丹佛斯中心的科学家为可持续农业改良覆盖作物
旧的就是新的更好
覆盖作物曾经很常见。从古罗马人到美洲原住民再到乔治·华盛顿,农民们都认识到作物多样性对土壤健康和收成的好处。现代农业用合成氮肥取代了这一做法——我们现在意识到,这是许多意想不到的负面后果的来源。
今天,面对水土流失、污染和气候变化,丹佛斯中心的科学家们喜欢主要的调查人员克里斯·托普博士,Dmitri A. Nusinow博士他们正在努力改进覆盖作物,以便更迅速和更广泛地采用。Topp说:“覆盖作物是摆在我们面前的一种现有的解决方案。如果我们能跨越一些障碍,这些措施几乎是立即可实施的。”

丹佛斯中心博士后助理Wong Kong博士,实验室助理Mitchell Sellers和首席研究员Chris Topp博士在丹佛斯中心田间研究基地检查正在评估的覆盖作物品种的地块。
什么是覆盖作物?
简单地说,覆盖作物是在经济作物周期之间种植的植物(通常是黑麦、冬小麦或豆类)。传统上,它们不是作为作物种植,而是为了“生态系统服务”;也就是说,它们对土壤和其他作物的好处。覆盖作物提供多种好处,如增加土壤水分能力,杂草抑制和增强营养吸收。它们还可以减少土壤流失,防止肥料流失,减少洪水,并在地下储存碳。
然而,有了这些好处,根据美国农业部在美国,2017年耕地利用率仅略高于5%。为什么?建立覆盖作物至少需要种子和时间(有时需要机器)方面的投资。对于大多数农民来说,这是一条充满担忧的学习曲线。而且大多数覆盖作物还没有改良到现代标准。
覆盖作物是一个现成的解决方案,就在我们面前。如果我们能跨越一些障碍,这些计划几乎是立即可行的。
克里斯·托普博士丹佛斯中心首席研究员
找到挑战的根源
由于地下评价的复杂性和挑战性,生态系统服务性能的提高很少被认为是作物的育种性状。然而,托普实验室创造性地改造了地质学、水文学和航空工业的设备,正在彻底改变我们研究根的能力。这些在根表型和遗传工具方面的进展对于加速改善覆盖作物的生态系统服务至关重要。
目前,Topp实验室正在丹佛斯中心野外研究基地分析30种不同种类的覆盖作物。他们正在研究根系的结构和能力,并使用同位素追踪土壤和植物中的碳和氮流动。目标是:改良品种和为农民提供最终的选择菜单,以降低覆盖作物采用过程的风险,同时获得最大的影响。
帮助领先候选人成长
一种特别有潜力的覆盖性作物是芥蓝(Thalspi arvensi).这种常见的杂草有许多生态效益:它保护土壤不受侵蚀,它吸收多余的肥料,最令人兴奋的是,它在CoverCress公司。在美国,它为农民提供了第三种经济作物。
丹佛斯中心的努西诺博士是植物昼夜节律方面的专家。他被请来帮助验证CoverCress的新技术,当他们被命名为富国银行2公司在2019年。他的实验室的成员们目前正试图提高粉瓣菜的耐热性和竞争能力,以保护土壤所需的密度种植。面对气候变化,这两个特征都很重要。
努西诺说:“保护土壤和环境的需要非常紧迫。“农民知道这一点;他们照顾。我们正在齐心协力改善人类健康和环境。”
为什么这么重要
科学应对农业和环境之间的挑战从未像现在这样重要。这就是丹佛斯中心的作用所在。丹佛斯中心的科学家们正在加速将植物科学解决方案推向市场,以建立一个更光明的未来。今天就加入我们,支持丹佛斯中心。
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