发表在《农业、生态系统与环境》杂志上的一项研究发现,利用覆盖作物有助于减少耕作需求、提高土壤肥力、保持产量和管理杂草生长问题。
在瑞士 进行的一项为期三年的实验让研究人员研究了八种覆盖作物处理方法,这些处理方法是在两株冬小麦之间种植了短短两个月的时间。
研究人员表示,与无覆盖作物控制不同,高覆盖作物生物量生产能够在所有耕作处理中抑制杂草生物量。
少耕处理的小麦籽粒产量明显高于犁耕处理。另一方面,免耕处理的小麦产量显着降低,除了豌豆处理,小麦产量与犁和少耕处理的产量相同。
生物量产量的这些差异表明养分投入和土壤养分浓度的变化。
该研究进一步表明,作物覆盖种植可以显着增加土壤有机碳和总氮,特别是在减少耕作处理中。此外,这些研究结果表明,利用成熟的覆盖作物,即使只种植两个月,也能使麦田在免耕处理中繁殖,并影响土壤肥力和养分循环。
总之,该研究推测,适当使用和管理覆盖作物,与减少耕作相平衡,是长期保持产量和提高土壤肥力的关键。
覆盖作物及其种类
许多植物可以用作覆盖作物。其中最受欢迎的是豆类和草类(包括谷物);芸苔属植物(如油菜、芥末和草料萝卜)也被用于此目的。
豆科作物由夏季一年生豆科植物(包括大豆、豌豆和豆类)和冬季一年生豆科植物(通常在秋季种植并在冬季成熟)组成,如奥地利冬季豌豆、紫云英、地下三叶草和深红色的三叶草。冬季双年展和多年生植物包括紫花苜蓿、红三叶草、甜三叶草和白三叶草。通常用作冬季一年生植物的作物有时可以在寒冷的短季地区种植为夏季一年生植物。反之亦然,容易受霜冻的夏季一年生植物,如豇豆,可以在美国南部深处种植作为冬季一年生植物。
豆类有能力从大气中固定氮并将其吸收到土壤中。生长量相当大的豆科植物,如多毛紫云英和深红色三叶草,每英亩可为下一季作物提供超过 100 磅的氮。豌豆、野豌豆和红三叶草可提供 30 至 80 磅的氮。豆类还提供了许多好处,例如吸引有益昆虫、向土壤中添加有机物质以及帮助控制侵蚀。
常用的覆盖作物包括一年生谷物(小麦、大麦、燕麦、黑麦)、一年生或多年生牧草如黑麦草和暖季草如高粱-苏丹草。它们对于清除前一季作物留下的营养物质,尤其是氮非常有用。它们减少侵蚀并有助于向土壤中添加有机物质。此外,它们有助于抑制杂草的发芽和增殖。
然而,草的一个问题是:如果您将作物种植到成熟以获得最大量的残留物,则会减少下一作物的可用氮量。通过提早除草或以肥料或粪肥形式添加额外的氮,可以避免这种小小的不便。人们还可以选择通过播种豆科草混合物来提供额外的氮。
用作覆盖作物的芸苔包括芥菜、油菜籽和草料萝卜。它们被用作蔬菜和特种作物生产中的冬季或轮作覆盖作物,如土豆和树果。油菜在晚秋的潮湿条件下生长良好,此时其他种类的植物正在冬眠。油菜通常会屈服于严酷的冬季条件,但在美国中部和南部地区作为冬季作物种植
牧草萝卜在夏末和秋季很容易生长,可以大量吸收养分。它改善了降雨的渗透和储存。它还可以减轻后续作物的根部渗透和发育。
油菜和其他芸苔属作物可用作生物熏蒸剂,防止土壤害虫,特别是植物寄生线虫和根部病原体的侵扰。