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雜草立大功,覆蓋作物取代除草劑的秘訣看這裡!

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譯者 香香編譯 柴幗馨責任編輯 林韋佑

選擇不同功能性的覆蓋作物,混在一起種效果更好

美國賓州州大學農業科學院研究發現:將不同種類的的覆蓋作物種子混在一起播種,比起分區種植,維持土地肥力與維護農田生態系的效果更好,同時還能維持經濟作物的產量。這是第一篇文獻以「功能性」分析各種覆蓋作物在田裡的功用,包括主要經濟作物產能的貢獻與對農業生態系價值,研究結果發表在2016年9月的應用生態學期刊《Journal of Applied Ecology》




「覆蓋作物」指的是:對田間土壤保水力、土壤結構、肥力等,與雜草管理有幫助的作物。台灣常見覆蓋作物有百喜草與百慕達草,具有防止土壤被雨水沖刷而流失的功用。其他像是魯冰、田菁等綠肥作物,則能維持土壤肥力。


研究主持人Kaye教授表示:過去很少有覆蓋作物的文獻,特別是針對不同種類綠肥植物組合對田間經濟作物產量影響的論文。因此研究重點是分析各種覆蓋作物的功能,包含作物對雜草的抑制能力、對土壤無機氮素的貢獻,能降低多少施肥量、與最終能提升多少玉米的產量等。


論文第一作者 FInney助理教授表示:釐清各種覆蓋作物對經濟作物的功能是很重要的。田裡種越多種綠肥植物就越好嗎?能不能夠找出覆蓋作物的混合原則?





試驗在賓州州立大學的Russell E. Larson農業研究中心進行。在玉米栽培季之前,使用18種不同的種子混合比例作為綠肥。經過兩年的玉米田間試驗,分析其中5種綠肥作物對土壤、田間生態系、與玉米產量的影響。


農藝學家將覆蓋作物的功能區分如下,
夏季裏作使用、菽麻等固氮作物,綠肥作物則是甜菜根、小米、燕麥、高粱。冬季裏作則使用紅菽草與長柔毛野豌豆等耐寒固氮作物,搭配大麥、黑麥草、裸麥等綠肥作物。並比較分區種植與混合種植不同作物下,對玉米產值與田間管理的影響。


研究結果發現,使用多種固氮能力強豆科作物進行裏作栽培,反而導致經濟作物(玉米)氮元素吸收量下降,降低玉米產量。但混合豆類
與非豆類的作物組合,就可以同時提供無機氮,且維持良好的碳氮比。

在夏季裏作的試驗結果中,混合大豆、菽麻等固氮作物,搭配甜菜根、燕麥、與小米等綠肥作物的組合,比只有單純種植固氮作物或綠肥作物的組合好。Finney教授認為,混合種子的做法,能互相制衡不同植物對土壤養分的運用,穩定生態系統的平衡。


覆蓋作物能增加田間植物多樣性,同時創造生物多樣性與生態系的良性循環,而且還是實際、即刻可應用的永續農法,成效甚至改善了試驗地區周圍的水質。Kaye教授強調:慣行農法的玉米田,只提高綠肥植物的多樣性,對原有農業生態系統價值的影響不大,但將這些作物混雜在一起的設計,能將覆蓋作物的栽培效果發揮極致。


研究團隊未來將針對各種田間條件,給予玉米農各種覆蓋作物的建議組合。期望達到增加土地肥力、控制雜草、氮肥管理、與增進玉米產量的目標。在提升生物多樣性的同時,也將經濟和管理成本降低。



延伸閱讀: 以雜草管理保護土壤 覆蓋作物育種研究待重視

資料來源: 每日科學 Sep 8, 2016   Cover crop mixtures increase agroecosystem services, first-of-kind study suggests

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