Het planten en telen van een strategische mix van bodembedekkers vermindert niet alleen het verlies van stikstof uit landbouwvelden, het beschermen van de waterkwaliteit in de Chesapeake Bay, maar de praktijk draagt ​​ook stikstof bij aan de volgende marktgewassen, het verbeteren van de opbrengsten, volgens onderzoekers.

De economische voordelen van het naar een hoger niveau tillen van dekkingsteelt zijn belangrijk omdat de voordelen meer maïs zullen overtuigen, tarwe- en sojabonentelers in het noordoosten en het midden van de Atlantische Oceaan om de praktijk over te nemen, aldus de onderzoekers. Die marktgewassen worden op grote oppervlakten verbouwd, voornamelijk om vee te voeren, zoals melk- en vleeskoeien, varkens, en gevogelte.

"Bedekkende gewassen zijn een van de belangrijkste instrumenten die we hebben om nutriënten in de wateren van de Chesapeake Bay te verminderen - ze hebben het potentieel om stikstofregulatoren in de landbouw te zijn die uitspoeling door de bodem verminderen en vervolgens stikstof leveren aan volgende marktgewassen, " zei Jason Kaye, hoogleraar bodembiogeochemie. Zijn onderzoeksgroep in Penn State's College of Agricultural Sciences bestudeert al bijna tien jaar bodembedekkingssoorten.

Toch is het op deze manier regelen van stikstof moeilijk gebleken, omdat bodembedekkers uitblinken in het verminderen van stikstofuitspoeling of het vergroten van de stikstoftoevoer naar marktgewassen, maar ze slagen er niet in om beide tegelijk uit te blinken. Onderzoekers testten dekgewassen met gemengde soorten om te zien of ze de stikstofbindende en stikstofbindende capaciteiten van individuele soorten konden balanceren.

Ze testten zes monoculturen van dekgewassen en vier mengsels op hun effecten op stikstofcycli in een biologisch beheerde maïs-soja-tarwe-voer-graanrotatie in het Russell E. Larson Agricultural Research Center van Penn State. Voor drie jaar, onderzoekers gebruikten een reeks geïntegreerde benaderingen om de stikstofdynamiek in de bodem te kwantificeren en de stikstofopname door planten te meten.

In de studie, alle soorten bodembedekkers, inclusief monoculturen van peulvruchten, verminderden de stikstofuitspoeling in vergelijking met braakliggende percelen. Graanroggemonoculturen verminderden de stikstofuitspoeling met 90 procent, opzichte van braakliggende percelen. Opmerkelijk, mengelingen met een lage zaaisnelheid van rogge deden het bijna net zo goed. Oostenrijkse wintererwtenmonoculturen verhoogden de stikstofopname in marktgewassen het meest, ten opzichte van braak. Omgekeerd, roggemonoculturen verminderden de stikstofopname, ten opzichte van braak.

De resultaten van het onderzoek, deze maand gepubliceerd in PLOS One , duidelijk aantonen dat de selectie van dekgewassensoorten en het ontwerp van mengsels de afwegingen tussen stikstofretentie en stikstoftoevoer naar marktgewassen aanzienlijk kunnen verminderen, een krachtig hulpmiddel voor het beheer van stikstof in teeltsystemen, merkte Kaye op.

"De mengsels waren allemaal erg goed in het verminderen van vervuiling, maar hun impact op de opbrengsten was beperkt, " zei hij. "De mengsels die het best presteerden, zijn degenen met een hoger aandeel peulvruchten en gemengd in een klein beetje van de grassen zoals rogge. Mengsels met roggegraan verminderden de vervuiling drastisch, omdat grassen wortelbiomassa vormen die stikstof vasthoudt en microbiële activiteit in de bodem verschaft."

Het proces waarbij bodembedekkers voedingsstoffen uit stromen houden, de baai beschermen, en het doorgeven van stikstof aan marktgewassen is eenvoudig. Kaye merkte op dat in de herfst, nadat een marktgewas is geoogst, er zit stikstof in de bodem die naar de Chesapeake zou kunnen gaan. Een bodembedekker kan die stikstof opnemen en dan, wanneer het dekgewas in de lente wordt gedood, de stikstof in de weefsels van het groenbedekker wordt afgebroken door micro-organismen in de bodem en doorgegeven aan het volgende marktgewas, opbrengst verhogen.

De onderzoeksresultaten kunnen van belang zijn voor biologische voedergraanproducenten in Pennsylvania, Kay gelooft. Bodembedekkers zijn vooral belangrijk in biologische systemen waarin grondbewerking wordt gebruikt om onkruid en bodembedekkers te bestrijden en te doden. In die situaties, het verminderen van erosie in verstoorde bodem is van cruciaal belang.

"De biologische landbouw groeit zeer snel in Pennsylvania, " zei hij. "Een voorbeeld is dat Bell &Evans onlangs biologische pluimveeactiviteiten in de staat heeft uitgebreid. Dus, boeren hebben mogelijk een nieuwe en groeiende markt voor biologisch geteelde voedergranen. Door dekgewassenmengsels in hun rotaties op te nemen, kunnen ze productiever zijn zonder de vervuiling door nutriënten te vergroten."