《Italian Journal of Agronomy》：Effects of cover crops on ecosystem services: a case study in a commercial peach orchard from east-central Portugal
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覆盖作物在农业生态学中具有关键作用，可保护土壤免受侵蚀、改善土壤养分，并作为除草剂的替代方案。然而，关于覆盖作物对生态系统服务、土壤健康和产量的综合评估仍然有限。研究人员在商业桃园中开展了为期3年的试验，比较了以三叶草属(Trifolium spp.)为基础的
覆盖作物在农业生态学中具有关键作用，可保护土壤免受侵蚀、改善土壤养分，并作为除草剂的替代方案。然而，关于覆盖作物对生态系统服务、土壤健康和产量的综合评估仍然有限。研究人员在商业桃园中开展了为期3年的试验，比较了以三叶草属(Trifolium spp.)为基础的覆盖作物处理、常规除草剂施用和自发植被覆盖。研究评估了供给服务（产量与果实品质）、调节服务（土壤污染与菌根定殖）和支持服务（土壤养分状况与容重）。覆盖作物对供给服务的影响无统计学显著性；但所有覆盖作物处理均降低了与农药相关的土壤污染调节服务指标，总农药浓度较除草剂处理降低41%至65%。在支持服务方面，白三叶(Trifolium repens L.)显著改善了土壤养分状况：其土壤硝酸盐氮(NO3--N)含量高于自发植被（15.93 mg·kg-1 vs 5.17 mg·kg-1），总磷(P)含量高于除草剂处理土壤（108.3 mg·kg-1 vs 78.0 mg·kg-1）；所有覆盖作物处理的可提取铜(Cu)含量均低于除草剂处理（3.89–6.45 mg·kg-1 vs 12.67 mg·kg-1）。
该研究发表于《Italian Journal of Agronomy》。研究背景方面，桃园等地多年生果树体系高度依赖除草剂，而除草剂及其代谢物是土壤农药残留中最常见且浓度最高的一类，欧盟提出2050年实现所有土壤健康的目标，但已有研究多聚焦蔬菜或 arable 作物，且很少同时评估供给、调节、支持服务，也更少关注覆盖作物对土壤农药污染的缓解作用。因此，研究人员在葡萄牙东中部 Fund?o 商业桃园中开展研究，用三叶草属覆盖作物替代除草剂，以明确其对生态系统服务的影响。
主要关键技术方法包括：研究采用5个处理、每处理4次重复的田间试验设计，处理为除草剂条带、自发植被、草莓三叶草(Trifolium fragiferum)、红三叶(T. pratense)和白三叶(T. repens)；土壤样本来自树行1 m带内0–5 cm表层，按永久作物农药评估推荐深度采样并组成混合样；果实与桃树根样本近收获期采集；农药残留采用36种残留清单定量，农药预测环境浓度(PEC)用 ESCAPE 2.0 软件基于施药量与第一/双一阶动力学降解计算；丛枝菌根真菌(AMF, arbuscular mycorrhizal fungi)定殖用 KOH 透明、醋酸墨水染色及显微镜交叉点法估算；统计用 R 中 ANOVA/Tukey 或 Kruskal–Wallis/Dunn 分析。
研究结果如下。3.1 覆盖作物对供给生态系统服务的影响：通过商业产量、单果重、硬度、可溶性固形物(SSC)和可滴定酸分析，研究人员发现各处理间无显著差异，最大果径类群中红三叶显著低于除草剂处理，说明覆盖作物未对产量和果实品质产生显著负面作用。3.2 覆盖作物对调节生态系统服务的影响：农药残留分析显示，覆盖作物与自发植被处理使草甘膦、AMPA（氨甲基膦酸）、MCPA（2-甲基-4-氯苯氧乙酸）和苯醚甲环唑浓度低于除草剂处理，总农药浓度为除草剂处理的35%–59%；AMF 定殖方面仅囊泡发生率存在处理差异，白三叶囊泡定殖率最高。3.3 覆盖作物对支持生态系统服务的影响：白三叶总磷和硝酸盐氮高于对照，所有植被覆盖处理可提取铜低于除草剂处理，可提取镁也较低；容重、pH、总碳、速效钾等无显著差异。3.4 处理与变量关系：主成分分析(PCA)显示白三叶效应偏离其他处理，氟吡菌酰胺、多果定与氮磷及菌根变量呈负向关联，AMF 与氮磷变量正向关联。
讨论部分总结：研究人员指出覆盖作物未显著影响产量与品质，可能与试验短、土壤速效磷很低、采样浅有关；植被覆盖降低可提取铜可能与根系分泌和 AMF 活动促铜稳定有关，但本研究未证实。农药浓度降低主要来自停施除草剂而非加速降解；草甘膦与 AMPA 残留高可能来自历史施药、漂移或邻园径流。AMF 对草甘膦响应因宿主植物而异，本研究未见除草剂显著抑制定殖。研究局限包括重复少、0–5 cm采样不适养分评估、未监测土壤水分与 cultural services、白三叶后播，需中长周期与成本效益研究。
结论部分翻译：研究结果表明，覆盖作物可作为除草剂的可行替代，带来重要的生态系统服务收益，尤其是调节与支持服务。供给服务（产量与果实品质）未受负面影响，这说明由除草剂管理转向三叶草属地被具有前景，但需更长期研究确认。白三叶虽晚播约7个月却覆盖最高；除个别氮磷变量外，覆盖作物对土壤养分无广泛影响，但所有三叶草与自发植被均显著降低土壤可提取铜，对常用铜基杀菌剂的果园具环境意义。三叶草低矮无需刈割，配合免除草剂可减少用工与 CO2 排放；覆盖作物处理土壤总农药残留大幅降低，有助于欧盟绿色协议减药与土壤健康目标。
