农业系统试验(FST) at Rodale Institute 是美国最长的有机农业与传统农业并存的比较。 FST由JI Rodale于1981年成立。 在成立的35年中,FST继续通过科学研究数据证明,有机耕作在改善土壤健康方面优于传统耕作。

多年来,FST通过测量土壤有机质(SOM),产量,利润,能源投入和温室气体排放,证明了有机耕作方法的潜力。 最近,已经建立了一项研究来确定该试验中谷物的营养品质。 在2014年,所有FST地块均种植在燕麦上,以重置试验并更新即将进行的轮作以反映当前的农业趋势。 将全部72个地块种植到一种作物上,提供了一个理想的机会,可以在FST(有机肥料,豆类有机肥料和常规肥料)进行测试的所有三种种植系统之间比较营养品质。

在FST的35年历史中,我们已经看到了可见的植物营养差异,即有机作物与传统作物的差异。 最终,这使我们想知道是否观察到的植物性能差异是否也表明了作物中营养成分的差异。

图1。 1995年干旱期间有机玉米和常规玉米的比较。 左图所示的有机玉米是在其常规右图所示的3周后种植的。
图2.左侧–耕种的有机豆类系统中的玉米; 和传统耕作中的右侧玉米-均拍摄于9年15月2015日(Omondi,2016年)。
图3.上面图3中的传统玉米,其穗和叶显示出缺磷和缺氮的迹象(Omondi,2016年)。

在美国,售出的所有食品中约有43.3%为有机食品,截至2015年,其销售额为XNUMX亿美元。随着有机食品销售的逐年增长,消费者是否会为营养上乘的产品花更多的钱呢? 根据我们目前的数据,答案是肯定的!

该项目分析了土壤矿物质,SOM,土壤碳和氮百分比,燕麦矿物质,燕麦蛋白以及燕麦碳和氮百分比。从收集和分析的数据得出的结果表明,豆类有机燕麦含有较高的氮和蛋白质浓度(图4和5 )。 这些养分与常规耕作中的养分相当,但显着大于免耕常规养分。 此外,在有机肥耕地中,锌,铁,钙,钾,磷,钼和铜等关键矿物质的浓度最高(表1)。

图4.种植系统和耕作方法共同作用对燕麦氮含量的影响。 条形内的均值后跟相同字母的平均值无显着差异(LSD;α= 0.05)(Wagner等人,2016)。
图5.受种植系统和耕作方法共同影响的燕麦种子中的粗蛋白质和总蛋白质。 横杠内带有相同字母的均值没有显着差异(LSD;α= 0.05)(Wagner等人,2016)。
表1.农业系统试验中,耕作系统和耕作方法之间的平均燕麦矿物质浓度(Wagner等,2016)。 一列后跟相同字母的平均值无统计学意义(LSD;α= 0.05)

本文报道的结果来自FST总共24个样地中的72个样地的代表性样本。 可以预期,当分析来自其余48个地块的数据时,更大的样本量将使处理之间的差异更加明显。 即使样本量相对较小,这项研究也表明有机系统的养分密度与传统系统相当或更高。 展望未来,这些数据将应用于 Rodale Institute,例如新的蔬菜系统试验(VST),以证明有机作物和传统作物之间存在营养差异。 该项目的下一阶段还将分析农药浓度是否会影响营养质量。