作者:Andi Nichols，俄克拉何马州立大学学生，2016内布拉斯加大学-林肯体验研究员
指导老师:温贝托·布兰科，内布拉斯加大学林肯分校农学和园艺系副教授

涵盖作物提供的好处提供了什么？

的美国农业部可持续农业研究与教育该计划将覆盖作物定义为“一种主要用于减缓侵蚀、改善土壤健康、提高水分利用率、抑制杂草、帮助控制病虫害、增加生物多样性以及为你的农场带来许多其他好处的植物。”来自世界各地的研究表明，覆盖作物对农艺系统是有益的。虽然在某些情况下它们可以提高产量，但更重要的是，它们还可以改善土壤特性，当结合在一起时，改善土壤健康。

如何覆盖作物会影响土壤？

覆盖作物究竟能做些什么来改善“土壤健康”?在探讨这个问题之前，需要澄清一下什么是土壤健康，它需要什么。土壤健康是一个相当新的术语，使用得很松散，其含义不断受到科学界的质疑;然而,联合国粮食及农业组织提供了一个可靠的定义:“土壤在生态系统和土地利用边界内作为一个重要的生活系统继续发挥作用的能力，以维持生物生产力，促进空气和水环境质量，并维持植物、动物和人类的健康。”

土壤健康真正涵盖什么？许多人会说它可以缩小到三个主要类别：物理，化学和生物学性质。在每个类别中，都有更多的属性（图1）.

了解确定土壤健康援助在获得更深入了解覆盖作物时可能影响变化的因素。封面作物可以在作物领域实施，影响土壤健康的三个支柱;所有三次一次都可以改进。例如，如果生产者有兴趣切换到纬度，但是知道该领域的犁平底锅，则可以选择特定的封面作物来突破犁平底锅，而不是使用传统的耕作设备来分解它。这样做可以提高孔隙率，聚集稳定性，微生物活性，营养可用性和水浸润。广泛的研究提供了涵盖作物可以屈服于土壤的整体健康的潜在好处的证据，但它往往是特定的现场。在2016年夏天，在内布拉斯加州大学的长期案例研究中观察到覆盖作物没有显着影响测量的土壤健康参数的一个例子。

案例研究：罗杰斯纪念农场，林肯

在我们的研究中，我们希望评估涵盖作物对各种土壤健康特性的影响。Paul Jasa，Unl Extension Engineer，在过去11年内，在一个玉米大豆冬小麦旋转中管理了学习区。研究了三种治疗方法：

1. 覆盖作物以获取碳，
2. 覆盖氮气固定的作物，和
3. 控制(无覆盖作物)。

测量是在玉米轮作阶段进行的，其中覆盖作物轮作是基于它们为土壤提供碳源或固定氮的能力。玉米和小麦之间无覆盖后分别以黑麦和高粱作为碳源，小麦和玉米之间无覆盖后分别以奥地利冬豆和大豆作为固氮源。实验包括评价

• 有机质含量,
• 宏观和微量营养，
• 湿总体稳定,
• 干燥的总体稳定,
• 渗透性，
• 水渗透,
• 土壤pH值,
• 散装密度，
• "土壤健康指数"和
• 土壤水分。

还收集了作物残茬量和杂草生物量。

大多数土壤健康指标在不同处理之间没有显著差异，除了杂草生物量，这在碳覆盖作物处理中较少。预计水的渗透会表现出强烈的差异，但实际上并没有。据推测，这种无差异是由于在对照行中杂草的数量较高。土壤没有区别，在对照行中增加的植物生命很可能对水分入渗率有影响。

尽管如此，随着越来越多的物种变得对草甘膦具有抗性，这些数据还是很有价值的。数据表明，除了覆盖作物可能改善土壤健康参数外，它们还可以作为有机杂草控制源，帮助生产者减少除草剂投入，并通过提供与杂草物种的竞争，显著减少杂草种群。

土壤健康指数也存在显著差异。土壤样本被送到科尔尼的沃德实验室公司进行哈尼测试。该实验室的网站上写道:“哈尼试验旨在在实验室中尽可能接近地模拟大自然对土壤养分有效性的方法。”通过这个测试，土壤得到一个关于其环境平衡和健康程度的总体指数得分(数值排名)。沃德实验室公司(Ward Laboratories, Inc.)的网站显示，这些排名一般在0到50之间，最好在7以上。在案例研究中，碳覆盖作物排名最高，平均为12.2。对照次之，平均等级为11.4，固氮覆盖作物平均等级为9.5。

结论

建立在以前的土壤健康定义，联合国粮农组织注意事项：“健康的土壤维持各种各样的土壤群落，有助于控制植物疾病，昆虫和杂草害虫，形成有益的共生关联与植物根;再循环必需植物营养素;改善土壤水域积极影响的土壤结构，营养持有能力，最终改善作物生产。“

研究表明，过去的封面作物在过去这种定义的许多方面有改进的种植系统。研究还持续证明了涵盖作物影响是非常特异性的，如这里所描述的研究所示。探索实施封面作物的好处的最佳方法是将研究数据与当地推广专家的建议相结合。

关于作者

Andi Nichols是俄克拉荷马州俄克拉荷马州立大学的一名高级俄克拉荷马州，在俄克拉荷马州，她主要拥有土壤和水资源的植物和土壤科学。她计划于2016年12月毕业，然后在研究生院研究城市农业。她是2016年内布拉斯加州大学的农学夏季奖学金计划的参与者。

资源

有关这些和相关主题的更多信息，请参阅:

• USDA SARE.在覆盖作物
• 美国农业部自然资源保护署:涵盖作物和土壤健康

来源

• Haney土壤健康测试，测试信息病房实验室，kearney.
• 覆盖作物可持续农业研究和教育(SARE)。2012.网络。2016年8月1日。
• “AGP - 什么是健康的土壤？”联合国粮食及农业组织。网络。2016年8月1日。

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由USDA Nifa Fy15农业和食品研究倡议提供的授予提供对该项目的支持：教育和扫盲倡议 - 本科实验研究奖学金计划。

通过这个项目可以找到更多关于学生研究的故事发展综合农学系统的本科研究和推广专业知识。