1843年秋的播种
1843年秋,约翰·班尼特·劳斯在英国赫特福德郡洛桑庄园的布罗德巴克田安排冬小麦试验,1844年得到第一次收获。化学家约瑟夫·亨利·吉尔伯特于1843年6月受聘,参与作物和土壤分析。田间工作要回答一个经营者同样关心的问题:要补充哪些物质,土地才能持续给出值得耕作的收成?
这块地在试验前已依次种过根作物和谷物,被认为到了需要重新施肥的阶段。研究者选择在同一地块逐年种同种作物,让不施肥、农家肥及不同养分组合之间的差异能够持续显现。它并非模仿普通农场轮作的完整经营,而是把其中一项作物的营养需求单独提出来。
长条田块与养分比较
劳斯选择较大的长条田块,各条接受不同处理。面积既能向农民展示效果,也给后来分区试验留下空间。不施肥与施农家肥的田块成为比较参照,其他田块试用不同矿物肥料及组合。最初几年的处理方案反复调整,用来追问某种养分来源、逐年补充和残余作用等具体问题。
1844年首次小麦收获显示,单用若干矿物成分增加产量的效果有限,含硫酸铵的处理则有较明显反应。劳斯与吉尔伯特因而在下一季扩大氮肥比较。这些结果推动他们讨论植物氮的来源,并与李比希当时关于大气供氮足以满足作物需要的观点发生争论。试验不是为已有结论附图,而能反过来改变下一年的问题。
参考:[1]
固定处理,也记录改变
1852年,两人决定大体固定各田块的施肥安排,使长期比较有较稳定的基础。一部分处理比较氮的形式和用量,另一部分在有氮条件下比较磷、钾等成分。早期肥料投入并不只是照作物收走多少便补回多少,而要观察土地的供应能力及不同物质的相互作用。
施肥之外,播种、耕作、作物长势和特殊情况也要记下。研究者最初使用手写笔记,后来汇入每项试验各自的“白皮簿”。1969年的试验史报告还逐项列出肥料形式、排水、耕作和杂草控制的变更。这些记录让后人知道田间发生过什么,也避免把一串产量数字误读成条件完全相同的重复。
参考:[1]
收获物与土壤都要保存
布罗德巴克从1844年起逐年记录籽粒和秸秆产量,并留存干燥样品供化学分析。早期工人用镰刀收割,捆扎、田间晾放后运入谷仓脱粒;收割日和运入日期可能不同。1902年以后使用割捆机,1957年开始采用小区联合收割机,取样和产量记录方法也随之变化。
土壤资料同样需要说明采样深度、样本混合方式与化验方法。今天的数据说明把实测值、重测值和估计的1843年起始值区分开,承认各处理条带起始状态不一定完全相同。保存的旧样本可以重新分析,但新方法得到的数值仍须交代换算与可比性,不能把后来估计当作1843年已逐项实测。
连续性靠维护,而非一成不变
杂草逐渐成为持续种麦的困难,人工除草难以维持。1926年起田地被分区,随后轮流休耕以控制杂草;1964年多数区引入除草剂,仍留下不用除草剂的区。1968年又引进矮秆品种,并在部分区域安排轮作。所谓长期连续试验,保留的是可以追溯的研究关系,田块和管理并未冻结。
现代汇总资料因此分别显示连续小麦和轮作小麦,并注明品种、肥料及防治措施的变化。年景、杂草、土壤与养分共同作用,单年高低不能简单归功于一种肥料。布罗德巴克的价值来自持久耕作、称量、保存和校核:每一代人员既继承旧问题,也把新的农业条件写进同一份可以重新检查的记录。