Højre cover-crop-blanding god til både Chesapeake og bundlinjer

Plantning og dyrkning af en strategisk blanding af dækafgrøder reducerer ikke kun tabet af kvælstof fra landbrugsmarker, beskyttelse af vandkvaliteten i Chesapeake Bay, men praksis bidrager også med nitrogen til efterfølgende kontantafgrøder, forbedring af udbyttet, ifølge forskere.

De økonomiske fordele ved at tage dækafskæring til det næste niveau er vigtige, fordi fordelene vil overbevise mere majs, hvede- og sojabønderavlere i de nordøstlige og midtatlantiske områder for at vedtage denne praksis, sagde forskerne. Disse kontantafgrøder dyrkes over store arealer hovedsageligt til fodring af husdyr, såsom malkekøer og oksekøer, svin, og fjerkræ.

"Dækafgrøder er et af de vigtigste værktøjer, vi har til at reducere næringsstoffer i vandet i Chesapeake -bugten - de har potentiale til at være kvælstofregulatorer i landbruget, der reducerer udvaskning gennem jord og derefter leverer nitrogen til efterfølgende kontantafgrøder, "sagde Jason Kaye, professor i jordbiogeokemi. Hans forskergruppe i Penn State College of Agricultural Sciences har studeret dækafgrødearter i næsten et årti.

Alligevel har det vist sig vanskeligt at regulere kvælstof på denne måde, fordi dækafgrøder udmærker sig ved enten at reducere kvælstofudvaskning eller øge kvælstofforsyningen til kontante afgrøder, men de formår ikke at udmærke sig på begge samtidigt. Forskere testede dækafgrødebevoksninger med blandede arter for at se, om de kunne balancere de individuelle arters nitrogenfikserende og nitrogenopfangende evner.

De testede seks dækafgrødemonokulturer og fire blandinger for deres virkninger på nitrogenkredsløbet i en økologisk styret majs-sojabønner-hvede foder-korn-rotation ved Penn State's Russell E. Larson Agricultural Research Center. I tre år, forskere brugte en række integrerede tilgange til at kvantificere jordens nitrogendynamik og måle planternes nitrogenoptagelse.

I undersøgelsen, alle dækafgrødearter – inklusive bælgplantemonokulturer – reducerede nitrogenudvaskningen sammenlignet med brakarealer. Kornrugmonokulturer reducerede kvælstofudvaskning med 90 procent, i forhold til brakmarker. Især blandinger med lav udsåningshastighed af rug gjorde det næsten lige så godt. Østrigske monokulturer med vinterærter øgede kvælstofoptagelsen i kontantafgrøder mest, i forhold til brak. Omvendt rugmonokulturer nedsatte nitrogenoptagelse, i forhold til brak.

Forskningens resultater, udgivet denne måned i PLOS One , viser klart, at udvælgelse af dækafgrødearter og blandingsdesign i væsentlig grad kan afbøde afvejningen mellem kvælstofretention og kvælstofforsyning til kontantafgrøder, leverer et kraftfuldt værktøj til at håndtere nitrogen i afgrødesystemer, Kaye påpegede.

"Blandingerne var alle meget gode til at reducere forurening, men deres indflydelse på udbyttet var begrænset, " sagde han. "Blandinger, der klarede sig bedst, er dem, der havde en højere andel af bælgfrugter og blandet en lille smule af græsset som rug. Blandinger, der inkluderer rug af korn, reducerede forureningen dramatisk, fordi græsser etablerer rodbiomasse, der holder nitrogen og giver mikrobiel aktivitet i jorden."

Processen, hvor dækafgrøder holder næringsstoffer ude af vandløb, beskytte bugten, og videregivelse af nitrogen til kontantafgrøder er ligetil. Kaye bemærkede, at i efteråret, efter at en kontant afgrøde er høstet, der er nitrogen i jorden, der kunne gå til Chesapeake. En dækafgrøde kan optage det nitrogen og derefter, når dækafgrøden dræbes om foråret, kvælstoffet i dækafgrødens væv nedbrydes af mikroorganismer i jorden og føres videre til den næste kontantafgrøde, stigende udbytte.

Forskningsresultaterne kan have rettidig betydning for Pennsylvania økologiske foderkornproducenter, Kaye tror. Dækafgrøder er især vigtige i økologiske systemer, hvor jordbearbejdning bruges til at håndtere og dræbe ukrudt og dækafgrøder. I de situationer, at reducere erosion i forstyrret jord er kritisk.

"Økologisk landbrug vokser meget hurtigt i Pennsylvania, " sagde han. "Et eksempel er, at Bell &Evans for nylig udvidede økologiske fjerkræaktiviteter i staten. Så, landmænd har potentielt et nyt og voksende marked for foderkorn, der er dyrket økologisk. Inkorporering af dækafgrødeblandinger i deres omdrift vil hjælpe dem med at være mere produktive uden at øge næringsforurening."