脱脂大豆粉作为多年生黑麦草（Lolium perenne L.）和高羊茅（Schedonorus arundinaceus (Schreb.) Dumort）草坪的替代性植物源肥料

《Crop Science》：Soybean flour as an alternative plant-based fertilizer for perennial ryegrass (Lolium perenne L.) and tall fescue [Schedonorus arundinaceus (Schreb.) Dumort] lawns

　　

对有机肥料的需求促使研究人员探索不同来源的可持续植物基替代品用于草坪草草坪。本研究评估了脱脂大豆粉作为潜在植物源肥料选项，用于高修剪草坪系统（如草坪、公园、休闲设施和商业景观），以粉末、浇灌液或喷洒液形式施用于多年生黑麦草（Lolium perenne L.）和高羊茅（Schedonorus arundinaceus (Schreb.) Dumort）。在俄亥俄州Wooster和Columbus以及印第安纳州West Lafayette的温室和田间试验中，将大豆粉的肥料响应与玉米麸质粉（corn gluten meal, CGM）和未处理对照进行比较。温室中，以粉末形式施用大豆粉进行概念验证试验，产生正向剂量依赖的草坪草响应，最优氮素速率介于19.5和29.3 kg N ha?1之间。阶段性概念验证田间试验中将大豆粉浇灌于草坪小区，确认了温室发现。与CGM在田间小区逐渐改善草坪质量不同，大豆粉在施后7至14天产生更快速的初始生长响应。初始概念验证试验后，将大豆粉喷洒于草坪小区，与未处理对照相比，草坪草生长及其他参数随大豆粉施用而增加。结果表明，大豆粉可作为高修剪冷季型草坪的可行植物源肥料，性能可与CGM媲美，有望在具有环保意识的草坪管理中被更广泛采用。未来工作应聚焦于优化施用方法和养分释放特征，以提升行业和家庭使用的实用性与一致性。

研究背景方面，草坪草系统虽提供碳固存、空气净化等生态服务，但因高肥料投入受批评。传统尿素类合成氮肥释放过快易致环境污染；包衣缓释肥存在微塑料风险；动物粪肥和生物固体则面临磷比例失衡及PFAS污染等问题。在此背景下，植物源肥料因低污染、低磷占比受关注，其中玉米麸质粉（CGM）已用于草坪，但脱脂大豆粉（soybean flour）作为更精细加工产品尚未在草坪系统评估。研究人员由Indiana Soybean Alliance资助，在2024年于俄亥俄州与印第安纳州三地开展温室与田间试验，探究大豆粉粉末、浇灌、喷洒三种形态对多年生黑麦草与高羊茅的施肥效应，并与CGM对照，以明确其可行性及释放特征。该文发表于《Crop Science》。

关键技术方法上，研究人员设置三项实验：实验1为温室盆栽概念验证，采用Crosby粉壤土播种多年生黑麦草‘Revenge GLX’，设6个氮率（4.9–48.8 kg N ha^?1）大豆粉粉末处理，于施后14与28天测干物质产量、株高、叶绿素；实验2为俄亥俄Columbus（多年生黑麦草）与Wooster（高羊茅）田间浇灌试验，大豆粉水悬液倾倒施用，CGM颗粒对照，两地点各两次施用，每周评质量（1–9）、NDVI、暗绿色指数（DGCI）；实验3为Wooster与West Lafayette田间喷洒试验，大豆粉配黄原胶与膨润土悬浮，CO₂喷雾器施用，双点两次喷施，双周测颜色、密度、NDVI、株高。统计采用JMP重复测量混合模型与Logistic/线性回规。

研究结果部分，3.1温室实验显示干物质产量呈3点Logistic响应，氮率超20 kg N ha^?1显著增产，约40 kg N ha^?1平台期；株高与叶绿素随氮率线性上升，但28天较14天回落，表明养分耗竭与快速释放。研究人员认为游离氨基酸（1.0–1.5 mg g^?1）与可溶性糖促微生物矿化，致其非纯缓释。3.2田间实验中，3.2.1天气数据显示Columbus最暖最旱。3.2.2浇灌试验表明，大豆粉7–14天即显绿效，快于CGM的14天以上；Wooster高羊茅以29.3 kg N ha^?1显著优于对照但不及CGM的DGCI持续度；Columbus多年生黑麦草以19.5与29.3 kg N ha^?1提升NDVI与质量。3.2.3喷洒试验中，Wooster混播草坪仅颜色显著改善（24.4 kg N ha^?1），West Lafayette高羊茅株高与颜色在中高率（14.6、24.4 kg N ha^?1）显著提升，但生长响应较延迟。

讨论部分指出，大豆粉具“快释+缓释”双重属性，优于CGM初期响应但持效短；其C:N比与加工细度影响矿化。结论部分翻译如下：2024年夏两季温室运行显示大豆粉用量与响应变量间存强非线性与线性关系，证明其为多年生黑麦草及潜在其他冷季型草的适足肥源，19.5–29.3 kg N ha^?1为显著有效区间，14至28天性能降幅暗示快释性强于预期。两地田间实验确认脱脂大豆粉为高修剪草坪可行植物源氮源，最优率同前，色、盖度、NDVI随率上升；不同于CGM，大豆粉释放较快、早期响应强而衰减快。喷洒形态亦保留肥效。未来需优化配方与施用技术、评估土壤健康及经济性。该研究为替代CGM、降低环境负荷提供新选项。