长期免耕土壤耕层营养差别大的问题

美国一农场主对长期实行免耕的地块，进行重点直测试耕层土壤，一英寸一英寸地测试，将样本分成1英寸的取样深度，他发现表层2英寸的土壤，比6至8英寸的土壤养分含量要高得多 ；同时，对种植覆盖作物、适当耕松地块，变化耕层，这样不同耕层营养差别比别小，并且带来玉米增产。

TOM J. BECHMANMarion Calmer在伊利诺斯州西北部的淤泥质壤土和粘壤土上，已经30年没有耕作了，他现在仍然没有耕作，他采用了免耕。但是在过去的五年里，他有了一个发现，让他重新思考在免耕中应用和保持主要养分如磷和钾的最佳方式。展望未来，他将尝试不同的方法来解决他发现的营养分层问题。

垂直测查土壤耕层养分

伊利诺伊州阿尔法附近这位Calmer农场主，他在农场做了大量的研究观察发现，田间的营养物质更多的是在耕层顶部2英寸，而不是在6-8英寸区域。以至于他成立了一个更为独立的农业研究中心。

“当我们布置土壤取样区时，"我们非常注意土壤的水平变化，”农场主说。“我开始怀疑垂直变化。像磷和钾这样的养分是均匀地分布在地表以下8英寸的顶部，还是在地表附近较高，而在地表以下6到8英寸的地方较低，在那里根系不断地向外输送养分来喂养作物？”

为了找到答案，他采用了一个土壤探针，插入耕层，取出核心土样。“这使得用折刀将一个8英寸的土样心切成8个1英寸的部分变得很容易。”他解释道，“我给袋子贴上从0到1英寸到7到8英寸的标签，然后把每一英寸都放到它应该在的地方。时间虽然够多，但很有效。”果然，当结果回来时，他发现了比他预期的更多的变异和分层情况。

在连续14年在顶部施用磷和钾的免耕农田中，土壤测试的磷水平在顶部2英寸比在6-8英寸高约4倍。在那些相应的区域中，靠近地表的钾含量也高出3倍，为此造成时产量的影响。

3进行耕作的测试

Calmer拿出一个犁板犁，在一块有几个并排测试条的地里犁了1.4英亩的土地。使用小型拖拉机，土壤被翻转约90°，而不是完全倒置。他把土壤弄平，再次测试。“与更高和更低的水平相比，这一次我们在2到4英寸处看到了更高的测试水平。”他说，“但中等水平仅比最高或最低水平高40%左右。钾的图表看起来相似。我们显然实现了一些混合。”他比较了这1.4英亩地与邻近2022年仍处于长期免耕的地块的大豆产量。他在犁过的土地上种植的作物每英亩产量提高了9蒲式耳。“我们不知道产量的增加有多少是由于营养物质的更好分配。”他说，"一些人认为碳的释放和引入更多的氧气也有关系。"2023年我们将在那里种植玉米并报告结果。与此同时，我们正在试验不使用犁板耕作的混合方法，并在施用商业肥料的过程中使养分深入土壤。

其他农场的情况

印第安纳州布朗斯堡的迈克·斯达克，是上面农场主的一个朋友，也已经很久没有耕作了，采用了免耕保护性耕作；但是一个主要的区别是，在他的淤泥壤土土壤上，在过去的15年里一直使用覆盖作物，而Calmer没有。斯达克想看看他的长期免耕和覆盖作物田是否也有营养分层不合理的问题。

他要求雷诺兹农学部的马克·特斯特，在他农场田地隆起处采集一种较轻的有机物和一种更轻的红色土壤样本。样品以2英寸为单位进行分离和分析，从0到2英寸到8到10英寸。测查报告结果是，有差异，接近耕层顶部的水平往往更高，但差异远不如

Calmer农场土壤中那么大。0到2英寸的营养水平往往比6到8英寸高30%到50%，而不是像Calmer的情况那样高3到4倍。事实上，虽然磷的水平仍然很低，只有8到10英寸，但钾的读数在这个范围内回升，接近甚至高于0到2英寸和2到4英寸的读数。我相信我们的覆盖作物可能有助于分配养分。”斯达克说。如果翻耕一次确实增加了产量，我相信不仅仅是更好的营养分配。相反，斯塔基和其他农学家认为，通过耕作引入氧气而增加的矿化作用可能有助于获得更多的养分，并在下一季获得更高的产量。然而，许多人怀疑这些效应不会持续很久。

同时，Calmer会寻找答案。他打算继续研究养分分层，寻找在垂直免耕土壤剖面中更好地分配养分的方法。他鼓励其他不耕作的人检查他们自己的土地是否也存在营养分层不均问题。为此，Calmer将发送一个带有顶部的土壤探测器，任何与他的公司联系的人都可以使用。

“我很想看看其他人发现了什么，以及他们是否有分层问题。”他说，“垂直测试要容易得多，在不同深度分离1英寸的片段，用探头测试，顶部打开，你可以很容易地测量。”