当读到这个文章时，令人兴奋，强烈推荐那些坚定推广应用保护性耕作的农民朋友，瞧一瞧，长期坚持保护性耕作，种植覆盖作物，给农业带来的巨大变化，科技的伟力。
在美国俄亥俄州卡罗尔市 Brandt 家庭农场办公室，收集了 15 个土芯，这些土芯取自农场内不同土壤类型的不同田地。
大多数是在 2009 年拍摄的，但有 3 个对比核心是在 2022 年拍摄的，有助于直观地了解多物种覆盖作物对俄亥俄州卡罗尔市 Brandt 400 公顷农场土壤造成的显著变化。
当 David Brandt 1971 年第一次来到农场时，土壤有机质水平仅为 0.75%，但在他的管理下，有机质水平达到了 8%，这一改善在新土壤核心的深色土壤中可见一斑。Brandt 家庭农场 50 年来的进步
2022 年家庭农场平均土壤有机质含量为 8.7%，而 1971 年为 0.75%
2022 年磷含量为 75-80ppm（1971 年为 38ppm）
2022 年钾含量为 300-500ppm（1971 年为 90ppm）
160 万升水/公顷渗透（234,000 升/公顷）
玉米施氮量为 100 公斤/公顷（1989 年之前为 168-280 公斤/公顷）
不再使用杀菌剂、杀虫剂或种子处理剂
2015年至2020年间，产量增长了5%；现在保持稳定
玉米平均单产12.4吨/公顷；降雨量较多的年份高达 14.8 吨/公顷
玉米直接成本为 393 英镑/公顷（该地区平均成本为 875-925 英镑/公顷）
大豆产量4.37-5.5吨/公顷
大豆直接成本为 340 英镑/公顷（地区平均成本为 778 英镑/公顷）
小麦产量 6.73-7.4吨/公顷
2009 年至 2022 年间，投入成本下降 72-78%
每年柴油使用量为 22.5 升/公顷（平均每年使用量为 237-281 升/公顷）
其他农民表示，引入覆盖作物后，两年内燃料费用减少了 9-13%
土壤健康教父
他于 1971 年开始实行免耕，并于 1976 年引入单一品种谷物黑麦覆盖作物，当时他注意到产量下降。
他成功地使这两种做法在农场发挥作用，这只是大卫·勃兰特在美国再生农业界被称为「土壤健康教父」的众多原因之一，也是美国各地和世界各地的种植者纷纷涌向他的原因之一。农场和田野的日子。
在谈到自己的职业生涯时，他甚至成为了流行社交媒体的主题：「虽然不多，但这是诚实的工作。」
不幸的是，大卫去年五月因车祸去世，留下他的孙子克里斯接管农场的管理。
改变
克里斯自 2017 年以来一直在农场全职工作。与中西部各州的大多数农场一样，他种植玉米和大豆。
不太常见的是，该农场有 20% 的面积种植冬小麦，冬小麦已成为农场的主要作物，有助于为多品种越冬覆盖作物在下一季玉米之前发育提供时间。
「许多农民通过将大豆种植在麦茬中来双季种植大豆，」克里斯解释道。
「我们做了一些这样的事情，可以立即获得金钱回报，但我们也希望通过在玉米之前种植覆盖作物来获得后期回报。」
随着七月初小麦收获，多种覆盖作物有充足的时间生长，导致美国的再生农民因高生物量覆盖而闻名。
「这些作物对有机物质产生了影响，」克里斯说。
虽然 David 自 1976 年以来一直在使用覆盖作物，但直到 2000 年代初他遇到了覆盖作物倡导者 Steve Groff 和北达科他州农民 Gabe Brown，他才开始尝试使用 6 到 10 个品种的覆盖作物混合物。
土壤健康
「现在有机质含量为 8% 的田地，当时只有 3-4%，」克里斯说。「如果你使用单一作物覆盖物，无论是荞麦、黑麦还是三叶草，你都不会看到有机物的大幅增加。」
他说，增加有机质可以给田间带来很多好处，例如改善土壤结构和持水能力。
「有机质每增加一个百分点，土壤中就可以容纳更多的水，如果它能容纳水，它也可以渗透。」
他的土壤每小时可渗透 9 英寸（22.8 厘米）的雨水，因此需要非常大的降雨才能引发地表侵蚀，正因为如此，它也减少了养分流失。
「通过改善土壤结构和增加雨水渗透，我们可以比邻居更快地在雨后在田地里安装机械，」他说。
另一个好处是增加生物活性。「我们有更多的菌根真菌，它们作为一个网络有助于将养分输送到植物根部，因此植物能够更好地利用施用的养分。
「一般来说，在美国，据说玉米田中每英亩一磅氮将导致每英亩玉米产出一蒲式耳。
「我们（在布兰特农场）看到的是，六分之一磅的氮变成了一蒲式耳玉米，因此我们可以更有效地将这些营养物质输送到植物中，」克里斯说。
放牧覆盖作物
不过，也许令人惊讶的是，去年冬天，布兰特夫妇第一次用邻近农民拥有的 250 只羊进行放牧覆盖作物试验。
「这个地区没有那么多羊，我们也不想把奶牛放在明年种植玉米的田里，」克里斯解释道。
「但最大的问题是没有任何围栏，而且很难证明安装围栏的合理性。」
从 11 月底到 1 月初，羊群在田地的各个部分放牧了两到三天，克里斯热衷于看看羊群放牧的好处是否超过了生物量损失和可能的压实带来的潜在缺点。
该农场在种植玉米之前的典型覆盖作物组合的核心成分是谷物黑麦、毛茸茸的野豌豆和深红色三叶草。
它们产生大量的生物量，抑制杂草生长，为土壤遮挡阳光，而豆科植物还可以固定氮以减少化肥投入。
克里斯解释说，向日葵、珍珠粟和亚麻被添加到混合物中，农场希望促进新获得的土地上菌根真菌的繁殖，增加放牧的饲料价值，或增加表土中的微量营养素含量。
「向日葵的根会从玉米根通常无法到达的区域吸收锌，」他说。
但绵羊试验促使他尝试更专门的混合物，其中含有苏丹草（小米的近亲）、燕麦、饲料萝卜和草，这将为绵羊提供更好的饲料和营养。
「使用什么组合取决于你想要进行什么样的练习，」他说。
谷物黑麦
较简单的覆盖作物先于大豆（轮作中的其他春季作物）使用，但发挥着同样重要的作用。
这些覆盖物是在 10 月或 11 月玉米收获后种植的，这意味着它们的种植时间晚于小麦收获后的种植时间，从而将品种选择限制为主要是黑麦或其他谷物。
谷物黑麦的优点是根部结构比小麦大得多，而且它似乎对马尾草（大豆的一种主要杂草）具有化感作用或竞争作用。
「它是大豆中最难控制的杂草之一，因此谷物黑麦似乎几乎完全取代它，这是使用它的一个重要原因，」克里斯说。
从种植日期到圣诞节，黑麦的好处就很明显，「但如果你在十一月的第三周之后种植它，你就不会获得太多的生长，所以通常会在那时种植。」
克里斯说，种植黑麦谷物通常会导致大豆产量增加 3-5 卜/英亩（0.2-0.33 吨/公顷）。
「每生产一蒲式耳大豆就需要 2-4 个单位的氮，通常它会结瘤产生 2-3 个单位的氮。
「所以地里的氮越多，大豆就越懒，它们就不会结瘤，从而降低产量。
「理论上，黑麦会从土壤中吸收氮，迫使大豆结瘤更多，从而提高基础产量。」
终止黑麦的另一个重要作用是保护土壤免受该地区夏季高温的影响，夏季气温可达 35 摄氏度或更高。
「它会导致土壤中的所有生物活动停止，包括植物根系生长，」克里斯说。
通常，黑麦覆盖物，就像小麦之后的多品种版本一样，是用库恩（克劳斯）直接条播机种植的，尽管在某些年份，当时间很短时，克里斯会通过施肥机撒播谷物黑麦种子。
「每小时可以种植更多英亩的土地，但支架可以更薄。」
然后在终止前将大豆种植到覆盖物中，通常使用卷边辊。
「我们发现，如果你提早终止并下雨（这是很常见的），地面就会变湿，而黑麦铺在上面，风就无法进入使土壤干燥，你就会变得湿漉漉的，一团糟。」
克里斯说，只要谷物黑麦已经开始开花，钻孔后的压接辊终止效果就很好，否则折断茎就会杀死植物。
滚动还有助于确保直接钻机中任何开放的种子槽都被关闭，从而提高发芽率。
堆肥提取物可以替代小麦中的合成氮吗？
克里斯·勃兰特 (Chris Brandt) 的一片软红麦田正在试验两种不同的堆肥提取物，看看它们是否可以替代通常施用的合成氮肥。
这些提取物是使用不同的系统和配方制成的，这些系统和配方在四月份的布兰特家庭农场土壤健康日上进行了演示。
克里斯说，一种是由德雷斯巴赫家族（Dresbach family）制作的堆肥茶，他们也在俄亥俄州种植，使用海藻、糖蜜、岩盐和一些其他成分制成，而另一种是使用北达科他州开发的本土微生物溶液（Imos）制成的农民凯利和德安娜·洛曾斯基。
Imos 提取物使用农场的基础材料——苹果树下的一些土壤、木材和溪岸——然后使用这对夫妇开发的工艺和微生物食品进行酿造。
第三个对照地块采用通常的农场标准做法处理，即 30 磅/英亩（33 千克/公顷）的尿素硝酸铵 (UAN)。
各处理均于4月上旬分蘖末施。
克里斯说，在生长季节观察到的视觉差异非常小。「你可以沿着整个场地走下去，却无法分辨出各个 90 英尺（27.5 m）长的地带都经过了哪些处理。」
然而，在收获时，德雷斯巴赫堆肥茶处理比伊莫斯有明显的优势。
克里斯说，堆肥茶平均为 110-124 蒲式耳/英亩（7.4-8.3 吨/公顷），而 Imos 为 70-90 蒲式耳/英亩（4.7-6.1 吨/公顷）。
「本土微生物并不是真正的肥料，因此相比之下表现不佳。
「我怀疑这是因为本土微生物使多余的营养物质更容易被植物利用，但由于我们的实践已经朝这个方向发展，IMOS 可以利用的可用营养物质较少，尽管我没有任何东西可以利用。」证明。」
他说，也许更重要的是，堆肥茶的产量刚刚超过了标准 UAN 肥料处理。「我想我们将来会使用更多的堆肥茶作为小麦肥料。」
克里斯还计划测试 Imos 作为种子处理剂而不是叶面肥，目前正在尝试将堆肥茶作为玉米的沟内起始肥料。
覆盖作物和面粉业务增加价值
两项副业为 Brandt Family Farms 带来了可观的收入和增值——覆盖作物种子业务、Walnut Creek Seeds 和面粉加工业务。
Chris 解释说，Walnut Creek Seeds 于 2013 年成立，当时农民不断询问 David 在哪里可以购买覆盖作物种子。
该公司由他的父母 Jay 和 Ann 经营，目前单独或混合销售约 50 种不同的覆盖作物品种。
「大约 60-70% 的业务是为农民定制混合混合物，具体取决于他们在特定领域的需求，」他说。
事实上，所有覆盖作物种子都是从其他种植者那里购买的。「像放牧羊的羊茅或三叶草这样的东西在俄亥俄州生长得不太好，所以我们必须从西海岸引进它们，而燕麦和谷物则来自加拿大或平原。」
其他种子，例如太阳大麻，来自印度尼西亚，而其他物种则从欧洲进口。「企业的利润比农场高，」克里斯说。
虽然勃兰特家族自己的农作物很少最终作为覆盖作物种子出售，但他们通过研磨各种谷物以出售给面包店以及直接出售给消费者来增加价值。
「目前我们每两周销售约 2.25 吨，」Chris 说，但随着一位客户希望将其订单大幅增加到每周 12 吨，这可能需要更大的工厂，这一数字可能会大幅增加。
用于酿造的磨碎玉米粉的价值高达 50 美元/蒲式耳（1,470 英镑/吨），而玉米谷物的价格为 6.30 美元/蒲式耳（184 英镑/吨），这是一个显着的附加值。
农场正在种植的小麦品种之一是单粒小麦，这是一种古老的小麦，是最早被驯化的品种之一。一位面包师买下了当地的一家面包店，发现了两个装有种子的桶。
「鼓上有一个标签，上面写着 1911 年。我们不知道木桶是否是在那一年被密封的，但他们把它拿给我们并说我们可以种植它。
「而且它长得很好。所以我们只是保存了一些种子，从那时起就开始种植，因为显然它很畅销。」
Brandt 家庭农场 50 年来的进步：
2022 年家庭农场平均土壤有机质含量为 8.7%，而 1971 年为 0.75%
2022 年磷含量为 75-80ppm（1971 年为 38ppm）
2022 年钾含量为 300-500ppm（1971 年为 90ppm）
160 万升水/公顷渗透（234,000 升/公顷）
玉米施氮量为 100 公斤/公顷（1989 年之前为 168-280 公斤/公顷）
不再使用杀菌剂、杀虫剂或种子处理剂
2015年至2020年间，产量增长了5%；现在保持稳定
玉米平均单产12.4吨/公顷；降雨量较多的年份高达 14.8 吨/公顷
玉米直接成本为 393 英镑/公顷（该地区平均成本为 875-925 英镑/公顷）
大豆产量4.37-5.5吨/公顷
大豆直接成本为 340 英镑/公顷（地区平均成本为 778 英镑/公顷）
小麦产量 6.73-7.4吨/公顷
2009 年至 2022 年间，投入成本下降 72-78%
每年柴油使用量为 22.5 升/公顷（平均每年使用量为 237-281 升/公顷）
其他农民表示，引入覆盖作物后，两年内燃料费用减少了 9-13%
