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作物间作带来的神奇

陈能场 土壤家 2021-04-27

导  读


间作是作物种植的一种方式。作物并不总是按照你期望的方式—-如同你知道的“1+1=2”那样—-行事!作物间充满着协同作用,作物间作充满着神奇!


原文作者/Rossie Izlar

编译/陈能场(广东省生态环境技术研究所研究员)

来源:

https://www.soils.org/discover-soils/story/intersection-soil-health-production(2016年9月14日)

原题为:Intersection of soil health, production


植物科学家Ann Bybee-Finley说,她的第一个田间试验是非常微小的。她说: “在一个非常大的世界里, 我觉得自己是一个非常小的科学家。”

 

生长季节过半, 夕阳下, Ann Bybee-Finley在检查地里的作物。大多数农业是单作,每个地块都是一种植物。如果由于疾病、害虫或天气单一种作物歉收,则间作或种植多种物种可为农民提供后备。照片版权:Chris Pelzer。


Bybee-Finley在康奈尔大学开展农作物间作研究。间作是一种复杂的耕作方式,不同的植物种类在同一地里生长。多数情况下,惯常做法的农民只在一片田或一个地块内种植一种作物,这种做法称为单作。对农民来说单作更方便,但它可能会使作物更加脆弱。例如,如果一株植物发病,其他植物很可能受到感染跟着发病。杂草更有可能在非常相似的地块中找到它的安居之处。因此,单作可以依靠昂贵的合成化学品来抵御杂草和疾病。


干旱和其他天气事件也可能破坏整个单作农田。 Bybee-Finley说,2012年的一场严重干旱影响了她对农业的看法。 “作物歉收的故事让我想了解如何让农业实践变得更有弹性,特别是气候变化让极端天气事件更频繁的情况下。”


如果其中一种农作物失败,间作会为农民提供更多选择。 “这就像一个多元化的股票投资组合,”Bybee-Finley说。植物多样性也促进地下更多样化。植物在分解时增加有机物和养分,补充土壤。


在她的实验中,Bybee-Finley种植了四种覆盖作物,这些作物可以增加土壤肥力并保护土壤免受侵蚀,其中两种是牧草:珍珠粟和高粱,另外两种是豆科植物:豇豆和太阳麻。在土壤因多年耕作而养分枯竭后,这两种牧草在种植土壤中以增加有机物质而出名。豆类作物对土壤也有好处,因为它们的根在分解时释放出氮素养分。这些覆盖作物也是奶牛和其他牲畜的饲料来源,为农民提供了另一个收入来源。

 


Chris Pelzer,Ann Bybee-Finley和Casey McManus(从左到右)在种植实验的第一个田间地点约30天后清理豇豆地块的四周。将四种不同的植物种植在一起,共同努力使土壤多样化并增加营养。照片版权:可持续种植系统实验室。


在她的实验中,Bybee-Finley发现以同样速度增长的牧草和豆科植物更具生产力,因为它们不需像那些以不同的速度增长的植物激烈争夺空间和资源。另一方面,她发现一些植物组合生长量多一些,而另一组合则含氮量高一些。


Bybee-Finley说:“我确信这是个甜蜜的地方,有很多未知的途径和问题需要问:我应该种植哪些物种?每一种植物该种多少?“Bybee-Finley说这个实验的下一步是看哪些植物的组合对动物最有营养。


 “对于像这样的多变量的试验,最终得到的是一组复杂的结论。”,她说:“当你面对整个系统时,你难有个即时定论,要得出一个明确的结论需要更长的时间。”


但Bybee-Finley对复杂性感到满意。她说:“多样性带来多样性,农业科学已经开始超越简单的策略,即每轮只种一种作物。” 


对于Bybee-Finley而言,间作充满着权衡,而来自农业的人生的一课就是植物并不总是按照你期望的方式行事。“生物学的奇迹在于不管你做什么,植物都会做它们想做的事。”


可以在Crop Science上了解更多关于这项研究的信息。 康奈尔大学,国家食品与农业研究院,美国农业部,孵化项目2013-14-425:扩大覆盖作物在可持续耕作系统中的作用,NE SARE研究生项目GNE14-073也资助该研究。


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