杏仁树在二月下旬盛开。大多数杏仁田有两个或多个品种，需要蜜蜂进行异花授粉。图片来源：Sat Darshan Khalsa
杏仁是最受欢迎的健康零食，是全球杂货店货架上的主食。超过 80% 的这些杏仁产自加利福尼亚。作为永久性作物，杏仁树对农民有独特的需求和挑战。
Sat Darshan Khalsa 是美国土壤科学协会的成员，他研究杏仁树如何利用关键的营养氮。他最近在 2020 年 ASA-CSSA-SSSA 虚拟年会上展示了他的研究。
种植杏仁，被认为是落叶永久作物，与传统作物有何不同？
“这些作物是农业和森林生态系统的交汇点，”Khalsa 解释说。 “与一年生种植系统类似，像杏仁这样的落叶永久性作物也是集约化种植的。他们接受大量的肥料和水的投入，而养分的产出也很高。”
与此同时，杏仁等作物在免耕条件下进行管理，土壤受到的干扰最小。任何形式的耕作或挖掘都会扰乱树木的根部。此外，杏仁树会脱落叶子，长出木质组织，并经历与真实森林中的树木相似的其他过程。这些都会对碳、氮和其他营养循环产生影响。
这些特征通常意味着营养物质会流出田地。它们可以进入地下水含水层等区域，影响农村社区的饮用水供应。 Khalsa 的工作试图尽量减少这个问题。
成熟的杏仁果实在准备收获时会裂开。图片来源：Sat Darshan Khalsa
“氮是与生产力相关的主要营养素，”他说。 “同时，它是影响空气和水质的重要污染物。通过我们的工作，我们可以证明加利福尼亚的许多杏仁种植者处于良好的位置，可以继续保持高产。同时，它们可以保护甚至改善环境质量。”
Khalsa 和他的同事专门研究了一个叫做氮利用效率的概念。它可以帮助农民在田间施氮量与保护环境质量之间取得平衡。在他们的研究中，他们表明，通过采用各种保护措施，可以实现高水平的氮利用效率。
其中一种保护技术称为营养预算。这是一种精确测量现场输入和输出以尝试使它们尽可能平衡的技术。他们还监测叶子和土壤中的养分。
另一种技术称为施肥，其中肥料通过灌溉系统以非常有针对性的方式施用。这使得它可以被精确测量和计时，以满足植物的需求。 Khalsa 团队的工作也可以应用于世界各地的其他特色作物，帮助农民在生产营养食品的同时获得更高的收入。
像这张图片中使用滴灌管或微喷头进行微灌可以提高水的利用效率，并允许使用灌溉施肥来输送肥料。图片来源：Sat Darshan Khalsa
“供需匹配是 4R 框架的基础，其目标是提高养分管理的效率，”Khalsa 说。 “4R 框架是：在正确的时间、正确的地点以正确的速度、正确的肥料来源。这将帮助我们提高效率。”
在了解杏仁等作物如何逐年循环氮以及农民如何施用氮肥方面仍然存在挑战。 Khalsa 还表示，他的研究强调了将他们的研究与信息网络整合的重要性，包括认证作物顾问和合作推广。
解决这些农业问题的努力必须关注农民、种植者和行业组织的愿望和需求。这种工作有助于促进采用并创造新的研究机会，例如评估果园的土壤健康实践。
Khalsa 鼓励研究人员在食品价值链的每一步都保持好奇心。这使他们能够更好地了解他们的研究兴趣如何与其他科学家、政策制定者以及食品和农业行业的消费者等个人保持一致。
“经过几十年与植物、土壤和水的合作，我个人认为，通过了解人，我们将能够解决最大的问题，”他说。 “农业在全球社区中发挥着重要作用。我发现没有比通过我们分享的食物更好地与任何地方的人联系的方式了。”
Sat Darshan Khalsa 是加州大学戴维斯分校的科学家。这项研究得到了美国农业部加州特种作物整批拨款、食品和农业研究基金会、加州食品和农业肥料研究和教育计划以及加州杏仁委员会的资助。
会议：2020 ASA-CSSA-SSSA 年会。
资助：美国农业部加州特种作物整批拨款、食品和农业研究基金会、加州食品和农业肥料研究和教育计划部、加州杏仁委员会。
