覆盖作物与轮作对密西西比三角洲壤土健康指标及作物产量的协同提升效应

《Agronomy Journal》：Improving soil health indicators in row crop systems through cover cropping, no-till management, and crop rotation

本研究针对传统行栽农业对土壤健康的负面影响，由研究人员通过4年田间试验探讨了免耕、冬季覆盖作物(CC)与作物轮作等保护性措施的组合效应。结果表明：冬季豌豆覆盖使土壤有机质提升12%，微生物生物量碳(MBC)增加16%，并显著增强磷循环(P-cycling)和水解酶活性；高粱单作及棉-高轮作(CotSor)较棉花单作更有效改善土壤健康指标，且覆盖作物与轮作能稳定提高高粱产量。该研究为缓解棉花连作障碍、优化保护性农业策略提供了实践依据。

　　

保护性管理措施有望减轻传统行栽农业对土壤健康的负面影响。一项为期4年的田间研究评估了不同保护措施组合对密西西比三角洲粉壤土土壤健康指标及作物产量的影响。试验设计包含三种变量组合：(1)免耕或传统耕作，(2)冬季覆盖作物(CC，采用冬豌豆Pisum sativum var. arvense)或无覆盖作物(NC)，(3)棉花单作(Gossypium hirsutum L.)、高粱单作(Sorghum bicolor)或棉-高轮作(CotSor)。研究发现，覆盖作物处理使土壤有机质平均提高12%，微生物生物量碳(MBC)增加16%，同时显著促进与有机质分解、磷循环(P-cycling)及总体水解活性相关的微生物活动。与棉花单作相比，高粱单作及棉-高轮作亦能提升MBC和土壤酶活性，这归因于高粱收获后残留的植物生物量高于棉花。覆盖作物与轮作措施均能稳定提高高粱产量，但对棉花产量的影响不一致，而耕作方式对产量无显著影响。结果表明，高粱对保护性管理措施的响应优于棉花。将高粱纳入轮作体系或添加冬季覆盖作物，可有效缓解棉花种植对土壤健康指标的不利影响，并在特定作物中实现产量提升。