洛桑研究所是一家农业研究机构，位于英格兰赫特福德郡的哈彭登。该所由约翰·班尼特·劳斯和约瑟夫·亨利·吉尔伯特于1843年创立，被广泛认为是世界上持续运行时间最长的农业研究机构。其研究工作结合了实验室研究、田间试验、环境监测和农场尺度研究。该所尤其以历经数代人持续开展的试验闻名，这些试验为研究作物营养、土壤变化及农业管理的环境影响提供了证据。洛桑研究所是英国生物技术与生物科学研究理事会（BBSRC）提供战略支持的研究机构之一。(rothamsted.ac.uk)
创立与机构发展
洛桑研究所的起源，是洛桑庄园的主人劳斯对肥料影响作物生长的研究。他的早期工作包括用硫酸处理骨骼，制成溶解性更高的磷肥，后来称为过磷酸钙。他于1842年为这一工艺取得专利。1843年，他聘请化学家吉尔伯特作为科研合作者，并开始开展系统的田间试验。两人的合作持续了57年，帮助奠定了作物营养研究的实验基础。(rothamsted.ac.uk)
该机构后来以洛桑试验站之名为人所知。1889年，劳斯向劳斯农业信托基金捐赠了10万英镑，并将实验室和试验田交由信托管理，以确保研究能够延续。20世纪，政府的支持不断增加，研究所的科研范围也逐渐扩展到农业化学以外的领域。2009年，原属草地与环境研究所的北威克研究机构并入洛桑研究所，加强了其在草地、畜牧系统和环境过程方面的研究。(rothamsted.ac.uk)
BBSRC通过研究所战略计划和研究能力建设投资，为洛桑研究所提供支持。该所的一项机构职能，是维护可供所外研究人员使用的试验资源，尤其是长期农业试验、昆虫监测网络，以及配备监测仪器的农业生产系统。(ukri.org)
长期田间试验
洛桑研究所最具代表性的资源是其长期试验。这些试验保留了跨越数十年乃至数百年的试验处理记录，使研究人员能够考察短期试验难以充分捕捉的变化。作物产量、土壤测量数据、气象记录和保存的样品相结合，使研究人员既能考察农业管理的即时影响，也能研究其累积效应。(repository.rothamsted.ac.uk)
布罗德巴尔克
布罗德巴尔克试验始于1843年，旨在研究化肥和厩肥对冬小麦的影响。其试验处理包括不同的养分投入，以及不施肥的对照处理。除特定区段休耕的时期外，一些化肥和厩肥处理自试验设立以来一直延续至今。布罗德巴尔克试验为研究作物生产、土壤养分储量、土壤有机质、杂草，以及农业投入与管理之间的相互作用提供了证据。(rothamsted.ac.uk)
布罗德巴尔克并不是对19世纪农业原封不动的重现。作物品种、耕作和收获方法、病虫害防治，以及土壤酸度管理都在不断演变；试验的部分区域也引入了轮作。这些调整既保留了重要的长期比较，也使试验能够研究与当代农业相关的问题。因此，解释试验结果时，需要依据各小区和区段有记录可查的历史，而不能假定所有条件始终不变。(rothamsted.ac.uk)
公园草地试验及其他经典试验
公园草地试验于1856年设立，最初研究化肥和有机肥如何影响永久性草地的干草产量。此后，它成为生态学研究的重要资源。试验中不同的养分投入和石灰施用处理，使研究人员能够在罕见的长期时间尺度上考察植被组成、土壤酸碱度和生物多样性。植物群落调查，以及保存下来的土壤和植物材料，使该试验的用途超出了最初的农业问题。(era.rothamsted.ac.uk)
其他经典试验包括为研究春大麦而设立的胡斯菲尔德试验，以及有关三叶草、养分耗竭和任由土地自然演变为林地的试验。洛桑研究所更广泛的试验记录还涵盖了在沃本及其他研究农场开展的工作。这些资源共同支持了对不同作物、土壤、养分处理和土地利用历史的比较研究。(rothamsted.ac.uk)
对统计学的贡献
洛桑研究所在现代统计学和实验设计的发展中发挥了重要作用。罗纳德·费希尔于1919年加入试验站，研究如何从该站积累的农业记录中提取更多信息。他在那里工作了14年。田间试验中的实际问题，推动了相关方法的发展，以区分试验处理的效应与土壤差异及其他实验误差来源造成的变异。(rothamsted.ac.uk)
在洛桑工作期间，费希尔发展了方差分析的应用，并将区组划分和随机化原则引入实验设计。他还推广了同时考察多个因素的析因设计。这些进展提高了田间试验的效率，并使研究人员能够评估处理之间的交互作用，而不再只是孤立地考察每个因素。(repository.rothamsted.ac.uk)
最早的经典试验设立于这些方法出现之前。除跨年份的重复观测外，其原始布局通常没有设置试验重复。这一区别十分重要：洛桑研究所对实验设计的历史性影响，并不意味着其19世纪的试验在最初设计时就遵循了后来形成的统计学原则。解释这些试验时，需要关注空间变异、处理历史，以及试验设计本身能够支持哪些具体比较。(repository.rothamsted.ac.uk)
样品档案与数据资源
洛桑样品档案库源于劳斯和吉尔伯特自1843年开始研究时便保留作物和土壤样品的做法。后续几代研究人员延续了这项采集工作，所收集的样品包括小麦籽粒、秸秆、牧草、土壤、化肥和有机肥。档案库保存了约30万份样品，其中包括已终止试验的材料，以及在英国境外采集的土壤。(era.rothamsted.ac.uk)
保存下来的材料使研究人员能够利用采样时尚不存在的分析技术开展研究。其应用包括考察大气输入物、植物病原体、农药抗性和土壤碳的变化。档案库的价值，在于将实物材料与已知的试验处理、采集日期和试验记录联系起来。(era.rothamsted.ac.uk)
洛桑电子档案库通常简称为e-RA，为长期试验数据及相关文档提供有管理的存储和访问服务。它汇集了数据集、试验说明、管理历史和气象记录。电子档案库与样品档案库相配合，使研究人员能够将历史材料中新测得的特性，与这些材料产生时的条件联系起来。(era.rothamsted.ac.uk)
昆虫监测
洛桑昆虫调查项目运营着覆盖全国的吸虫器和灯光诱捕器网络，其记录可追溯至1964年。这些设备采集有关蚜虫、较大型蛾类和其他昆虫的标准化信息。该调查同时服务于农业和环境研究：蚜虫记录为作物害虫信息服务提供支持，而较长期的数据集则有助于研究昆虫数量和分布的变化。(rothamsted.ac.uk)
这些记录也说明，为什么必须针对不同昆虫类群和不同时期分别解读变化趋势。对1969—2016年诱捕数据的一项分析发现，蛾类数量呈下降趋势，而蚜虫的总体数量大体稳定，尽管不同年份之间存在显著波动。这些结果并不能代表所有昆虫；它们表明，在评估种群变化时，持续监测、一致的采样方法和细致的分类信息十分重要。(rothamsted.ac.uk)
农场尺度研究与当代研究
位于德文郡的北威克农场平台将洛桑的试验方法拓展到实际管理的农业生产系统。该平台于2010年设立，将农业生产与对土壤、牲畜、作物、天气，以及向环境流失的物质进行密集测量相结合。其数据集包括土壤含水量、径流、水化学和温室气体测量数据，为比较农业生产系统和检验农业过程模型提供了证据。(nw-farmplatform.rothamsted.ac.uk)
农场尺度的观测，使研究人员能够考察生产与环境影响之间的联系，包括经地表径流发生的养分流失，以及与畜牧业和土地管理有关的排放。该平台也支持模型开发和校准，并向外部研究人员提供数据。(rothamsted.ac.uk)
洛桑研究所更广泛的研究计划涉及小麦健康与生产、通过植物工程生产有用产品、建设更健康的农业生态系统，以及以数据为基础提升农业韧性的方法。这些计划将生物机制研究与田间及农业系统研究相衔接，对历史试验形成补充。(rothamsted.ac.uk)
解读与局限
持续时间长是洛桑试验的优势，但这并不意味着可以忽略实验设计和管理方式的变化。例如，布罗德巴尔克试验之所以持续具有现实意义，部分在于它在保留特定处理比较的同时，引入了现代作物品种和农业实践。因此，其记录应被视为有文档记载的试验历程，而不是在完全不变的条件下取得的测量结果。(rothamsted.ac.uk)
长期证据还能够区分短期反应与需要多年才会显现的变化。洛桑研究所较新开展的减耕和种植多样化试验最初发现，减耕条件下的小麦产量较低，但影响因地点、轮作方式和前茬作物而异。这些发现强调，管理系统的表现取决于其具体背景和评估所涵盖的时间跨度，不能仅凭某一种做法或最初几次收获的结果判断。(rothamsted.ac.uk)
参考来源
- The history of Rothamsted Researchrothamsted.ac.uk
- Strategically supported institutes – UKRIukri.org
- Research infrastructure – BBSRC – UKRIukri.org
- Why do we make changes to the long-term experiments at Rothamsted?rothamsted.ac.uk
- Using the long-term experiments at Rothamsted to address current agricultural and environmental issuesrepository.rothamsted.ac.uk
- Guide to the Classical and Other Long-term Experiments, Datasets and Sample Archiverothamsted.ac.uk
- e-RA Parkgrassera.rothamsted.ac.uk
- World's longest-running grassland experiment celebrates 170 yearsrothamsted.ac.uk
- Statement on R A Fisherrothamsted.ac.uk
- Introduction to "The Arrangement of Field Experiments"repository.rothamsted.ac.uk
- e-RA Rothamsted Sample Archiveera.rothamsted.ac.uk