教育新闻网宾州州立大学的研究人员说，要判断掩盖作物的整体有效性并选择提供生态系统服务最多的作物，农业科学家必须考虑植物的根系以及地上生物量。一种混合物。
土壤生物地球化学教授Jason Kaye说：“几乎我们所知道的有关覆盖作物生长的所有信息都是通过测量地上部分而获得的，但是，我们希望从覆盖作物中获得的某些收益却来自根源。” “这项研究向我们表明，我们在地面上看到的东西有时(但不总是)反映了地下收益。”
覆盖作物广泛用于增加玉米，小麦和大豆等经济作物之间返回土壤的有机碳量，以及限制土壤侵蚀和向土壤固氮或添加氮。Kaye指出，覆盖农作物的根系在提高土壤有机碳水平方面起着至关重要的作用，但是影响碳水平的根系特征在覆盖农作物种之间差异很大，而且这种变化尚待鉴定。
凯伊(Kaye)指出，近来，农作物混合作物作为增加农作物作物收益的多样性的一种方式而日益流行。自2011年以来，他在农业科学学院的研究小组一直在进行连续实验，评估各种覆盖作物混合物的有效性。
在最近在《可再生农业和食品系统》上发表于宾夕法尼亚州罗克斯普林斯州拉塞尔·拉森农业研究中心的最新研究中，研究人员评估了包括黑小麦，低芥酸菜子和深红色三叶草的单一栽培以及五种植物在内的包膜作物处理方法。这三个物种占主导地位的混合物。
他们测试了覆盖作物根部的数量，质量和空间分布，以了解物种之间的根性状变异，以及该变异如何影响混合设计。他们从行内和行间位置取下根核，在秋季和春季从冬小麦之后播种的覆盖作物中取出约16英寸的深度。
研究人员还评估了整个轮作的累积碳输入，以确定农作物和经济作物根系碳的贡献。他们测量了根生物量的垂直和水平分布，根生物量与地上生物量的比率(称为根与苗比率)，并将其与植物中的氮含量相关联，以确定这些参数在覆盖作物之间的差异治疗。
Kaye解释说，覆盖作物混合物增加了土壤的总碳输入量，因为它们同时具有较高的根和芽输入量，并且促进了玉米作物残留物中的较高碳输入量。
他说：“混合种植后，玉米农作物比放牧后的草更丰产，虽然我们收获了很多生产力，但有些却残留下来。”他说。“我认为这真的很有趣，因为它表明了覆盖作物对土壤碳的影响不仅与它们自身的根和芽有关，而且还与它们如何影响经济作物的生长有关。”
首席研究员约瑟夫·阿姆西利(Joseph Amsili)指出，这项研究揭示了三种重要的冬季一年生农作物油菜，深红三叶草和黑小麦的根系性状差异。他补充说，这项研究发现了几个重要的根系特征，包括高根茎比和小黑麦的行间根系大量生产，而黑小麦是冬小麦和谷物黑麦的杂交种。
“与深红色三叶草单一栽培相比，五种物种的混合与增加的根系数量和分布相关，这表明将根系生物量有限的豆科植物与芸苔属和产生更高根系生物量但提供更多氮素的草种结合在一起的好处， ”阿姆西利说。现在，他是康奈尔大学综合植物科学学院土壤与作物科学系的推广助理，他是宾夕法尼亚州立大学生态系统科学与管理系的研究生。
Kaye解释说，这项研究很重要，因为对覆盖作物根部性状的了解增加了对根部性状与覆盖物提供的服务之间联系的了解。展望未来，他希望找到能提供意想不到的生态系统收益并为随后的经济作物带来更多收益的覆盖作物和设计覆盖作物混合物。
他说：“我们现在可以考虑要在土壤中发生什么，然后设计出具有最能提供这些益处的根部特性的混合物。” “对覆盖作物根系性状的进一步研究为设计具有互补根系性状的混合物奠定了坚实的基础。我设想，我们将针对地上和地下利用许多不同的覆盖性作物来适应不同的性状。”
