人们越来越多地鼓励农民种植覆盖作物，这些作物在淡季时取代他们的主要作物。然而，根据一项新的研究，使用覆盖作物实际上会降低主要作物的产量。首先，覆盖作物确实提供了一些好处。

代替常用的黑麦（如图），豆科植物如苜蓿和毛绒草可能是作为覆盖作物的更好选择

通过种植这些作物而不是让田地裸露，可以减少土壤的侵蚀和压实，减少水的流失，更少的氮（来自肥料）会流入水道，更多的碳从大气中被吸入土壤--后者既促进植物生长，又有助于减少温室气体的净排放。

(资料图片仅供参考)

此外，由于杂草必须与覆盖作物植物竞争水和养分，这些杂草生长得更少，又减少了除草剂的使用。综上所述，过去的小规模研究表明，覆盖作物可能对主要作物的产量有不利影响。

为了了解在现实世界的耕作中是否真的如此，斯坦福大学的科学家分析了美国"玉米带"（爱荷华州、印第安纳州、密苏里州、俄亥俄州、伊利诺伊州和密歇根州）2019-2020年种植季节的9万多块玉米和大豆田的卫星图像。研究人员知道这些田地中哪些在淡季种植了覆盖作物--至少都有三年了--哪些没有。

根据天气模式和植物的绿色程度等因素，一个机器学习算法预测了每种主要作物的产量。结果发现，在使用了覆盖作物的田地里，玉米的产量平均降低了5.5%，而大豆的产量降低了3.5%。这意味着玉米每英亩损失约40美元，大豆每英亩损失20美元--这些数字还不包括种植和维护覆盖作物的额外成本。

造成这些减少的原因可能有几个。

首先，尽管覆盖作物确实有助于土壤保持水分，但它们本身也使用了大量的水。当进入干旱的生长季节时，这可能会导致主要作物种子可用的水减少，阻碍其发芽。同样，尽管覆盖作物减少了氮的流失，但它们也吸收了许多留在土壤中的氮，这意味着主要作物可用的氮更少。

最后，覆盖作物可能会降低土壤氧气水平，因为它们会刺激土壤微生物，而这些微生物又会消耗氧气。

科学家们很快指出，他们并不是说不应该使用覆盖作物，而只是需要对其实施进行更多的思考。例如，与常用的非豆类覆盖作物（如黑麦）相比，豆类覆盖作物可能有助于将氮重新固定在土壤中。此外，如果在一年中较早地收获覆盖作物，在种植主要作物之前，土壤应该有更多的时间来"恢复元气"。

与博士后学者Jillian Deines一起领导这项研究的David Lobell教授说："农业中没有什么是简单的，"他说。"覆盖作物不是万能的，事实上它们有一些严重的限制。但我不认为我们想把婴儿和洗澡水一起扔掉。"

关于这项研究的论文最近发表在《全球变化生物学》杂志上。

标签： 机器学习