这是其中之一农大覆盖作物研究概况这是本周的《作物观察》的重点报道。

背景

覆盖作物长期以来被用于多种功能，包括向土壤中添加有机质、抑制杂草、减少养分淋失和刺激土壤生物区系。然而，最近人们对高度多样化的覆盖作物混种的使用越来越感兴趣。虽然有人断言，混合覆盖作物可以提高生物量生产力，增加杂草抑制，增强养分保留，并通过刺激增加土壤生物区系来促进土壤健康，但实际上几乎没有经验证据支持这些说法。

有人提出，只有使用更多的覆盖作物品种，覆盖作物的许多功能才能得到改善，但这些主张很少基于经验证据，更多地是基于对农业和生态领域中普遍存在的多样性的直觉。该项目的首要目标是确定增加覆盖作物混作多样性对覆盖作物功能的影响。具体而言，本研究评估了增加覆盖作物种类和功能丰富度对地上生物量生产力、杂草抑制、土壤养分保持和土壤微生物生物量的影响。

学习描述

在内布拉斯加州东南部的11个地点重复了20到40次覆盖作物处理，重复了3到4次。在设计处理时，使用了18种覆盖作物，分别代表来自六个预先定义的功能类群的3种覆盖作物:

• 冷季草(大麦、燕麦、小麦)，
• 凉爽季节的豆类(奥地利冬豌豆、红三叶草、黄三叶草)，
• 凉爽季节的芸苔类(萝卜、油菜籽、萝卜)，
• 暖季草(黍、高粱、毛蕨、苔草)，
• 暖季豆类(鹰嘴豆，豇豆，太阳麻)，和
• 暖季阔叶植物(荞麦、红花、向日葵)。

每个品种均为单栽培。最多样化的处理包含了所有18种物种。其余处理包括覆盖作物品种和功能丰富度中等水平的处理和无覆盖作物控制处理。

覆盖作物种植日期为7月19日至9月20日。覆盖作物和杂草地上生物量在冬季杀虫前取样。在其中一个地点，于次年4月9日采集了土壤样本，并分析了土壤中可提取的硝酸盐、磷、钾、硫酸盐和氯化物，并提取了脂肪酸甲酯，以量化土壤微生物生物量。对0-10、10-20、20-30和30-60 cm深度的土壤样品进行可提取土壤养分分析。对0 ~ 10 cm深度的土壤样品进行了微生物生物量评估。

应用问题

增加覆盖作物混种多样性如何影响生物量生产力?平均而言，多样性较多的覆盖作物混作比多样性较少的覆盖作物混作和覆盖作物单一栽培更高产。然而，这主要是由于低产量的覆盖作物品种拉低了覆盖作物单作和多样性较低的覆盖作物混作的平均生产力。

在高度多样化的覆盖作物混作中，高产品种弥补了低产品种的不良表现。也就是说，在每个地点，最高产量的覆盖作物单作在生物量生产力方面与最高产量的覆盖作物混作表现相同，甚至更好。增加覆盖作物多样性似乎并没有增加潜在的生物量生产力，而只是增加了选择高产覆盖作物的可能性。

增加覆盖作物混种多样性是否增加杂草抑制、土壤养分保留或土壤微生物生物量?与无覆盖对照相比，有覆盖种植的地块杂草更少，土壤养分保持(关于土壤可提取的硝酸盐、钾、硫酸盐和氯)增加，土壤微生物生物量增加。此外，与不同覆盖作物处理相比，覆盖作物生物量的增加与杂草抑制、土壤养分保持和土壤微生物生物量的增加相关。由于多样化的覆盖作物处理平均比多样性较少的覆盖作物处理更多产，增加覆盖作物混合多样性往往与杂草抑制、土壤养分保持和土壤微生物生物量的增加有关。然而，控制覆盖作物生物量的变化，几乎没有证据表明增加覆盖作物混合多样性本身会增加杂草抑制、土壤养分保留或土壤微生物生物量。在抑制杂草、保持土壤养分和增加土壤微生物生物量方面，高产覆盖作物单作与高产覆盖作物混作同样有效。

额外的资源

佛罗伦萨，2016年。涵盖作物混交种的多样性和功能。博士论文。内布拉斯加州大学林肯分校。