Rodale Institute“ 农业系统试验(FST) 自1981年以来,就一直在比较有机管理系统和常规管理系统。将粪便型有机系统中大豆植株根系中的根瘤与常规系统中的根瘤进行比较。

豆科植物(例如大豆)的根部有根瘤,根瘤菌会在其中转化大气中的氮(N2 气体)转化为植物可用的硝酸盐氮。 进行此过程所需的能量来自光合作用,其中阳光能量存储在单糖的键中。 由于在传统管理的田地中由于添加了化肥而存在过量的硝酸盐氮,因此植物无法分配能量形成细根来从土壤剖面中获取更多的氮,而结瘤则集中在主根周围,因此根瘤菌只给每棵植物供食(图1)。

图1.在常规系统中生长的大豆植株几乎没有细根,而根瘤则集中在主根上。 9年3月2015日拍摄的照片。

在有机肥系统中,更多的细根发育,并且在整个细根中均发现结节(图2)。 大量的细根有助于植物从土壤剖面中获取各种养分,这些细根上的根瘤将有助于在整个土壤剖面中分配氮素,以供后续农作物使用。

图2.在有机系统中生长的大豆植物具有更多的细根和根瘤。 结节分布在主根以及侧根和根毛上。 9年3月2015日拍摄的照片。