农民种植卖不出去的作物?这听起来不像是一个明智的建议，不是吗?毕竟，种地要花钱，种地的设备也要花钱。如果卖不出去，为什么还要种呢?
正确使用覆盖作物可以减少干旱对经济作物的压力，例如2012年干旱期间肯塔基州的玉米地。照片:CraneStation / Flickr。
但事实证明，越来越多的农民正在这样做——购买、种植和照料所谓的覆盖作物。不，他们不能卖，但他们有获得的好处包括提高经济作物如玉米和大豆的产量。使用覆盖作物还可以帮助农场在气候变化时代预计更常见的干旱中生存下来。
覆盖作物可以是多种谷物、禾本科植物和豆科植物，通常在经济作物收获和种植之间的间隙种植。覆盖作物的根深入到裸露的土壤中，可以增加土壤碳，提供缓慢释放的氮，并防止侵蚀。但是覆盖作物/经济作物系统是复杂的。如果管理不当，覆盖作物会剥夺经济作物的水分，甚至降低产量。虽然理论上讲得通，但许多人都想知道覆盖作物在现实世界中如何发挥作用。
一项新的调查
现在一个新的调查许多商业农民已经证实，覆盖作物增加了我们最常见的作物玉米和大豆的产量。此外，覆盖作物在干旱条件下特别有效。
去年(2012- 2013年)，中北部可持续农业研究与教育(SARE)项目和保护技术信息中心对超过759名商业农民进行了调查。接受调查的农民报告说，每英亩玉米和大豆的平均产量分别增加了11.1蒲式耳和4.9蒲式耳。按百分比计算，在覆盖作物之后种植的玉米比没有覆盖作物的玉米产量平均高出9.6%。大豆价格上涨了11.6%。这真是令人印象深刻。
种植者报告了除覆盖作物外条件和轮作相似的可比田的产量信息。
干旱条件下的明星表演者
在受干旱影响严重的州，种植覆盖作物后种植经济作物的产量增幅甚至更大。
受2012年严重干旱影响最严重的州是伊利诺伊州、印第安纳州、爱荷华州、堪萨斯州、密苏里州、内布拉斯加州和南达科他州。来自这些州的141名受访者报告说，平均玉米产量为每英亩11.3蒲式耳，这意味着种植覆盖作物后的作物比不种植覆盖作物的作物增加了11%。来自受干旱影响州的受访者表示，大豆的收益更大:每英亩平均增加5.7蒲式耳，即覆盖作物后的产量增加14.3%。
接受调查的农民在36个州种植了大约21.8万英亩的覆盖作物，其中大部分在密西西比河流域。毫不奇怪，全国各地与干旱相关的影响各不相同。但结果是可靠的:除了一个受干旱影响最严重的州外，其他所有州的农民都在种植覆盖作物后获得了更好的玉米产量。
值得支付的福利
农民希望为覆盖作物提供的生态系统服务付费。他们愿意以每英亩25美元的中间价格购买种子，以每英亩15美元的中间价格建立(空运种子和终止(杀死)覆盖作物)。
种植覆盖作物的挑战
对覆盖作物感兴趣的农民需要决定使用哪些品种，如何以及何时种植，以及是种植单一品种还是多品种混合品种。如果做出了错误的决定，覆盖作物可能无法实现其潜在的好处，甚至可能是有害的。调查受访者报告了一长串的挑战，包括覆盖作物种子的可用性，增加的昆虫潜力，以及覆盖作物可能消耗过多的土壤水分。
尽管面临挑战，这些农民在过去十年中稳步增加了覆盖作物的使用。去年冬天，他们平均种植了42%的覆盖作物，并计划在今年冬天增加覆盖作物的面积。
系统的复杂性可以解释产量增加与使用覆盖作物的经验之间的相关性。种植覆盖作物超过三年的种植者的玉米产量增加了9.6%，而种植覆盖作物一到三年的种植者的玉米产量也增加了6.1%，但增幅较低。
抗旱系统和耐旱作物
一套完整的抗旱方案应包括适当的作物选择和专门培育的作物品种以及抗旱系统。我的同事Doug Gurian-Sherman在他最近的报告中讨论了以作物为中心的抗旱方法进退两难．除了强调高粱和苜蓿等作物的耐旱性更强，可能在美国农业中得到更广泛的应用外，道格还讨论了传统玉米育种者的成功，他们在过去几十年里以每年1%的速度稳定地提高了耐旱性。
基因工程还没有在抗旱方面发挥重要作用，直到今年才引进了它的第一个抗旱品种——孟山都公司的抗旱品种。根据孟山都的说法网站在美国，该品种在田间试验中比竞争对手的杂交品种产量高出5蒲式耳(约4%)。
但是，无论作物遗传学多么成功，作物和品种的正确选择都无法弥补系统中的缺陷。抗旱的基本要求是保持土壤湿润。覆盖作物可以做到这一点，甚至更多。