Blandinger af dækafgrøder skal være afstemt på bedriften for at levere maksimale økosystemtjenester

Penn State -forskere, i en nylig undersøgelse, blev overrasket over at erfare, at de kunne tage det nøjagtig samme antal frø fra de samme planter, læg dem på landbrugsmarker på tværs af den midtatlantiske region og få dybt forskellige bevoksninger af dækafgrøder et par måneder senere.

Undersøgelsen blev kendt som "'farm-tuning' dækafgrøtningsblandinger, "bemærkede forsker Jason Kaye, professor i jordbiogeokemi, der tilføjede, at resultaterne er betydningsfulde, fordi de viser behovet for at tilpasse blandinger af dækafgrøder for at opnå ønskede økosystemtjenester, afhængig af jord og klimaforhold.

Dækafgrøtningsblandinger bestående af flere arter plantet i rotation mellem kontantafgrøder giver en række fordele - såsom erosionsreduktion, ukrudtsbekæmpelse, og tilsætning af kulstof og nitrogen til jorden. Men det viser sig, ekspressionen af ​​arter i en blanding kan variere meget på tværs af steder.

Undersøgelsen var ny på grund af dens bredde og kompleksitet. Forskere sporede en blanding af fem arter dækafgrøder plantet over to vækstsæsoner på otte økologiske mælkebedrifter i Pennsylvania og New York og på forskningsområder på Penn State's Russell E. Larson Agricultural Research Center. I universitetets forsøgsplots, forskere manipulerede dækafgrødeekspression med nitrogenindgange og plantningsdatoer for at lære de forskellige arters reaktion på jordforhold og vækstdage.

"Der har været meget få undersøgelser som denne - især ved at se på blandinger af dækafgrøder, der består af mere end to arter - der analyserer, hvordan arter interagerer med hinanden, så jeg synes, det er vigtig forskning, "Kaye sagde." Der har været en misforstået antagelse om, at du planter en dækafgrødeblanding, og du får det samme resultat, uanset hvor du lægger det. "

Kommercielle frøfirmaer sælger mange præformulerede frøblandinger, men de kan også lave tilpassede blandinger, Sagde Kaye. "Vores resultater viser, at med faste, præformulerede blandinger, hvad du vokser er ikke altid, hvad du forventer. "

I undersøgelsen, alle otte af de deltagende landmænd såede standardblandingen og en "gårdstemt" blanding af de samme fem arter-raps, Østrigsk vinterærter, triticale, rødkløver og crimson-kløver-med såningshastigheder justeret for at opnå landmandens ønskede tjenester. På hvert sted, forskere analyserede virkningerne af jordens uorganiske nitrogen og vækstdage på udtryk for blandingsafgrøder.

Når uorganisk kvælstof i jorden og vækstdage var høje, de fandt, raps dominerede blandingen, især om efteråret.

Fra den samme frøblanding, dækafgrødernes blandingsudtryk varierede meget på tværs af bedrifter, og forskere antog, at denne variation var korreleret med jordens uorganiske nitrogenskoncentrationer og vækstdage, forklarede hovedforsker Barbara Baraibar, som var postdoktor ved Institut for Plantevidenskab, da undersøgelsen blev gennemført.

Kayes laboratorium i College of Agricultural Sciences har gennemført et kontinuerligt eksperiment, der evaluerede effektiviteten af ​​forskellige blandinger af dækafgrøder siden 2011.

I fund, der for nylig blev offentliggjort i PLOS ONE , forskerne rapporterede, at lav jord uorganisk nitrogen begunstigede bælgfrugter, mens en kortere vækstsæson begunstigede triticale. Ændringer i såningshastigheder påvirkede blandingssammensætning i efterår og forår, men interagerede med voksende dage for at bestemme det endelige udtryk for blandingen.

Resultaterne viser, Baraibar påpegede, at når uorganisk nitrogentilgængelighed i jorden er høj på tidspunktet for plantning af dækafgrøder, stærkt konkurrencedygtige arter kan dominere blandinger, som potentielt kan reducere ydelser fra andre arter, især bælgfrugter. Og tidlige plantningsdatoer kan forværre dominansen af ​​aggressive arter.

Baseret på denne undersøgelse, bedriftsledere bør vælge dækafgrøder og frøhastigheder i henhold til deres uorganiske kvælstof og plantningsdatoer for at sikre levering af ønskede tjenester, rådede hun, tyder på, at den reelle værdi af denne forskning er, at den giver brugbare oplysninger til landmænd, der ønsker at drage fordel af den.

"Vi ville have et eksperiment, der ville være reelt nok til, at landmænd kunne bruge dataene, "Baraibar sagde." Vi ville vide, hvad der egentlig sker, når vi planter disse dækafgrøtningsblandinger på mange forskellige gårde, der har forskellig jord og forskellig forvaltning. Vores forskning baner vej for landmænd og frøvirksomheder til at bruge jord- og klimakendskab til at designe tilpassede frøblandinger med forudsigelig vækst fra de forskellige arter. "