农业研究带来意想不到的结果

农民通常在秋季收获主要作物后种植所谓的覆盖作物。这可以防止土壤侵蚀和养分流失。这些作物的根也稳定了土壤的结构。迄今为止，人们一直认为不同覆盖作物的混合会导致特别密集的生根。然而，波恩大学、卡塞尔大学和哥廷根大学最近进行的一项研究仅发现有限的证据表明情况确实如此。相反，混合覆盖作物比仅种植一种覆盖作物时的根部更细。这个结果是出乎意料的。它记录了目前人们对植物根系之间相互作用的了解是多么的少。该研究发表在《植物与土壤》杂志上。

在农业中，作物通常分为主要作物和覆盖作物。第一类包括农场主要赚钱的农作物，如谷物、马铃薯或玉米。这些作物收获后，就该种植覆盖作物了：播种它们是为了维持或改善土壤质量。覆盖作物可以抑制杂草、防止硝酸盐淋溶并减少雨风侵蚀。“这些作物通常不会收获，而是在最初的霜冻日子里就会枯死，”作物科学与资源保护研究所 (INRES) 托马斯·多林 (Thomas Döring) 教授领导的研究小组中获得博士学位的罗曼·肯珀 (Roman Kemper) 解释道。在波恩大学。“尽管如此，它们对于经济农业来说非常重要。”

混合覆盖作物与纯林的比较

其中许多积极影响很大程度上取决于覆盖作物的根部渗入土壤的程度。“到目前为止，人们普遍认为混合覆盖作物比由单一植物物种组成的纯覆盖作物更深入地渗透土壤。这个想法背后的原因是，如果同时播种的多个物种的根相互竞争，结果将是所谓的生态位分化。这意味着一些覆盖作物的根将主要穿透上层土壤，而另一些则会寻找下层土壤。

“总的来说，这应该意味着混合作物将导致整个土壤剖面更大的生根，”肯珀说。“在农林业系统中，树木也种植在典型的农作物旁边，这种效应实际上是可以观察到的。然而，我们无法在我们田地的覆盖作物中找到任何证据证明这种效应。”

研究人员在研究中测试了油萝卜、冬黑麦和深红三叶草等覆盖作物。这些植物要么作为单一或混合覆盖作物播种。然后，科学家们研究了晚秋根部如何穿透不同深度的土壤。

“我们对结果感到惊讶，”肯珀强调说：“在单独播种油萝卜和冬黑麦的田地中观察到了特别积极的效果。冬季黑麦的根部倾向于上层，而油萝卜的根部则渗透得更深。” 但是，当油萝卜与冬黑麦一起种植时，会发生什么呢?令人惊讶的是，所有土层的根质量并没有因此而增加。与纯林相比，混合作物中根系较深的油萝卜的根确实更深入地渗透到较低的土壤层中。然而，混合覆盖作物的根明显变细，因此根质量总体上没有增加。

清洁并仔细检查每个根部

结果表明，目前人们对农作物混合物的根部生长知之甚少。这也可能是因为他们的研究工作非常艰苦。研究必须采集数百个土壤样本——每个样本都有一块砖那么大。对样品进行清洗、筛分，然后用镊子进行清洁，以除去根部的最微小的污垢或污染物，这些污垢或污染物有时只有零点几毫米厚。然后对每根根进行扫描、干燥和称重。

不过，这份辛苦是值得的。“到目前为止，我们只对我们的耕作作物的生根性能进行了初步研究，”肯珀说。“这意味着还有很多新事物有待发现。”