去除异常值后，才能对给定年份的产量数据进行标准化。产量清洗算法内置在一些产量映射软件包中，或者作为独立的程序可用。免费的产量清洁软件包括Yield Check(内布拉斯加大学林肯分校，soil fertiy.unl.edu)和Yield Editor(密苏里大学，www.ars.usda.gov/Services/docs.htm?docid=4776)。
还应该考虑各种其他空间数据层。按照成本效益的顺序，提出了以下信息层:土壤序列、航空图像、土壤ECa和海拔。数字化土壤系列边界(土壤测量空间和表格数据- 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/).)最近几年的航空图像可以从NRCS以很少或没有成本获得。
创造产量潜力区
一旦获得了几层空间信息，就将这些层整合为3至5个产量潜力区，即产量潜力差异明显、每年一致的区域。目前，这说起来容易做起来难。最简单的方法是在一个表格上布局各种地图，并排比较它们，并在空间和时间上寻找共同的特征。根据这种可视化比较，在底图上手工绘制潜在产量区域的边界。在各种面向农业的软件包中可能存在定量划分管理区的能力，但各个系统的细节将各不相同。下图是圈定潜在产量层的一个例子。在这个例子中，我们将两年的相对产量(2004年玉米和2005年大豆)与深度ECa(0-3英尺)和MZA软件定义的产量潜力区结合起来。对于这个例子，使用两个潜在产层是最合适的。每一区域在另一区域内的小夹杂是相对较小的，可以忽略，因为它们太小，无法实际管理。随着软件选择的不断完善，划定潜在产量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
一旦建立了一个农田的产量潜力区，这些区域就为田间土壤采样提供了方向。一般土壤肥力样品应采集到8英寸深。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个岩心，然后合成这些样品，并保留一个混合良好的子样品送去实验室。应在每个区域从8-10个岩心采集深度为3英尺的深层土壤样品，以检测残留的硝态氮。这些样品可以分离成深度增量或作为单个连续岩心处理，但必须在保存子样品送至实验室之前充分混合。样品应排除可能会影响土壤测试结果的区域，如旧饲养场或农场。(如果这些区域足够大，它们应该被视为单独的区域。)
该过程将提供该区域的平均土壤测试结果，比网格土壤取样成本低得多。如果产油潜力区不相邻(通常情况下是这样)，通常应将这些区取样并合成为一个区，以使取样成本最小化。下图是一个具有五个产量潜力区土壤采样模式的说明。在这种情况下，区域2在该域中有两个补丁。由于2区的每个斑块的土壤特征和产量潜力相同，因此可以将两个斑块的样品进行组合分析。
氮的建议
将中等产量潜力区预期产量设为油田平均产量。相应地设定高产或低产层的预期产量，但不要与油田平均产量相差超过30%。使用内布拉斯加-林肯大学的玉米氮肥率算法生成每个产量潜力区氮肥推荐。使用特定区域的预期产量、有机质和剩余硝态氮。在soilfertiy.unl.edu网站上可以找到一个表格，根据当前的玉米和化肥价格计算经经济调整的玉米施氮率。
这一过程将导致在每个产量潜力区内的肥料氮素建议是一致的。我们建议，采用这种方法的定点氮肥管理应只在种植前或侧施时使用，而不是秋季施。如果计划通过中心枢纽灌溉系统进行施肥，并在整个农田均匀施氮，则根据计划施氮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来进一步细化各区域内的氮速率，而不是对每个区域应用统一的氮速率。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-林肯大学玉米氮素推荐算法使用土壤有机质作为变量，使用区域内详细的土壤有机质，以及区域平均土壤剩余硝酸盐和预期产量可能是有意义的。利用高分辨率裸地航空照片可以较准确地预测土壤有机质。此外，还有几种用于土壤有机质测量的便携式土壤传感器原型，可能很快就会投入使用。一个例子是，在一个地点划定了六个产量潜力区，然后根据土壤有机质分布图，不同区域的肥料施氮量不同。
被动的方法
活性氮肥管理可以通过诊断工具来调节施肥氮肥的时间和数量，评估生长季土壤或作物的氮素状况和产量潜力。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气管理。被动传感器依靠来自太阳的冠层反射，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，而影响来自太阳的冠层反射率的因素，如云和太阳角度，可能会影响光谱数据。主动传感器的设计完全依靠内部光源的反射来消除太阳的影响，因此可以在任何时间使用，无论白天或夜晚，无论云层覆盖。主动传感器通常设计为发射可见光和近红外波长的光，并利用这些光谱的比率，称为植被指数，以确定冠层叶绿素状态，从而氮状态，以及生物量。商业上活跃的作物冠层传感器的例子有Greenseeker (www.ntechindustries.com/)和麦田圈(www.hollandscientific.com/)。航空照片也可以用于活性氮的管理，特别是当自然颜色和近红外图像都可用时。
土壤采样
如果氮气管理是基于传感器的，这一步可以被认为是可选的。在生长季节之前收集的土壤测试信息可能有助于确定田间的目标氮量，但不是必需的。如果采集土壤样品，请使用UNL推广EC-155《农业作物养分管理》中推荐的采样程序。
最初的氮肥
在种植前或种植时，应施用作物预期所需的一部分肥料氮。主要需要为作物提供足够的氮素，直到在V8叶期左右，冠层氮素状态能被准确地检测出来。这个量取决于土壤残留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，在田间土壤范围内至少两条参考带上施氮。在这些参考条上施氮量应该足够高，以确保氮肥不会限制整个生长季的玉米产量潜力，但也不能过高。我们建议大豆种植后每英亩施氮200磅，玉米种植后每英亩施氮250磅，如果已知土壤残留硝态氮水平，可以调整。对于连续多年的定点氮素管理，应轮换参考条的位置。
测量冠层氮素状况
即使没有规划特定地点的氮素管理，季节冠层氮传感也可能是有用的，但均匀施肥是一个选择。作物冠层感知仍然可以通过高间隙车辆上的传感器或航空照片来完成，但稍后将通过灌溉系统进行氮肥施用。冠层感知应不迟于V16完成。施氮量的计算方法应与前面所述相同。吐丝后两周内每英亩灌溉施氮20-30磅。
局部引用
使用局部参考是另一种选择的字段长度，固定氮率参考条。局部参考点，也被称为校准坡道(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，应在产量潜力区确定之后，采用前面所述的方法进行定位。在每个产量潜力区，定位氮素产量为田间平均氮素产量0.5、0.75、1.0、1.25和1.5倍的区块。氮肥应在种植前或种植时施用，以确保生长季节早期有充足的氮肥供应。可以通过几种方式使用本地化引用。如果它们相对较小(大约50-100英尺长)，主要用途将是校准每个产量潜在区域内的氮传感器。如果使用更大的氮速率区块——大约300英尺长——它们将大到足以准确地绘制地图。最高施氮量可作为作物冠层传感器的参考，其方式与固定施氮量、田长条带相同。它们在解释航拍照片时也很有用。 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，请参阅UNL扩展通告
灌溉玉米氮素定点管理- ec163。(466 KB;8页)
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