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覆蓋作物
? ? ? ? 冬季覆蓋作物：冬季覆蓋作物一般在晚夏或秋天播種，在冬季提供土壤覆蓋保護(hù)。經(jīng)常選用豆科植物，以利用其固氮效益。冬季寒冷的地區(qū)不易播種冬季覆蓋作物，東北的南部地區(qū)可以種植。它們包括三葉草、巢菜屬植物、苜蓿及野豌豆等植物。它們有時(shí)可以與冬季谷物如燕麥、黑麥或小麥等混種。
? ? ? ? 夏季綠肥：?夏季綠肥是在夏天作物生長(zhǎng)期中占有部分時(shí)間的某些植物。利用短暫的輪作來改良貧瘠的土壤，或?yàn)槎嗄晟那f稼準(zhǔn)備地力。豆科和非豆科都可以用做夏季綠肥，豆科如豇豆、大豆、一年生苜蓿等；非豆科如稷、牧草或蕎麥等。夏季綠肥可以為主要作物提供養(yǎng)分，抑制雜草，改進(jìn)土壤耕性。
? ? ? ? 截留作物：截留作物通常在主要作物收獲后種植，主要作用是用其減少土體中植物養(yǎng)分的淋失。例如,?玉米收獲后種黑麥可以進(jìn)一步利用土壤中殘留的氮,這樣可減少硝態(tài)氮對(duì)地下水污染的可能性。在這種情況下，黑麥可作為冬季的覆蓋作物。
? ? ? ? 牧草：作物還是幼苗期間，牧草可以起覆蓋作物的功用；當(dāng)影響主要作物正常生長(zhǎng)時(shí)，殺死后又有綠肥之功效。如苜蓿和三葉草等豆科植物。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 覆蓋作物和綠肥的作用：增加土壤有機(jī)物和改善土壤結(jié)構(gòu)
? ? ? ? 綠肥的主要益處是可以增加土壤有機(jī)物質(zhì)。在微生物分解新鮮有機(jī)物質(zhì)的過程中會(huì)形成有利于土壤團(tuán)聚化的有機(jī)物質(zhì)。結(jié)構(gòu)良好的土壤具有良好的通氣性、耕性和保水透水性。土壤有機(jī)物水平的增加也影響土壤腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)是有機(jī)物質(zhì)分解的最終產(chǎn)物，對(duì)土壤肥力和作物生長(zhǎng)都有相當(dāng)益處。
? ? ? ? 可形成草皮的草或這種草與豆科植物混種有利于土壤輸入有機(jī)物質(zhì)，不過要經(jīng)過數(shù)年才能觀察到土壤有機(jī)物質(zhì)數(shù)量上的變化。相比之下，一年生綠肥作物對(duì)土壤有機(jī)物質(zhì)的增加是微不足道的，甚至可能由于“激發(fā)作用(priming effect)”而使土壤有機(jī)含量降低。不過，綠肥作物的確會(huì)更新和活化土壤有機(jī)物質(zhì),?加快有機(jī)質(zhì)的分解速度。
? ? ? ? 一公頃的綠肥作物對(duì)土壤有機(jī)物的貢獻(xiàn)相當(dāng)于每公頃施用4.2?～?5.2噸干有機(jī)物質(zhì)或20?～26?噸的農(nóng)家肥。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表?1：不同豆科植物的生物產(chǎn)量和N含量
表1所列為美國南部部分一年生綠肥作物的生物產(chǎn)量和氮含量。
在當(dāng)?shù)氐臈l件下，大約4.5噸的作物殘留量可以維持有機(jī)物質(zhì)的平衡。這個(gè)數(shù)字因氣候、區(qū)域和種植方式而異。
? ? ? ?由豆科覆蓋作物累積的氮大約為40?～200?公斤/公頃。豆科綠肥固氮量取決于作物種類、生物產(chǎn)量和植物組織中的氮含量。播種時(shí)間遲、出苗率低、干旱和低溫等限制作物生長(zhǎng)的栽培和環(huán)境條件都會(huì)減少氮產(chǎn)量。有利于氮生產(chǎn)的條件包括：良好的出苗率、發(fā)育良好的根瘤、豐沛的土壤水分、最佳土壤營養(yǎng)水平和土壤?pH。
? ? ? ?綠肥植物中氮的40%到60%可以為下季作物利用。假如,?野豌豆氮累積量為200公斤/公頃，那么用觸殺型除草劑滅殺后可為隨后的作物提供約100公斤/公頃氮素。如果將綠肥作物翻埋地下，供氮量可望增加。不過，只有很少量的氮可以為第二季及以后的作物利用。要根據(jù)綠肥作物地上部分的生物量和N的相對(duì)含量計(jì)算對(duì)土壤的N供量。
? ? ? ?豆科牧草是很有價(jià)值的，因?yàn)榧瓤稍黾臃拍潦杖?，也可給土壤帶來額外的氮。
? ? ? ?豆科牧草地上生物組織中氮的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地下組織的氮含量。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 表2?豆科綠肥地上和地下部分的含氮量
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 表?3?不同有機(jī)物料的C/N比率
表3列舉了不同有機(jī)物料的C/N比數(shù)據(jù)。不同有機(jī)物料C/N比率差異很大。
值得注意的是土壤微生物分解C/N低的有機(jī)物料比分解C/N高的物料速度快得多。
? ? ? ? ?保存土壤水：當(dāng)覆蓋作物僅僅為保護(hù)土壤時(shí)，應(yīng)該盡可能快地形成高覆蓋率的地面覆蓋層。多數(shù)非豆科作物，如蕎麥和黑麥均可勝任。在過冬豆科作覆蓋物中，野豌豆屬植物秋季生長(zhǎng)緩慢，不適在風(fēng)蝕嚴(yán)重地區(qū)。豆科和非豆科覆蓋作物混播效果更佳。
? ? ? ? ?覆蓋作物的益處不僅體現(xiàn)在保護(hù)裸露的土壤免遭侵蝕，滅殺(機(jī)械或化學(xué)方法)后形成的殘留物覆蓋層也可增加土壤透水性和降低水分蒸發(fā)。同時(shí)防止降雨后出現(xiàn)結(jié)殼，降低地表徑流。
? ? ? ? ?當(dāng)然，覆蓋作物和綠肥并不是沒有缺點(diǎn)，如在保護(hù)土壤和提供N的同時(shí)要增加種子播種和滅殺的成本。覆蓋作物也利用水分，在年降水量小于500毫米的地區(qū)種植覆蓋作物時(shí)一定要考慮到水分問題。覆蓋作物也可能引出新的病蟲害問題。
? ? ? ? ?下面是美國馬里蘭州有無覆蓋作物及種類對(duì)玉米產(chǎn)量和施肥量的試驗(yàn)結(jié)果。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表?6、覆蓋作物的最佳氮率和產(chǎn)量
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?中國科學(xué)院
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?黑土有機(jī)碳課題組
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? ? ? ?如果我們敢想，勇于接受新觀念，樂于同我們的土壤合作而不是濫用它，我們將會(huì)看到保護(hù)性農(nóng)業(yè)是引導(dǎo)我們走向前所未見的高產(chǎn)農(nóng)業(yè)的有效途徑。這不僅是為了戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，更是為了戰(zhàn)后的和平年代?(Hugh?Hammond Bennett,?1943)
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