智能农业技术造福农业减少污染

英国兰卡斯特大学（Lancaster University）的研究人员在对豌豆和大豆作物的研究中获得了意外收获，并将这一意外发现应用于实验，通过使用X射线帮助农民增加农业产量并减少水污染。

植物和土壤科学家希望把两种新技术融合，得到一种“一日”（same day）方法，即在一天内快速测出土壤中磷元素的可用性。这样，农民和种植户们就可以采取更加行之有效的方法进行施肥。

这项新技术的研究源于Shane Rothwell博士在兰卡斯特大学读博期间的一个意外发现。

Rothwell博士注意到，在对豌豆和大豆施用了建议剂量的石灰后，作物产量反而降低了30%，这与预期结果完全相反，也是研究员所没有预料到的。一般情况下，施用石灰会改善作物营养元素的可用性。

Rothwell博士发现作物产量的减少与植物中磷含量偏低有关，但现有的检测土壤中植物可吸收磷含量的方法无法解决这一问题。

因此，研发一种测试方法，能够准确预测出在撒了石灰之后土壤中的可用磷含量。不仅使农民受益，也有益于环境，更防止了浪费和污染。

新的测试方法将融合两种技术——一个是由兰卡斯特大学Hao Zhang教授发明的薄膜梯度扩散（the Diffusive Gradients in Thin Films，DGT）技术，另一个则是便携式X射线荧光光谱测定技术（pXRF）。

磷是重要的植物养分。但很多人担心，在农业生产过程中的反复施肥会导致土壤中磷成分随着农作物根部排水和地表径流而“流失”（leakage），进而污染水道，导致河流富营养化，影响英国农业的发展。

兰卡斯特大学首席科学家Hao Zhang教授说道：“这是一项激动人心的研究，让我们有机会研发出新技术，真正指导农民如何进行正确的施肥。”

该研究得到了包括生物技术和生物科学研究委员会（Biotechnology and Biological Sciences Research Council，BBSRC）和英国自然环境研究理事会（Natural Environment Research Council，NERC）的可持续农业研究和创新俱乐部（Sustainable Agriculture Research Innovation Club，SARIC）的资助，旨在开创一项有效测试方法，填补这项技术空白，进一步满足实际需要。

兰卡斯特大学农学家lan Dodd博士谈道：“目前农民使用的测试作物中磷的可用性和施肥比例的方法需要改进。通过在进行田间实验，并让农民参与进来，进一步推动这项技术的实际应用。”

他还补充道：“我们希望这一研究可以为农民提供商业服务，让他们做出更明智的选择，更能有效地对自己的土地进行施肥与管理，推动土地的可持续发展。”

该技术的实际鉴定将在迈尔斯科学院（Myerscough College）进行，是由迈尔斯科学院和兰卡斯特大学组成的合作研究小组共同进行监督与鉴定。

研究小组成员包括Shane Rothwell博士，Ian Dodd博士，Ben Surridge博士，John Quinton教授和Hao Zhang教授。

作为研究项目的一部分，兰卡斯特大学的研究员还会同英国洛桑研究所（Rothamsted Research）的Martin Blackwell博士一起开发一个数据集。该数据集测试过北Wyke农场平台（North Wyke Farm Platform）排水中的磷浓度。这样做的目的是检测定期撒石灰是否会缓解土壤中的磷流失。