解开土壤中的秘密，提高产量

美国PATTERN AG新的DNA土壤测试技术，揭示了隐藏的产量威胁。

潜伏在土壤中的饥饿害虫和毁灭性疾病每年使玉米和大豆生产者损失数十亿美元。无论是大豆胞囊线虫 (SCN)、猝死综合症 (SDS) 还是玉米根虫，保护作物的决定都可能代价高昂。

由于Paul Sittig通常不关心SDS，因此他通常不会为此进行治疗。因此，当Pattern Ag的一份报告在他拥有的所有500英亩土地上检测到真菌病害时，南达科他州的农民感到震惊。

Pattern Ag由具有科学、技术和农业背景的团队开发，旨在帮助确保农民根据为关键作物决策提供信息的洞察力，充分发挥田地的产量潜力。2021年秋季，Sittig决定尝试使用基于土壤DNA提供微生物见解的新平台。

“当我收到结果时，它表明我拥有的每一块土地都有SDS。”Sittig说，“我和几位农艺师和种子公司谈过，他们告诉我测试一定是错的，因为我们地区没有人做过。”

就产量损失而言，SDS是仅次于SCN的最有害的大豆病害之一。据美国大豆委员会称，这种疾病每年在美国摧毁大约2500万蒲式耳的大豆。因为线虫可以存在而不会在地面上引起明显的症状，所以通常低估了归因于SCN的产量损失。在Pattern Ag出现之前，没有任何方法可以在种植前预测性地检测SDS等病原体。

根据科学，Sittig决定每英亩投资10美元用于对Saltro进行额外的种子处理。通常，他的大豆单产在60到70之间（每英亩蒲式耳）。处理后，他的农场平均产量达到70多蒲式耳，有几块田地达到每英亩80多蒲式耳。

“在整个中西部，大约25%的大豆正在接受SDS主动处理，”Pattern Ag的商业销售负责人Michael Tweedy说。“我们的数据显示，大约65%的大豆需要处理。种植者每英亩损失大约5到10蒲式耳，而他们甚至都不知道。”

Pattern Ag成立于2018年，正在利用20多年来绘制人类基因组图谱的过程——DNA测序来揭示土壤生物学中影响最高产量的元素。

“人们对土壤养分了解很多，但我们对土壤生物学知之甚少。它是地球上最复杂的微生物组。去实验室进行营养分析的典型土壤样本会捕获大约10个数据点。我们使用我们的技术在每个测序事件中收集 1000 万个数据点，”Tweedy说，他在伊利诺伊州南部的一个农场长大，并获得了南伊利诺伊大学农学和作物科学硕士学位。“我们捡到的东西中有50%甚至还没有被识别出来。这就是它的复杂性。”

该公司的新型压力板可预测并防止最具破坏性的地下害虫。它的专业营养面板可构建和平衡土壤养分，以确保最佳肥力。最后，性能面板可防止土传病害并增强土壤生物肥力。

通过在线仪表板提供的预测分析可推动管理决策，例如种子品种、性状、杂交种和处理，以及杀虫剂和杀菌剂建议、生物产品和放置、作物轮作、侦察频率和播种前的耕作。

“过去，我从未进行过作物保护和生物肥力土壤测试。”Sittig说，“作物保护部门帮助我在田间需要的地方使用特定的杀菌剂或作物品种。它还可以帮助我确定何时我不需要为玉米上的玉米地种植三层玉米，从而节省投入成本。

“生物肥力部分有助于田间的肥料稳定和生物活性。”他继续说道，“这些数据有助于确定我是否需要使用稳定剂来增强肥料，或者因为没有必要而省钱。它还可以帮助我将生物制品放在需要的地方。”

在收集土壤样本时，Pattern Ag喜欢在秋天跟随联合收割机离开田地。“这让种植者有足够的时间与他信任的顾问坐下来讨论他明年可能面临的风险，并获得更好地管理这些风险所需的种子处理、品种和性状。”Tweedy 说，“如果有需要，我们也可以在早春取样。”

每10英亩区域抽取12至16个岩芯，深度为6英寸。Tweedy说这通常比典型的土壤采样协议要密集一些。“我们已经测试过拉得更深，它不会改变你可以从样本中提取的DNA数量。”他说，并补充说他们的采样器有一个非常具体的协议。

“我们通常为生产商取样。”他说，“或者，如果经销商想要为客户取样，我们就会培训他。”

该公司不断扩大其数据库，2023年新增了5种病原体。“将生物学转化为千兆字节数据的好处在于信息永远存储在云中。”Tweedy说，“当我们启用新算法时，所有过去的报告也会自动填充新病原体的存在。”

2023 年，Sittig 不仅计划在他拥有的土地上再次使用Pattern Ag，还计划在他租用的土地上使用Pattern Ag。“我非常关心信息和尝试新事物以帮助我获得额外的蒲式耳。”他说，“他们的价格点非常合理，每年每一英亩的土地都是合理的。无论如何，你都要为土壤测试付费，所以为什么不尽可能多地解锁信息，找出如何更好地管理你的农场呢？”

如果生产商同时选择压力面板和性能面板，Tweedy说成本大约是一蒲式耳大豆的2/3。大约两周后，种植者就会得到结果。该公司没有直接向生产商推销产品，而是与种植者值得信赖的顾问合作，例如种子经销商、农艺师、种子公司和投入品供应商，他们利用该工具帮助他做出明智的决定。

“我们不了解我们放置种子的媒介。”Tweedy说，“俗话说，农民有40年的时间来猜对。我们正在做出许多决定作物成败的重要输入决策，并以可预测的方式尽早提供这些决策，以便农民做出更明智的决策。我坚信，像对人类基因组所做的那样解锁和绘制土壤微生物组将导致下一次农业革命。”