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？

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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，夏季裏作使用大豆、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