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康奈尔大学11月13日发表在《农业系统》(Agricultural Systems)杂志上的一项研究显示,之前的有机耕作方式和种植对未来的土壤健康、杂草和作物产量都有持久的影响。

该研究还分解了土壤健康的特定组成部分——如土壤动物的数量和活动以及土壤稳定性——是如何影响作物产量的。

“随着农民对能够利用和开发土壤健康的兴趣越来越大,这项研究真的帮助我们达到越来越规范的程度,”他说凯尔毛细作用他是这项研究的合著者之一。

此外,这项研究加强了我们对土壤动物(如螨虫和其他生活在土壤中的小动物)在土壤健康和作物产量方面发挥关键作用的认识。

已知土壤动物在间接影响土壤中的微生物群落时分解作物垃圾。研究人员的新发现表明土壤无脊椎动物的测量可以为土壤健康的评估提供信息。

“当我觉得作物管理时,营养修订不会成为美国农民对农民的限制因素[农作物生产力]的限制因素“真的,我们需要在我们的土壤中优化这些生物过程,更多地关注生物测量。”

这项研究很重要,因为不可持续的农业实践是生物活性和营养土壤的耗尽,导致农民们越来越关注,对农民生长足够的食物以跟上全球人口增长。

与此同时,根据美国农业部国家农业统计局2016年认证有机农作物调查,2018年美国有机产品销售额超过500亿美元,纽约州在认证有机大田作物面积方面排名第一。

2005年,研究人员开始在纽约奥罗拉的康奈尔研究场进行康奈尔有机谷物种植系统试验。该实验比较了四种种植系统,这些系统在肥料投入,耕作措施和杂草控制中变化。然后,在2017年6月,整个网站 - 包括地图之间的小巷 - 被高粱苏丹草耕种和播种,了解以前的管理实践的长期影响。今年9月,研究人员正在收集关于土壤无脊椎动物丰富,社区结构和杂草和高粱苏丹草生物量的数据。

该研究强调了经过12年不同类型的有机作物和土壤管理实践后,杂草数量、土壤化学、物理和生物特性以及作物生产力的变化马修瑞安,土壤与作物学副教授,种植制度试验首席研究员,论文通讯作者。

总的来说,他们发现过去的养分输入、土壤被干扰的程度、杂草管理和之前的作物都产生了持久的影响。例如,采用减少耕作系统管理的地块总体土壤健康状况更好,尤其是在观察微生物活动时。在加强杂草管理系统下的地块土壤健康状况不太好,但杂草控制更好。

瑞安说:“如果杂草得到充分抑制,减少有机种植系统的耕作可以恢复土壤健康,增加作物产量。”

他们还研究了小块地之间的小巷,那里的土壤健康状况非常好,因为没有土壤干扰。这导致了土壤无脊椎动物的多样性。

杰尼根开发并运行了统计模型,以检验在所有种植制度下驱动未来作物生产力的关系。虽然强有力的科学告诉农民作物所需的适当营养水平,但建模结果显示,作物产量受到微生物活性和土壤团聚体稳定性(土壤颗粒保持团聚体以保持空气和水的能力)等因素的限制。该模型表明,土壤无脊椎动物可能通过捕食微生物发挥重要作用,从而刺激土壤微生物活性。

这项研究由纽约州环境保护基金资助。

这篇文章也刊登在《康奈尔纪事报》上。

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