成立35年来，农业系统试验（FST） Rodale Institute 继续通过科学研究数据证明，有机耕作在建造，维护和补充土壤健康方面优于传统耕作。 这是再生农业的关键，因为它为当前和未来的增长提供了基础。
FST 是美国运行时间最长的有机农业和化学农业的并排比较。 它成立于1981年，致力于研究发生了什么 土壤健康 从转型到农业生产力 常规到有机 农业。
尽管有机农业的做法会导致土壤有机质（SOM）含量增加，进而给作物带来更高的营养和水供应潜力，但向有机农业过渡通常需要数年的滞后时间，这会影响单产并增加需求随着土壤微生物群落的重建，农作物与农作物竞争氮和其他可用养分（Simmons and Coleman，2008）。 在过渡的头五年中，FST的收益率最初下降就证明了这一点。
在此之后，有机系统反弹，玉米和大豆的单产稳定，达到或超过了常规系统。 在干旱的年份中，有机系统的表现尤其出色。 在5年至1988年的1998年期间，14月至20月的总降雨量少于31英寸（正常年份为2015英寸），平均有机玉米单产比传统系统高XNUMX％。 这种性能可以归因于有机系统中更高的SOM。 下图是经过长时间干旱后于XNUMX年XNUMX月拍摄的照片，显示了与传统玉米相比，玉米在有机系统中的表现。
上面的图片说明了健康土壤对生长健康植物的重要性。 通过对35年内FST数据的分析，可以确定有机系统中的土壤健康状况随着时间的推移持续增加，而传统系统则基本保持不变（图6）。
耕作有机肥料中的土壤有机物含量从3.3年的1981％增加到4.5年的2013％左右，净增加了27％（图6）。 在传统系统中，SOM从3.3％更改为3.6％–净增长仅为8％。 内的其他农场 Rodale Institute 据报道，SOM浓度高达6％（Moyer，Jeff； Duffield Ross； Personal Communication）。 土壤有机物在作物生产力中非常重要，因为它可以增加养分和水分利用效率。 研究表明，SOM在水中的重量最多是其20倍（Johnson等，2005）。 Hudson（1994）表明“土壤有机质每增加1％，土壤中的有效持水量就会增加3.7％”。
向土壤中添加有机物会增加其持水能力，这主要是因为有机物会增加土壤中的大团聚体，从而增加土壤中微孔和大孔的数量（Bot和Benites，2005年）。 有机物通过将土壤颗粒“粘合”在一起或为土壤微生物创造有利的生存条件来实现这一目的，而土壤微生物又可以通过产生各种有机化合物（例如gloomalin）或通过真菌菌丝的作用将土壤颗粒“粘合”在一起（Sylvia等等（2005）。
对FST 35年数据的分析还发现，有机系统中渗入土壤的水量比常规系统大15-20％。 这种水不仅有助于补给地下水，还可以用于农作物，特别是在缺水时期。 在干旱胁迫期间，有机系统中玉米和大豆的单产高于常规系统，这归因于有机系统中土壤水含量的增加，以及全季必需植物养分的利用率更高。