美国农学学会

土壤科学家Samuel Haruna对土壤进行取样，以确定覆盖作物和多年生生物燃料作物如何影响土壤温度。来源:塞缪尔Haruna

土壤特征，如有机质含量和水分在帮助植物繁茂方面起着至关重要的作用。事实证明，土壤温度也同样重要。每种植物都需要一定的土壤温度才能茁壮成长。如果温度变化太快，植物就长不好。他们的种子不会发芽，或者他们的根会死亡。

“大多数植物对土壤温度的极端变化都很敏感，”中田纳西州立大学的研究人员塞缪尔·哈伦纳说。“你不希望它变化得太快，因为植物无法应对。”

许多因素影响土壤缓冲温度变化的能力。例如，当土壤被压实时，土壤温度会迅速变化。这是因为当土壤颗粒被挤压在一起时，它们传递温度的速度要快得多。当农民把重型机械拖在土壤上时，土壤颗粒就会紧实。土壤温度也会受到水分的影响:更多的水分会防止土壤升温过快。

研究表明，覆盖作物和多年生生物燃料作物都可以减轻土壤的压实程度。覆盖作物一般在玉米和大豆等经济作物之间种植，以保护裸露的土壤。它们为土壤遮荫，帮助减少土壤水分的蒸发。它们的根还能增加土壤中的有机质，防止土壤流失。这也使土壤保持松软，帮助它保持水分。

但是Haruna想知道是否多年生生物燃料和覆盖作物也能帮助土壤保护自己不受温度波动的影响。Haruna和一个研究小组在这片土地上种植了几种覆盖作物和多年生生物燃料作物。之后，他们在实验室里测试了土壤的调节温度能力。

芒草的根会破坏土壤，使其不紧实。来源:盖Reinbott

“我对结果感到惊讶，”Haruna说。他发现，多年生生物燃料和覆盖作物都能帮助土壤抵御极端温度。它们通过减缓温度在土壤中的传播速度来做到这一点。它们的根可以分解土壤，防止土壤分子聚集在一起，快速加热或冷却。这两种作物的根也会向土壤中添加有机物，有助于调节温度。

此外，多年生生物燃料和覆盖作物有助于土壤保持水分。Haruna说:“水通常有很强的缓冲温度变化的能力。”“因此，如果土壤含水量高，它就有更大的能力保护土壤。”

尽管Haruna提倡更多地使用覆盖作物，但他说，把它们纳入农场并不总是容易的。“这些作物需要更多的工作、更多的金融投资和更多的知识，”他说。“但它们对土壤健康大有裨益。”包括，如Haruna的研究表明，保护植物免受极端温度变化的影响。

他说:“气候变化会导致温度波动，如果不加以遏制，可能会影响未来的作物产量。”“我们需要缓冲土壤中的这些极端变化。”

Haruna希望把他的研究从实验室带到现场。他说，现场实验将帮助他和他的团队收集更多的数据，充实他的发现。