研究表明，覆蓋作物有助于土壤健康
黑麥覆蓋作物，如上圖所示，已被證明可以增加土壤有機碳，這是土壤有機質(zhì)的可測量成分，也是決定土壤質(zhì)量的關(guān)鍵因素。土壤有機碳含量越高，土壤健康狀況越好。Credit:SDSUExtension
在世界范圍內(nèi)，農(nóng)民正面臨著各種問題的挑戰(zhàn)，包括人口增長、氣候變化和土壤退化等。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，科學(xué)家們正在尋找解決方案，并開始將他們的研究重點放在可持續(xù)農(nóng)業(yè)實踐的可行性上，比如覆蓋作物。
“提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)性的主要方法之一是利用覆蓋作物，”最近從南達(dá)科他州立大學(xué)農(nóng)學(xué)、園藝和植物科學(xué)系獲得博士學(xué)位的DeepakJoshi說。
覆蓋作物是一種主要用于減緩侵蝕和改善土壤健康的植物。覆蓋作物是在收獲后的短時間內(nèi)種植的，在種植下一種經(jīng)濟作物之前被“殺死”。
“假定覆蓋作物將改善土壤健康和土壤碳，”Joshi補充說。
Joshi的研究概述了保護性農(nóng)業(yè)技術(shù)作為減少發(fā)展中國家土壤退化、氣候變化挑戰(zhàn)和糧食不安全問題的戰(zhàn)略。通過對以往覆蓋作物研究的薈萃分析和田間試驗，研究了覆蓋作物對玉米種植系統(tǒng)土壤有機碳和溫室氣體排放的影響。該論文發(fā)表在《農(nóng)學(xué)雜志》上。
覆蓋作物
覆蓋作物的實驗研究非常廣泛，截至2022年5月，已經(jīng)完成了61多項經(jīng)同行評審的覆蓋作物研究，并提供了數(shù)字化研究。正如喬希所指出的，挑戰(zhàn)在于這些研究并不總是對覆蓋作物的好處提供一個明確的答案。
“有很多關(guān)于覆蓋作物的研究，但不清楚它們是增加還是減少土壤碳，”喬希說。“如果你通讀已發(fā)表的文章，你會發(fā)現(xiàn)有些報告說發(fā)病率增加了，有些報告說發(fā)病率減少了。提供的信息不清楚。”
在他自己的研究中，Joshi將所有已知的覆蓋作物研究(61項)結(jié)合到玉米種植系統(tǒng)的薈萃分析中。研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋作物使土壤有機碳增加7.3%，增幅顯著。
土壤有機碳是土壤有機質(zhì)的可測組分，是決定土壤質(zhì)量的關(guān)鍵因素。土壤有機碳含量越高，土壤健康狀況越好。
“最終，覆蓋作物從大氣中吸收二氧化碳，并將其攪拌到土壤中，”喬希說。“這意味著覆蓋作物可以幫助改善日益嚴(yán)重的氣候問題，也有助于改善土壤健康。”
Joshi發(fā)現(xiàn)，目前覆蓋玉米田的土壤有機碳(SOC)固存率為0.8Mg。這意味著，如果美國所有的玉米田都使用覆蓋作物，每年可以吸收2912萬毫克有機碳，相當(dāng)于1.07億噸二氧化碳。根據(jù)美國環(huán)境保護署的數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于近2.475億桶石油或2380萬輛汽油動力汽車一年的溫室氣體排放量。
“通過為期兩年的田間試驗，我們發(fā)現(xiàn)黑麥覆蓋作物在生育期減少了N2O的排放，而在分解過程中則增加了N2O的排放。然而，當(dāng)我們將兩個生長階段結(jié)合起來時，覆蓋作物和不覆蓋作物處理的排放量相似。這意味著覆蓋作物對溫室氣體排放沒有影響，相反，它通過改善土壤微生物、土壤水分和土壤碳來改善土壤健康，”Joshi說。
“這也將最終提高下一個收獲季節(jié)的作物產(chǎn)量，”喬希補充說。
薈萃分析顯示，種植覆蓋作物可使玉米產(chǎn)量提高23%。
雖然覆蓋作物長期以來在中西部北部的采用率很低，但越來越多的農(nóng)民對已證實的好處有了清晰的認(rèn)識，近年來采用率開始上升。
研究表明，覆蓋作物有助于土壤健康
黑麥覆蓋作物，如上圖所示，已被證明可以增加土壤有機碳，這是土壤有機質(zhì)的可測量成分，也是決定土壤質(zhì)量的關(guān)鍵因素。土壤有機碳含量越高，土壤健康狀況越好。Credit:SDSUExtension
在世界范圍內(nèi)，農(nóng)民正面臨著各種問題的挑戰(zhàn)，包括人口增長、氣候變化和土壤退化等。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，科學(xué)家們正在尋找解決方案，并開始將他們的研究重點放在可持續(xù)農(nóng)業(yè)實踐的可行性上，比如覆蓋作物。
“提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)性的主要方法之一是利用覆蓋作物，”最近從南達(dá)科他州立大學(xué)農(nóng)學(xué)、園藝和植物科學(xué)系獲得博士學(xué)位的DeepakJoshi說。
覆蓋作物是一種主要用于減緩侵蝕和改善土壤健康的植物。覆蓋作物是在收獲后的短時間內(nèi)種植的，在種植下一種經(jīng)濟作物之前被“殺死”。
“假定覆蓋作物將改善土壤健康和土壤碳，”Joshi補充說。
Joshi的研究概述了保護性農(nóng)業(yè)技術(shù)作為減少發(fā)展中國家土壤退化、氣候變化挑戰(zhàn)和糧食不安全問題的戰(zhàn)略。通過對以往覆蓋作物研究的薈萃分析和田間試驗，研究了覆蓋作物對玉米種植系統(tǒng)土壤有機碳和溫室氣體排放的影響。該論文發(fā)表在《農(nóng)學(xué)雜志》上。
覆蓋作物
覆蓋作物的實驗研究非常廣泛，截至2022年5月，已經(jīng)完成了61多項經(jīng)同行評審的覆蓋作物研究，并提供了數(shù)字化研究。正如喬希所指出的，挑戰(zhàn)在于這些研究并不總是對覆蓋作物的好處提供一個明確的答案。
“有很多關(guān)于覆蓋作物的研究，但不清楚它們是增加還是減少土壤碳，”喬希說。“如果你通讀已發(fā)表的文章，你會發(fā)現(xiàn)有些報告說發(fā)病率增加了，有些報告說發(fā)病率減少了。提供的信息不清楚。”
在他自己的研究中，Joshi將所有已知的覆蓋作物研究(61項)結(jié)合到玉米種植系統(tǒng)的薈萃分析中。研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋作物使土壤有機碳增加7.3%，增幅顯著。
土壤有機碳是土壤有機質(zhì)的可測組分，是決定土壤質(zhì)量的關(guān)鍵因素。土壤有機碳含量越高，土壤健康狀況越好。
“最終，覆蓋作物從大氣中吸收二氧化碳，并將其攪拌到土壤中，”喬希說。“這意味著覆蓋作物可以幫助改善日益嚴(yán)重的氣候問題，也有助于改善土壤健康。”
Joshi發(fā)現(xiàn)，目前覆蓋玉米田的土壤有機碳(SOC)固存率為0.8Mg。這意味著，如果美國所有的玉米田都使用覆蓋作物，每年可以吸收2912萬毫克有機碳，相當(dāng)于1.07億噸二氧化碳。根據(jù)美國環(huán)境保護署的數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于近2.475億桶石油或2380萬輛汽油動力汽車一年的溫室氣體排放量。
“通過為期兩年的田間試驗，我們發(fā)現(xiàn)黑麥覆蓋作物在生育期減少了N2O的排放，而在分解過程中則增加了N2O的排放。然而，當(dāng)我們將兩個生長階段結(jié)合起來時，覆蓋作物和不覆蓋作物處理的排放量相似。這意味著覆蓋作物對溫室氣體排放沒有影響，相反，它通過改善土壤微生物、土壤水分和土壤碳來改善土壤健康，”Joshi說。
“這也將最終提高下一個收獲季節(jié)的作物產(chǎn)量，”喬希補充說。
薈萃分析顯示，種植覆蓋作物可使玉米產(chǎn)量提高23%。
雖然覆蓋作物長期以來在中西部北部的采用率很低，但越來越多的農(nóng)民對已證實的好處有了清晰的認(rèn)識，近年來采用率開始上升。
