當讀到這個文章時，令人興奮，強烈推薦那些堅定推廣套用保護性耕作的農民朋友，瞧一瞧，長期堅持保護性耕作，種植覆蓋作物，給農業帶來的巨大變化，科技的偉力。
在美國俄亥俄州卡羅爾市 Brandt 家庭農場辦公室，收集了 15 個土芯，這些土芯取自農場內不同土壤型別的不同田地。
大多數是在 2009 年拍攝的，但有 3 個對比核心是在 2022 年拍攝的，有助於直觀地了解多物種覆蓋作物對俄亥俄州卡羅爾市 Brandt 400 公頃農場土壤造成的顯著變化。
當 David Brandt 1971 年第一次來到農場時，土壤有機質水平僅為 0.75%，但在他的管理下，有機質水平達到了 8%，這一改善在新土壤核心的深色土壤中可見一斑。Brandt 家庭農場 50 年來的進步
2022 年家庭農場平均土壤有機質含量為 8.7%，而 1971 年為 0.75%
2022 年磷含量為 75-80ppm（1971 年為 38ppm）
2022 年鉀含量為 300-500ppm（1971 年為 90ppm）
160 萬升水/公頃滲透（234,000 升/公頃）
玉米施氮量為 100 公斤/公頃（1989 年之前為 168-280 公斤/公頃）
不再使用殺菌劑、殺蟲劑或種子處理劑
2015年至2020年間，產量增長了5%；現在保持穩定
玉米平均單產12.4噸/公頃；降雨量較多的年份高達 14.8 噸/公頃
玉米直接成本為 393 英鎊/公頃（該地區平均成本為 875-925 英鎊/公頃）
大豆產量4.37-5.5噸/公頃
大豆直接成本為 340 英鎊/公頃（地區平均成本為 778 英鎊/公頃）
小麥產量 6.73-7.4噸/公頃
2009 年至 2022 年間，投入成本下降 72-78%
每年柴油使用量為 22.5 升/公頃（平均每年使用量為 237-281 升/公頃）
其他農民表示，引入覆蓋作物後，兩年內燃料費用減少了 9-13%
土壤健康教父
他於 1971 年開始實行免耕，並於 1976 年引入單一品種谷物黑麥覆蓋作物，當時他註意到產量下降。
他成功地使這兩種做法在農場發揮作用，這只是大衛·勃蘭特在美國再生農業界被稱為「土壤健康教父」的眾多原因之一，也是美國各地和世界各地的種植者紛紛湧向他的原因之一。農場和田野的日子。
在談到自己的職業生涯時，他甚至成為了流行社交媒體的主題：「雖然不多，但這是誠實的工作。」
不幸的是，大衛去年五月因車禍去世，留下他的孫子凱瑞斯接管農場的管理。
改變
凱瑞斯自 2017 年以來一直在農場全職工作。與中西部各州的大多數農場一樣，他種植玉米和大豆。
不太常見的是，該農場有 20% 的面積種植冬小麥，冬小麥已成為農場的主要作物，有助於為多品種越冬覆蓋作物在下一季玉米之前發育提供時間。
「許多農民透過將大豆種植在麥茬中來雙季種植大豆，」凱瑞斯解釋道。
「我們做了一些這樣的事情，可以立即獲得金錢報酬，但我們也希望透過在玉米之前種植覆蓋作物來獲得後期報酬。」
隨著七月初小麥收獲，多種覆蓋作物有充足的時間生長，導致美國的再生農民因高生物量覆蓋而聞名。
「這些作物對有機物質產生了影響，」凱瑞斯說。
雖然 David 自 1976 年以來一直在使用覆蓋作物，但直到 2000 年代初他遇到了覆蓋作物倡導者 Steve Groff 和北達科他州農民 Gabe Brown，他才開始嘗試使用 6 到 10 個品種的覆蓋作物混合物。
土壤健康
「現在有機質含量為 8% 的田地，當時只有 3-4%，」凱瑞斯說。「如果你使用單一作物覆蓋物，無論是蕎麥、黑麥還是三葉草，你都不會看到有機物的大幅增加。」
他說，增加有機質可以給田間帶來很多好處，例如改善土壤結構和持水能力。
「有機質每增加一個百分點，土壤中就可以容納更多的水，如果它能容納水，它也可以滲透。」
他的土壤每小時可滲透 9 英寸（22.8 厘米）的雨水，因此需要非常大的降雨才能引發地表侵蝕，正因為如此，它也減少了養分流失。
「透過改善土壤結構和增加雨水滲透，我們可以比鄰居更快地在雨後在田地萊恩裝機械，」他說。
另一個好處是增加生物活性。「我們有更多的菌根真菌，它們作為一個網路有助於將養分輸送到植物根部，因此植物能夠更好地利用施用的養分。
「一般來說，在美國，據說玉米田中每英畝一磅氮將導致每英畝玉米產出一蒲式耳。
「我們（在布蘭特農場）看到的是，六分之一磅的氮變成了一蒲式耳玉米，因此我們可以更有效地將這些營養物質輸送到植物中，」凱瑞斯說。
放牧覆蓋作物
不過，也許令人驚訝的是，去年冬天，布蘭特夫婦第一次用鄰近農民擁有的 250 只羊進行放牧覆蓋作物試驗。
「這個地區沒有那麽多羊，我們也不想把奶牛放在明年種植玉米的田裏，」凱瑞斯解釋道。
「但最大的問題是沒有任何圍欄，而且很難證明安裝圍欄的合理性。」
從 11 月底到 1 月初，羊群在田地的各個部份放牧了兩到三天，凱瑞斯熱衷於看看羊群放牧的好處是否超過了生物量損失和可能的壓實帶來的潛在缺點。
該農場在種植玉米之前的典型覆蓋作物組合的核心成分是谷物黑麥、毛茸茸的野豌豆和深紅色三葉草。
它們產生大量的生物量，抑制雜草生長，為土壤遮擋陽光，而豆科植物還可以固定氮以減少化肥投入。
凱瑞斯解釋說，向日葵、珍珠粟和亞麻被添加到混合物中，農場希望促進新獲得的土地上菌根真菌的繁殖，增加放牧的飼料價值，或增加表土中的微量營養素含量。
「向日葵的根會從玉米根通常無法到達的區域吸收鋅，」他說。
但綿羊試驗促使他嘗試更專門的混合物，其中含有蘇丹草（小米的近親）、燕麥、飼料蘿蔔和草，這將為綿羊提供更好的飼料和營養。
「使用什麽組合取決於你想要進行什麽樣的練習，」他說。
谷物黑麥
較簡單的覆蓋作物先於大豆（輪作中的其他春季作物）使用，但發揮著同樣重要的作用。
這些覆蓋物是在 10 月或 11 月玉米收獲後種植的，這意味著它們的種植時間晚於小麥收獲後的種植時間，從而將品種選擇限制為主要是黑麥或其他谷物。
谷物黑麥的優點是根部結構比小麥大得多，而且它似乎對馬尾草（大豆的一種主要雜草）具有化感作用或競爭作用。
「它是大豆中最難控制的雜草之一，因此谷物黑麥似乎幾乎完全取代它，這是使用它的一個重要原因，」凱瑞斯說。
從種植日期到聖誕節，黑麥的好處就很明顯，「但如果你在十一月的第三周之後種植它，你就不會獲得太多的生長，所以通常會在那時種植。」
凱瑞斯說，種植黑麥谷物通常會導致大豆產量增加 3-5 蔔/英畝（0.2-0.33 噸/公頃）。
「每生產一蒲式耳大豆就需要 2-4 個單位的氮，通常它會結瘤產生 2-3 個單位的氮。
「所以地裏的氮越多，大豆就越懶，它們就不會結瘤，從而降低產量。
「理論上，黑麥會從土壤中吸收氮，迫使大豆結瘤更多，從而提高基礎產量。」
終止黑麥的另一個重要作用是保護土壤免受該地區夏季高溫的影響，夏季氣溫可達 35 攝氏度或更高。
「它會導致土壤中的所有生物活動停止，包括植物根系生長，」凱瑞斯說。
通常，黑麥覆蓋物，就像小麥之後的多品種版本一樣，是用庫恩（克勞斯）直接條播機種植的，盡管在某些年份，當時間很短時，凱瑞斯會透過施肥機撒播谷物黑麥種子。
「每小時可以種植更多英畝的土地，但支架可以更薄。」
然後在終止前將大豆種植到覆蓋物中，通常使用卷邊輥。
「我們發現，如果你提早終止並下雨（這是很常見的），地面就會變濕，而黑麥鋪在上面，風就無法進入使土壤幹燥，你就會變得濕漉漉的，一團糟。」
凱瑞斯說，只要谷物黑麥已經開始開花，鉆孔後的壓接輥終止效果就很好，否則折斷莖就會殺死植物。
捲動還有助於確保直接鉆機中任何開放的種子槽都被關閉，從而提高發芽率。
堆肥萃取物可以替代小麥中的合成氮嗎？
凱瑞斯·勃蘭特 (Chris Brandt) 的一片軟紅麥田正在試驗兩種不同的堆肥萃取物，看看它們是否可以替代通常施用的合成氮肥。
這些萃取物是使用不同的系統和配方制成的，這些系統和配方在四月份的布蘭特家庭農場土壤健康日上進行了演示。
凱瑞斯說，一種是由德雷斯巴哈家族（Dresbach family）制作的堆肥茶，他們也在俄亥俄州種植，使用海藻、糖蜜、巖鹽和一些其他成分制成，而另一種是使用北達科他州開發的本土微生物溶液（Imos）制成的農民凱利和德安娜·洛曾斯基。
Imos 萃取物使用農場的基礎材料——蘋果樹下的一些土壤、木材和溪岸——然後使用這對夫婦開發的工藝和微生物食品進行釀造。
第三個對照地塊采用通常的農場標準做法處理，即 30 磅/英畝（33 千克/公頃）的尿素硝酸銨 (UAN)。
各處理均於4月上旬分蘗末施。
凱瑞斯說，在生長季節觀察到的視覺差異非常小。「你可以沿著整個場地走下去，卻無法分辨出各個 90 英尺（27.5 m）長的地帶都經過了哪些處理。」
然而，在收獲時，德雷斯巴哈堆肥茶處理比伊莫斯有明顯的優勢。
凱瑞斯說，堆肥茶平均為 110-124 蒲式耳/英畝（7.4-8.3 噸/公頃），而 Imos 為 70-90 蒲式耳/英畝（4.7-6.1 噸/公頃）。
「本土微生物並不是真正的肥料，因此相比之下表現不佳。
「我懷疑這是因為本土微生物使多余的營養物質更容易被植物利用，但由於我們的實踐已經朝這個方向發展，IMOS 可以利用的可用營養物質較少，盡管我沒有任何東西可以利用。」證明。」
他說，也許更重要的是，堆肥茶的產量剛剛超過了標準 UAN 肥料處理。「我想我們將來會使用更多的堆肥茶作為小麥肥料。」
凱瑞斯還計劃測試 Imos 作為種子處理劑而不是葉面肥，目前正在嘗試將堆肥茶作為玉米的溝內起始肥料。
覆蓋作物和面粉業務增加價值
兩項副業為 Brandt Family Farms 帶來了可觀的收入和增值——覆蓋作物種子業務、Walnut Creek Seeds 和面粉加工業務。
Chris 解釋說，Walnut Creek Seeds 於 2013 年成立，當時農民不斷詢問 David 在哪裏可以購買覆蓋作物種子。
該公司由他的父母 Jay 和 Ann 經營，目前單獨或混合銷售約 50 種不同的覆蓋作物品種。
「大約 60-70% 的業務是為農民客製混合混合物，具體取決於他們在特定領域的需求，」他說。
事實上，所有覆蓋作物種子都是從其他種植者那裏購買的。「像放牧羊的羊茅或三葉草這樣的東西在俄亥俄州生長得不太好，所以我們必須從西海岸引進它們，而燕麥和谷物則來自加拿大或平原。」
其他種子，例如太陽大麻，來自印度尼西亞，而其他物種則從歐洲進口。「企業的利潤比農場高，」凱瑞斯說。
雖然勃蘭特家族自己的農作物很少最終作為覆蓋作物種子出售，但他們透過研磨各種谷物以出售給麵包店以及直接出售給消費者來增加價值。
「目前我們每兩周銷售約 2.25 噸，」Chris 說，但隨著一位客戶希望將其訂單大幅增加到每周 12 噸，這可能需要更大的工廠，這一數位可能會大幅增加。
用於釀造的磨碎玉米粉的價值高達 50 美元/蒲式耳（1,470 英鎊/噸），而玉米谷物的價格為 6.30 美元/蒲式耳（184 英鎊/噸），這是一個顯著的附加值。
農場正在種植的小麥品種之一是單粒小麥，這是一種古老的小麥，是最早被馴化的品種之一。一位麵包師買下了當地的一家麵包店，發現了兩個裝有種子的桶。
「鼓上有一個標簽，上面寫著 1911 年。我們不知道木桶是否是在那一年被密封的，但他們把它拿給我們並說我們可以種植它。
「而且它長得很好。所以我們只是保存了一些種子，從那時起就開始種植，因為顯然它很暢銷。」
Brandt 家庭農場 50 年來的進步：
2022 年家庭農場平均土壤有機質含量為 8.7%，而 1971 年為 0.75%
2022 年磷含量為 75-80ppm（1971 年為 38ppm）
2022 年鉀含量為 300-500ppm（1971 年為 90ppm）
160 萬升水/公頃滲透（234,000 升/公頃）
玉米施氮量為 100 公斤/公頃（1989 年之前為 168-280 公斤/公頃）
不再使用殺菌劑、殺蟲劑或種子處理劑
2015年至2020年間，產量增長了5%；現在保持穩定
玉米平均單產12.4噸/公頃；降雨量較多的年份高達 14.8 噸/公頃
玉米直接成本為 393 英鎊/公頃（該地區平均成本為 875-925 英鎊/公頃）
大豆產量4.37-5.5噸/公頃
大豆直接成本為 340 英鎊/公頃（地區平均成本為 778 英鎊/公頃）
小麥產量 6.73-7.4噸/公頃
2009 年至 2022 年間，投入成本下降 72-78%
每年柴油使用量為 22.5 升/公頃（平均每年使用量為 237-281 升/公頃）
其他農民表示，引入覆蓋作物後，兩年內燃料費用減少了 9-13%
