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作者:富兰克林·伊根
深红色三叶草覆盖罪
通过富兰克林博士伊根教育署署长
这是关于土壤健康挑战和创新的博客系列的第二部分，通过我们正在进行的三个案例研究揭示了这些挑战和创新土壤健康基准研究这是我们2016年在宾夕法尼亚州开始的一个公民科学项目。阅读第一部分:“好东西太多:堆肥给红土农场带来磷的挑战。”
2013年，卡梅隆和奥黛丽·彼得森搬了家弯桥的农场到宾州钱伯斯堡附近购买的12英亩土地。鉴于他们的新土地几十年来一直在连续生产传统玉米，这片土地的状况非常糟糕。第一次春耕时，他们甚至找不到凿子犁来刨开地表，因为土壤太紧太硬了。
卡梅隆和奥黛丽知道他们需要制定和实施一个全面的计划来恢复他们的土壤的健康，他们希望这个计划坚持有机方法。作为策略的一部分，他们一直在实行多样化的轮作，包括长时间的越冬和夏季覆盖作物。正因为如此，Cameron和Audrey每年有248天的时间让他们的土地保持覆盖，使得bend Bridge成为参与我们的23个蔬菜农场中覆盖作物种植的领导者土壤健康基准研究
然而，尽管他们的再生土壤健康计划显著改善了水的过滤和脆弱性，但并没有达到预期的所有结果。经过四年辛勤的覆盖种植，弯曲桥农场的有机质水平几乎没有变化。事实上，一些地区的有机质水平似乎出现了倒退——根据他们的康奈尔土壤健康测试结果，同一块土地在2013年有2.8%的有机质，到2017年已经下降到2.3%。
有趣的是，弯曲桥的活性碳含量自2013年以来增加了约300%。活性碳是有机物质的一部分，可以作为微生物的食物来源，也是总有机物质的领先指标。土壤中的活性碳含量比其有机物含量对土壤健康管理的影响要早几年，所以对卡梅伦和奥黛丽来说，这是一个积极的信号。尽管如此，变化来得相当缓慢。
为了帮助分析和改进他们的土壤健康管理策略，今年3月，卡梅伦与他的一组同行在弯曲桥举办了一个野外活动。与会者包括我们土壤健康基准研究的其他参与者，几位当地农民，以及康奈尔土壤健康实验室和PASA的工作人员。
我们了解到卡梅隆的秋季覆盖作物是黑麦和紫薇的混合，但他发现要在第二年春天有机地结束这种耐寒的覆盖作物是一个很大的挑战，通常需要用凿子犁、圆盘犁和旋耕机在三周的时间内通过。他关心的是，无论他在有机物质和覆盖作物的总体稳定性方面取得了什么进展，他都在利用这一轮的密集耕作减少每个季节的产量。虽然在我们的研究中，其他坚持有机耕作的菜农已经能够在种植或保持有机物质水平和精耕细作之间找到平衡，但当你开始使用一个极度退化的土壤时，可能需要特殊的技术。
我们讨论了卡梅隆和奥黛丽可以尝试的策略，以减少因终止春季覆盖作物而引起的土壤扰动。康奈尔大学的鲍勃·辛德贝克建议使用滚轴卷曲机来终止黑麦/紫菜混合物。滚筒式卷筒是安装在拖拉机上的带有弯曲叶片的滚筒或圆筒。当辊压机经过覆盖作物时，它会压碎作物的茎部，然后把它们铺在一个厚厚的垫子上。这个垫子提供了一个抑制杂草的覆盖物，农民可以在里面种植蔬菜移植物或无需耕作的大种子作物。
虽然辊式卷板机在行式作物农场上越来越受欢迎，但对其在有机蔬菜上的应用和研究却很少罗德学院和迪金森大学农场目前正在进行一些实验。考虑到有限的信息，卡梅伦对这种设备的一些实际细节持怀疑态度是可以理解的。例如，如何在覆盖作物的覆盖物下施用酵母菌肥料，以及在覆盖物腐烂后如何管理番茄的后续种植?
小组中有几位农民想知道，如果把凿子式、圆盘式和旋耕机的多个犁道换成一个犁板犁道，会不会更好。尽管铲板犁因其破坏土壤的能力而臭名昭著，但一次用铲板犁完成的耕作可能比长时间的低强度耕作破坏性更小。从现有研究的角度来看，这是一个有争议的想法，但我们小组的农民认为，基于他们的经验和观察，有机蔬菜系统值得进一步的调查。
由于其令人印象深刻的生物量生产，终止黑麦是一个共同的挑战，在有机蔬菜农场。考虑到这一点，卡梅伦和现场日与会者詹妮弗·格伦尼斯特清晨的农场在休斯敦，PA想出了一个创造性的解决方案:将经济作物轮作为全年覆盖作物——比如豆科植物，如深红色三叶草。
Jennifer解释了这种方法在她的农场上可能会是什么样子(见下表)。在第一年，她会在一块光秃秃的休耕地里种植早春豌豆，或者在前一年种植过冬死的覆盖作物(比如萝卜)的地里种植早春豌豆。6月下旬，豌豆将与圆盘犁合种，然后在7月移植秋甘蓝，最后一次种植是在8月下旬播种深红色三叶草。三叶草会一直生长到下一个季节，那时它会播下种子，进入休眠状态。然后詹妮弗会在6月不耕地将荞麦播撒到三叶草中，在7月下旬割荞麦，然后在9月不耕地播种黑麦/紫薇或小黑麦/紫薇。通过保持黑麦在轮作，詹妮弗保持其在生物量，杂草抑制和冬季耐寒方面的好处。
包括全年覆盖作物的蔬菜轮作的例子
相比之下，目前在New Morning Farm实施的轮作是早春豌豆，然后是夏季荞麦，然后是秋季小黑麦/豌豆。第二年7月，小黑麦/紫云英用盘式犁多次耕完，然后移栽到秋甘蓝地里。向包括全年覆盖作物的轮作过渡，将使珍妮弗在任何两年期间每英亩生产相同数量的经济作物，同时减少一半的耕作，并在一整年内保持土壤健康。
出于同样的考虑，来自弯曲桥的卡梅伦在2018赛季也采用了类似的策略。他将减少对黑麦/紫薇的依赖，而更多地依赖深红色三叶草。卡梅隆觉得他和奥黛丽可以在12英亩的土地上种植1.5英亩的全年作物，同时还能达到他们的生产目标。在他们计划使用黑麦/紫薇覆盖的田地里，他们将通过使用这些田地只种植秋甘蓝来避免春季密集的耕作。这样一来，他们就可以用较少的耕作在春季结束对黑麦的种植，并且在种植秋季芸苔之前，让残留物在前半季有足够的时间分解。
随着我们继续监测弯曲桥的土壤健康状况，我们期待看到卡梅伦和奥黛丽是否能够摆脱他们的有机质规律，通过将全年覆盖作物纳入轮作和减少耕作，将他们的土壤健康提高到一个新的水平。
方法参与我们土壤健康基准研究的农民选择了三个跨越典型作物轮作的农田。我们会在10月份从这些地里采集土壤样本，然后提交给康奈尔土壤健康实验室(Cornell soil Health Lab)。该实验室评估了12个指标，包括土壤健康的物理、化学和生物方面，如可用水量、总体稳定性、土壤呼吸和可提取磷。相对于其他数千个类似土壤类型的样本，康奈尔大学对这些土壤样本进行了100分制的评分(见下图)——换句话说，一个砂壤土将根据一套不同的标准来评分，而不是粘土含量高的土壤。
我们还收集了农民对每个农田的详细管理记录，并生成了我们自己的生活覆盖天数、耕作强度、有机质和肥料投入指标。 我们将康奈尔大学生成的土壤健康数据和我们自己的测量结果汇编为每个参与农场的定制基准报告。我们的基准报告整理了所有研究参与者的土壤健康数据，以便农民可以看到他们的土壤健康结果与同行农场相比如何。有了他们的基准数据，农民可以合作探索改善他们的土壤健康管理系统的方法。 |
找到关于我们的土壤健康基准研究的更多信息，包括如何参与研究在这里。
非常感谢弯桥农场以种植土壤健康运动的名义公开和慷慨地与各地的农民分享他们的土壤健康数据。同时感谢康奈尔土壤健康实验室的Bob Shindlebeck和Aaron Ristow帮助我们开展土壤健康野外活动。
我们的土壤健康研究是由夫人月亮农场，金伯顿Whole Foods，中大西洋农场信贷，亨氏捐赠基金，亨利l希尔曼基金会，杰里布鲁内蒂和Shon Seeley的家人和朋友，以及超过100个其他私人捐助者资助的。
