研究人员表示，种植和种植覆盖作物的战略组合不仅可以减少农田氮的流失，保护切萨皮克湾的水质，而且还可以为随后的经济作物提供氮，从而提高产量。
研究人员表示，将覆盖种植提高到一个新的水平的经济效益非常重要，因为这些益处将说服东北和中大西洋地区更多的玉米，小麦和大豆种植者采用这种做法。这些经济作物种植面积较大，主要用于饲养牲畜，如奶牛，牛，猪和家禽。
“覆盖作物是我们减少切萨皮克湾水域养分的主要工具之一 - 它们有可能成为农业氮调节剂，可以减少土壤中的淋溶，然后将氮气输送到随后的经济作物中，”Jason Kaye说。 ，土壤生物地球化学教授。他在宾夕法尼亚州立大学农业科学学院的研究小组近十年来一直在研究覆盖作物物种。
然而，以这种方式调节氮气已经证明是困难的，因为覆盖作物物种在减少氮素淋失或增加经济作物的氮供应方面都表现出色，但它们不能同时在两者中表现优异。研究人员测试了混合物种覆盖作物林分，看它们是否能够平衡各个物种的固氮和氮清除能力。
在宾夕法尼亚州立大学拉塞尔拉森农业研究中心，他们测试了6种覆盖作物单一栽培和4种混合物对有机管理的玉米 - 大豆 - 小麦饲料 - 谷物轮作中氮循环的影响。三年来，研究人员使用一套综合方法来量化土壤氮动态并测量植物氮的吸收。
在该研究中，与休耕地相比，所有覆盖作物物种 - 包括豆科植物单一栽培 - 都减少了氮的淋溶。与休耕地相比，谷物黑麦单一栽培使氮淋失减少了90%。值得注意的是，具有低播种率的黑麦的混合物也几乎同样如此。相对于休耕，奥地利冬豌豆单一栽培增加了经济作物的氮吸收量。相反，相对于休耕，黑麦单一培养物降低了氮摄取。
本月在PLOS One上发表的研究结果清楚地表明，覆盖作物物种的选择和混合物设计可以大大减轻氮储量和经济作物氮供应之间的权衡，为种植系统中的氮肥管理提供了强有力的工具，Kaye指出。
“这些混合物都非常擅长减少污染，但它们对产量的影响有限，”他说。“表现最好的混合物是那些豆类比例较高，混合在一些草类如黑麦中的混合物。包含谷物黑麦的混合物大大减少了污染，因为禾本科植物能够确定根系生物量，这种生物质可以保持氮气并提供微生物活性。泥。”
覆盖作物保持养分流出河流，保护海湾，并将氮气转移到经济作物的过程非常简单。Kaye指出，在收获经济作物后的秋季，土壤中的氮可以进入切萨皮克。覆盖作物可以吸收氮，然后，当覆盖作物在春季被杀死时，覆盖作物组织中的氮被土壤中的微生物分解并传递给下一个经济作物，增加产量。
Kaye认为，研究结果可能对宾夕法尼亚有机饲料谷物生产商具有及时的意义。覆盖作物在有机系统中尤为重要，其中耕作用于管理和杀死杂草并覆盖作物。在这些情况下，减少受干扰土壤的侵蚀是至关重要的。
“宾夕法尼亚州的有机农业发展很快，”他说。“一个例子是贝尔和埃文斯最近扩大了该州的有机家禽业务。因此，农民可能有一个新的和不断扩大的有机种植饲料谷物市场。将覆盖作物混合物纳入其轮作将有助于他们提高生产力增加养分污染。“