美国农学学会 2016年11月，无人驾驶飞机拍摄的照片显示了伊利诺伊州蒙莫斯两个月的覆盖作物生长情况
信用:丹尼斯·鲍曼 全世界的农民都渴望保护他们最重要的资产:他们的土地
土壤支撑并丰富了他们的庄稼
但是相对较薄的表层土壤很容易被冲走，变成溪流，带走不需要的养分
输入覆盖作物
覆盖作物是淡季生长的不宜食用的植物
它们的根有助于保持土壤原位，防止侵蚀
覆盖作物甚至可以吸收过量的养分，如氮，以防止它们污染河流
农民越来越有兴趣使用覆盖作物来帮助他们的农场
但是，由于有令人眼花缭乱的植物可供选择，加上复杂的作物轮作，做出正确的选择绝非易事
“我认为覆盖作物是保持土壤和保持农场养分的非常重要的工具，”伊利诺伊大学研究员、美国农学学会成员玛丽亚·维拉米尔说
“在中西部，我们非常幸运地拥有高肥力的土壤，这使我们成为世界上最大的食物提供者
保护我们的土壤至关重要
" 为了帮助伊利诺伊州的农民选择合适的覆盖作物，维拉米尔和她的团队决定测试几种潜在的覆盖作物
他们在普通的中西部玉米和大豆轮作之间种植不同的覆盖作物
研究人员与农民密切合作，选择测试哪种覆盖作物
“他们想测试不同的覆盖作物，特别是那些不会在春季产生额外工作的作物，以及其他不会与玉米争夺资源的作物，”维拉米尔说
温和的冬季过后，伊利诺伊州乌尔班纳的覆盖作物生长显示出黑麦和一年生黑麦草的强劲生长
信用:格万·贝南克 种植大豆之前，农民更喜欢种植黑麦作为覆盖作物
黑麦吸收了前一年玉米收获季节后残留在土壤中的氮
但是，当农民计划种植玉米时，他们更喜欢使用紫云英覆盖作物
紫云英是一种豆类作物，这意味着它可以为玉米提供氮，以便在季节后期使用
Vetch也比谷类黑麦使用更少的水，这意味着玉米作物不需要努力工作来争夺有限的水资源
维拉米尔的团队在该州的六个地方建立了试验区
在玉米或大豆生长季节即将结束的时候，研究人员走过麦田，在植物间播撒覆盖作物的种子
这类似于飞机播种
空中播种已经成为一种流行的想法，即及时在田间种植覆盖作物
他们测试的覆盖作物包括春燕麦、红三叶草、一年生黑麦草和萝卜等
然后，研究人员跟踪覆盖作物的生长情况，土壤性质如何随时间变化，以及未来粮食作物的产量
令人惊讶的是，覆盖作物对土壤没有太大影响
“除了使用一年生黑麦草进行轮作之外，使用覆盖作物对土壤性质没有多大改善，”维拉米尔说
大多数覆盖作物对土壤影响不大的最大原因是它们大多数在冬天死去
那主要是因为天气
像伊利诺伊州这样的中西部州可能会遭遇严冬，尤其是在该州的北部
研究人员进行的广播播种也意味着种子只是简单地停留在土壤的顶部
这意味着覆盖作物比埋在地下的种子更难发芽
在玉米和大豆中间播种覆盖作物(如图所示)是种植者在最佳时间播种的常用方法
在这项研究中，研究人员使用手持撒布器模拟空中播种，并在经济作物行之间行走
信用:格万·贝南克 但是覆盖在冬天死去的庄稼可能是一件好事
死覆盖作物意味着农民在春天杀死它们的工作量会减少
但它们在保护土壤或吸收养分方面也不太有效
一年生黑麦草和谷类黑麦，两种草都在冬天存活了下来，毛根草也是如此，一种类似大豆的豆科植物
这些草略微降低了未来的玉米产量
这可能是因为它们在春天与玉米争夺水分
“大豆的产量丝毫没有受到影响
大豆长得很好，有覆盖作物，所以我们需要利用这一点，”维拉米尔说
研究小组还测试了耕作对土壤和产量的影响，但只看到了适度的效果
“教训是，从覆盖作物中获取利益需要更大的承诺来保护土壤，”维拉米尔说
“这意味着选择能够熬过冬天、在春天大量生长、并能一直保持土壤的覆盖作物
一些覆盖作物可能会略微降低未来的作物产量，但从长远来看，保护我们的土壤是值得的
" “如果我们想看到覆盖作物的好处，我们需要集中精力管理我们的覆盖作物种植系统，给它们生长的空间，并有策略地使用它们来跟随玉米作物、青贮玉米甚至小麦，如果我们幸运地拥有这种作物的话，”她说
“我们使用覆盖作物的主要目标应该是保护土壤，保持土壤养分
"
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