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统一均匀的种植模式的好处

来源:环球科学

图片来源:CC0 Public Domain

据哥本哈根大学的一项研究表明,如果农民在更均一的空间模式下种植小麦、玉米、大豆和其他作物,可以提高作物产量并减少杂草生长。更精细的播种还有助于减少除草剂的使用和化肥的流失。

人类面临的最大挑战之一是如何在生产更多粮食的同时减少农业对环境的负面影响。为此,我们必须采取更加有效和可持续的农业措施。令人鼓舞的是,研究人员发现,作物播种的空间布局是影响收获的重要因素。

哥本哈根大学植物与环境科学系教授Jacob Weiner 说:“在绝大多数情况下,作物以更均一、网格状形式播种,往往意味着更高的产量和更少的杂草。

在已发表在《农学进展》(Advances in Agronomy)杂志的一项研究中,Weiner教授和来自中国东北农业大学的同事进行了一项大规模的研究,以了解均匀的空间格局对作物产量和杂草生长的影响。研究表明,均匀的播种模式在76%的试验中可以提高产量,在73%的试验中可以减少杂草。

研究人员特别研究了世界上广泛种植的三种作物:小麦、玉米和大豆。在研究中,产量平均增加了20%,其中一项研究的小麦产量增加了60%,另一项研究的大豆产量增加了90%。在杂草生长方面,当传统的、不那么精细的播种模式被均匀的播种模式所取代时,杂草减少了30%以上。

Weiner教授说:“我们的研究证明了均匀播种小麦对抑制杂草的积极作用,新的研究表明,这种积极作用也适用于其他有杂草和没有杂草的作物。”

环境共赢

现在一台典型的播种机能做到排与排之间的间隔相当精确。但在每行排中种子之间的距离是随机的,这意味着一些离得近,另一些离得远。

相反地,当种子以均匀的网格模式播种时,根系扩展和占据土壤空间的速度更快,同时更容易和有效地吸收养分,减少氮肥等营养物质的流失。

“从环境角度来看这是双赢的:氮肥流失减少,同时因为杂草的减少,除草剂使用量也减少。这种提高产量和减轻环境影响的能力有助于更可持续的农业。”

在地面上,均匀的网格模式有利于作物在生长季节的早期减少相互荫蔽。一项研究估计,当以均匀的播种模式播种时,作物叶子会提前几周覆盖地面。

Jacob Weiner 说:“这有点像一个以均匀统一的方式种植树木的森林种植园,并没有什么新意。一般认为这对农作物的重要性不如对树木的重要性,不认为播种方式可能会对农作物产生如此重大的影响。但是我们得出的结论却并非如此。”

从技术上讲,这种精确播种一直是个挑战。

Jacob Weiner说:“现在已经有了适合这项工作的机器,并且新的机器不断被开发出来。你可能会花更多的钱买这种适用于精密播种的机器,但是一次性的支出却会得到长期的回报。”

在绝大多数情况下,整齐地排列成行的作物会带来更高的产量和更少的杂草。当行间距也减少时,也有可能会产生更好的结果。

研究还表明,均匀播种模式在干旱地区效果较差,而在湿润地区效果较好。

这项研究是由中国东北农业大学的Ping Lu和Baiwen Jiang以及哥本哈根大学植物与环境科学系的Jacob Weiner共同完成的。

这项研究发表在农学著名期刊《农学进展》(Advances in Agronomy)上。

翻译:徐相辉

审校:刘宇航

引进来源:哥本哈根大学

引进链接:https://phys.org/news/2020-04-crops-sown-uniform-spatial-pattern.html

 

本文来自:环球科学
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