【打造垂直面板帮助太阳能和农业实现共存】德国初创公司NextSun的预期是希望为一些土豆和干草等农业作物共同安置垂直太阳能电池板。随着德国的几个项目完成，佛蒙特州（https://t.cn/A6jMXFgb）的一个新装置正在建设中，该公司希望将传统农业与太阳能（https://t.cn/A6jMXFgy）相结合，并将土地同时用于两个目的。
农业光伏（https://t.cn/A6jMXFg2）是指将土地用于农业和太阳能发电，其主要优点是最大限度地减少对土地的总体需求。而这其中的挑战在于，通常安置于地面位置的传统太阳能电池板无法用于此目的。毕竟，植物本身需要土壤、阳光和空间来生长。
为了解决这个问题，Next2Sun的重点放在了垂直安装的特殊双面太阳能模块，这些模块可以有效地从面板的正面和背面收集阳光。这一战略在土地昂贵的地区以及总体空间有限的地区和国家尤其有用。这种方法其必然性似乎很明显：美国能源部（https://t.cn/A6jMXFgG）提出，用于太阳能和农业的土地相似，这意味着如果太阳能使用量继续增长，这些行业可能会发生冲突。
“在人口密度高的德国，关于我们可以使用多少土地进行光伏发电的讨论已经进行了大约10年，”成立于2015年的NextSun管理委员会成员Heiko Hildebrandt解释道，“很多人都在寻找解决方案，显然，农业光伏就是一个解决方案。”
农业光伏的好处
更有效地利用土地并不是农业光伏的唯一好处。Hildebrandt解释说，农田上使用的垂直太阳能电池板可以在早上和晚上收集能量，这与其他太阳能发电厂的能量相平衡。此外，垂直面板不太可能受到暴风雪的影响。
研究农业光伏的研究人员还认为，通过农业光伏种植的作物可能会更好地抵御极端天气，包括高温和降水。它也朝着另一个方向发展：伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校可持续发展、能源和环境研究所所长、教授Madhu Khanna指出，在安装太阳能电池板的地方，种植植被可以改善土壤健康，草可以支持动物放牧。
至少对于NextSun来说，这个概念已经被证明是成功的。经过一些实验，该公司于2018年在德国进行了首次示范，将干草和青贮饲料的种植与可提供2兆瓦电力的太阳能电池模块相结合。该公司表示，这足以养活700户家庭。两年后，该公司调试了其第一家商业工厂，该工厂将干草和青贮饲料农场（同样位于德国）与提供超过4兆瓦电力的面板相结合。
现在，该公司正将目光转向美国，从佛蒙特州宣布的新安装开始（https://t.cn/A6jMXFgU）。该项目是与一家名为iSun的美国太阳能公司合作的，占地近4英亩，种植胡萝卜、甜菜根和藏红花作物。该项目得到了德国联邦经济事务和气候行动部（German Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action）的支持，将于2024年初开始建设。
尽管如此，农业光伏仍有一些局限性。虽然某些作物，如干草和土豆，非常适合农业光伏发电，但其他作物，如玉米，最终可能会堵塞面板。也不是所有的太阳能电池板都能工作。Hildebrandt说，NextSun的农业光伏技术需要能够有效收集两侧阳光的双面太阳能电池板，而在公司正式成立之前，这些太阳能电池板有些难以购买。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校教授Khanna说，农业光伏发电的太阳能电池板的高度需要很高，这会使它们更加昂贵。
同时，农业光伏项目总体上仍有许多悬而未决的问题。Khanna解释说，农民和开发商需要合作，建立新的成本分担合同关系，同时也要解决责任和保险问题。与此同时，实际部署和使用这类系统的最佳管理实践仍有待开发。
威斯康星大学麦迪逊分校研究农业生物的水资源工程教授Steven Loheide表示：“我们需要更好地了解水文和生态过程如何应对光伏阵列下方和周围存在的新型遮阳和水再分配机制，以便通过产生共同利益来利用协同机会，同时防止意外但不一定不可预测的后果。”
https://t.cn/A6jMXFg4
农业光伏（https://t.cn/A6jMXFg2）是指将土地用于农业和太阳能发电，其主要优点是最大限度地减少对土地的总体需求。而这其中的挑战在于，通常安置于地面位置的传统太阳能电池板无法用于此目的。毕竟，植物本身需要土壤、阳光和空间来生长。
为了解决这个问题，Next2Sun的重点放在了垂直安装的特殊双面太阳能模块，这些模块可以有效地从面板的正面和背面收集阳光。这一战略在土地昂贵的地区以及总体空间有限的地区和国家尤其有用。这种方法其必然性似乎很明显：美国能源部（https://t.cn/A6jMXFgG）提出，用于太阳能和农业的土地相似，这意味着如果太阳能使用量继续增长，这些行业可能会发生冲突。
“在人口密度高的德国，关于我们可以使用多少土地进行光伏发电的讨论已经进行了大约10年，”成立于2015年的NextSun管理委员会成员Heiko Hildebrandt解释道，“很多人都在寻找解决方案，显然，农业光伏就是一个解决方案。”
农业光伏的好处
更有效地利用土地并不是农业光伏的唯一好处。Hildebrandt解释说，农田上使用的垂直太阳能电池板可以在早上和晚上收集能量，这与其他太阳能发电厂的能量相平衡。此外，垂直面板不太可能受到暴风雪的影响。
研究农业光伏的研究人员还认为，通过农业光伏种植的作物可能会更好地抵御极端天气，包括高温和降水。它也朝着另一个方向发展：伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校可持续发展、能源和环境研究所所长、教授Madhu Khanna指出，在安装太阳能电池板的地方，种植植被可以改善土壤健康，草可以支持动物放牧。
至少对于NextSun来说，这个概念已经被证明是成功的。经过一些实验，该公司于2018年在德国进行了首次示范，将干草和青贮饲料的种植与可提供2兆瓦电力的太阳能电池模块相结合。该公司表示，这足以养活700户家庭。两年后，该公司调试了其第一家商业工厂，该工厂将干草和青贮饲料农场（同样位于德国）与提供超过4兆瓦电力的面板相结合。
现在，该公司正将目光转向美国，从佛蒙特州宣布的新安装开始（https://t.cn/A6jMXFgU）。该项目是与一家名为iSun的美国太阳能公司合作的，占地近4英亩，种植胡萝卜、甜菜根和藏红花作物。该项目得到了德国联邦经济事务和气候行动部（German Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action）的支持，将于2024年初开始建设。
尽管如此，农业光伏仍有一些局限性。虽然某些作物，如干草和土豆，非常适合农业光伏发电，但其他作物，如玉米，最终可能会堵塞面板。也不是所有的太阳能电池板都能工作。Hildebrandt说，NextSun的农业光伏技术需要能够有效收集两侧阳光的双面太阳能电池板，而在公司正式成立之前，这些太阳能电池板有些难以购买。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校教授Khanna说，农业光伏发电的太阳能电池板的高度需要很高，这会使它们更加昂贵。
同时，农业光伏项目总体上仍有许多悬而未决的问题。Khanna解释说，农民和开发商需要合作，建立新的成本分担合同关系，同时也要解决责任和保险问题。与此同时，实际部署和使用这类系统的最佳管理实践仍有待开发。
威斯康星大学麦迪逊分校研究农业生物的水资源工程教授Steven Loheide表示：“我们需要更好地了解水文和生态过程如何应对光伏阵列下方和周围存在的新型遮阳和水再分配机制，以便通过产生共同利益来利用协同机会，同时防止意外但不一定不可预测的后果。”
https://t.cn/A6jMXFg4
世界环境日：地球生态系统的未来将会如何？
从东海岸到西海岸，有压力的迹象--也有希望
图
藻类覆盖了威斯康星州门多塔湖的水面，这可能是由于肥料流向下游引起的。
照片来源：威斯康星大学麦迪逊分校
2017年6月2日
在NSF的长期生态研究计划（https://t.cn/A6lSJHOJ）中找到相关的报道。
任何科学都可以比作河流。它有一个默默无闻、朴实无华的开端；它的宁静和急流一样延伸；有干旱的时期，也有丰满的时候。它随着许多研究人员的工作而积聚能量并同样由其他的思潮滋养。
-卡尔•斯旺森，生物学家
2027年、2067年及以后，地球的生态系统会有多健康？这是一个重要的问题，尤其是在6月5日的世界环境日。
为了找到答案，美国国家科学基金会(NSF)长期生态研究(LTER)网络有关的科学家们今年春天聚集一堂举行了一次NSF LTER小型研讨会（https://t.cn/A6loypve）。
“LTER研究工作提供了很长一段研究时间，因此可以了解生态组成部分之间的关系，可以记录生态变化，并制定和测试应对这些变化的策略，”NSF海洋科学部门负责人里克•默里在小型研讨会上说。
在沙漠和湖泊、沿海地区、北方森林和北极苔原，NSF LTER站点的研究人员研究生态系统变化的本质，在这个过程中发现哪些因素会导致生态系统恢复，哪些因素会导致不可逆转的损失。
虽然从东海岸到西海岸的生态系统都显示出压力的迹象，但在担忧中仍有希望：长期研究工作显示，生态系统从基于良好科学的保护和恢复努力中受益。
“随着生态系统受到越来越多的环境变化的影响，我们需要了解一般的科学原理来预测这些系统将如何反应--为什么有些系统有复原力，而另一些则没有那么大，”NSF环境生物学部门负责人葆拉•梅比在小型研讨会上说。“NSF在LTER站点资助的科学恰好为我们提供了这样的知识。”
为了增加这方面的知识，NSF最近设立了三个新的LTER站点--美国东北部大陆架LTER站点和阿拉斯加北湾LTER站点，以及波弗特海泻湖LTER站点--使NSF LTER站点的总数达到28个。
生态系统与人类健康
“我们依赖生态系统提供许多对人类健康和福祉至关重要的服务，然而这些系统正在以基本和不可预测的方式日益变化，”LTER科学委员会（一个协调LTER网络研究活动的团体）主席、巴尔的摩生态系统研究LTER站点和哈伯德溪LTER站点的彼得•格罗夫曼说。“迫切需要了解这些变化的本质，这样我们才能预测、预防、缓解和适应它们。”
格罗夫曼称，LTER网络正在这样做。LTER拥有大约2300名研究人员、5900多个公共数据集和16000篇已发表的期刊文章，科学家们通过长期研究工作来解决生态学、水文学和海洋学等领域的一些最困难的问题。
美国居民如何打理他们的草坪--这些美国郊区和城市的标志--就是一个例子。
“在美国，草坪不仅比任何其他灌溉‘作物’覆盖的土地面积都要大，而且在未来几十年还将扩大，”格罗夫曼说。业主是否以及用多少含氮和磷的肥料处理草坪非常重要，他说。当含有这些元素的草坪径流流入河流，最终到达湖泊或海洋时，通常会产生有毒藻类的大量繁殖，并降低水质。
“许多水生生态系统的未来就起源于我们的后院，”格罗夫曼说。
超出沙漠化的范围
“生态系统变化是不可避免的，”位于新墨西哥州的霍尔纳达LTER站点的布兰登•贝斯特尔梅耶说。“我们的挑战是沿着最理想的可用途径引导这种变化。”
旱地（包括霍尔纳达的旱地）让人想起荒凉、烧焦、不宜居住的沙漠。但干旱和半干旱的土地如霍尔纳达站点所在的奇瓦瓦沙漠是复杂的生态系统，由草、灌木、农田和城市植物和动物（包括人类）组成。
在过去的150年里，许多旱地景观在植被结构和生态系统过程方面经历了明显的变化。对这些变化的解释包括牲畜过度放牧、干旱、自然火灾减少、大气化学成分变化以及小型哺乳动物种群的变化。
“我们需要着眼于未来会发生什么，”贝斯特梅尔耶说，“并了解我们现在可以采取什么行动，为当前和未来的利益相关者改善生态系统服务。”
在北极地区变暖过程中的火灾
“北极生态系统正在经历快速而惊人的变化，”阿拉斯加的富矿溪LTER站点和北极LTER站点的米歇尔•马克说。“我们的工作是试图了解生态系统何时会恢复，以及它们何时会转变到新的状态。”
马克研究生态系统对最近席卷富矿溪站点和北极站点部分地区野火的复原能力。
“随着北极天气更温暖和更干燥，野火正变得更频繁，”马克说。“在富矿溪，火灾在过去的一万年里很常见，但在北极站点的火灾是一种新的干扰。”
结论之一是：像在富矿溪的寒带森林中，“严重的火灾引发了从针叶树到落叶树主导的转变，”马克说。
在北极站点的苔原，深层土壤受到保护，不受燃烧的影响。完好无损的植被导致了火灾后生态系统的快速恢复。
“大火是研究这些事件的独特机会，”马克说。
碳储存在哪里？
“我们生活在一个生态系统快速变化的时代，”弗吉尼亚海岸保护区LTER站点的凯伦•麦格拉瑟里称。“我们面临的挑战是了解什么驱动了这些变化及其后果，这样我们才能做出通往最理想未来的决定。”
例如，弗吉尼亚海岸保护区站点的研究人员发现，海草是解决大气中高二氧化碳含量和由此导致的气候变化的关键部分。像所有的植物一样，海草“呼出”氧气、“吸入”二氧化碳。
“关于海草草甸的一个值得注意的事情是它们可以有效和快速地储存这种碳，”麦格拉瑟里说。
根据麦格拉瑟里的说法，海草草甸每年隔离的碳量是温带和热带雨林的两倍，然而它们是世界上受威胁最严重的生态系统之一。地球上大约三分之一的海草草甸已经消失。
弗吉尼亚海岸保护区的科学家们正在通过海草的恢复性努力来重建这些“碳库”。
“在海洋温度不那么极端[温暖]的地方做这件事，会让这些草甸对未来的气候变化更有复原力，”麦格拉瑟里说。
酸雨：过去的灾难?
“生态系统复杂且动态，”位于新罕布什尔州的哈伯德溪LTER站点的查尔斯•德里斯科尔说。“我们希望了解、预测并缓解它们对我们活动的响应。”
以酸雨为例。它始于20世纪50年代，当时中西部的煤电厂向空气中排放二氧化硫和氮氧化物，使云层以及雨雪呈酸性。
随着酸雨的降临，它从土壤中浸出钙和镁，并剥夺了植物的重要营养物质。新英格兰的糖枫树也受到了影响。
德里斯科尔说，随着1970年更严格的空气质量法规的实施和1990年的加强，酸雨减少了，但它的后遗症仍然存在。
德里斯科尔说，今天，酸雨已经大大减少，接近过去100年来可能从未见过的水平。然而，糖枫树所依赖的土壤钙却反应缓慢。
“所以酸雨将伴随我们一段时间，糖枫树不太可能很快恢复，”德里斯科尔说。
他说，好消息是，“有证据表明，红云杉树以及湖泊和河流中的一些动物，都是正在恢复的物种。”
看似合理的淡水前景
“虽然人类给生态系统带来了广泛宣传的变化，但人们仍然不确定或不知道他们在地球上独特的足迹如何影响他们自己或他们从未见过的人的生活质量，”位于威斯康星州的北温带湖泊LTER站点的克里斯托弗•库查里克说。
“特别是，气候、社会生态相互作用、土地利用和覆盖以及生态过程如何协同塑造湖泊地区的过去、现在和未来？”库查里克问道。
为了寻找答案，科学家们正在调查威斯康星州的矢原（Yahara）流域。包括麦迪逊市门多塔湖和莫诺纳湖在内的矢原流域为该地区提供了水质和防洪等生态系统服务。
对矢原流域的压力是许多农业景观的典型特征。
“来自农业的氮污染地下水，而来自非点源、扩散径流的磷比耕作前规模上更大，”库查里克说。他认为，肥料和其他来源的磷污染正迅速成为矢原的头号公敌。
“但是我们有机会在矢原流域仍然相对健康的情况下改变农业和城市管理实践，”库查里克说。“我们不要等到它无法修复。”
（鞘嘴鸥译自美国国家科学基金会网站：https://t.cn/A6loypvD，顺致感谢该网站和作者。）
从东海岸到西海岸，有压力的迹象--也有希望
图
藻类覆盖了威斯康星州门多塔湖的水面，这可能是由于肥料流向下游引起的。
照片来源：威斯康星大学麦迪逊分校
2017年6月2日
在NSF的长期生态研究计划（https://t.cn/A6lSJHOJ）中找到相关的报道。
任何科学都可以比作河流。它有一个默默无闻、朴实无华的开端；它的宁静和急流一样延伸；有干旱的时期，也有丰满的时候。它随着许多研究人员的工作而积聚能量并同样由其他的思潮滋养。
-卡尔•斯旺森，生物学家
2027年、2067年及以后，地球的生态系统会有多健康？这是一个重要的问题，尤其是在6月5日的世界环境日。
为了找到答案，美国国家科学基金会(NSF)长期生态研究(LTER)网络有关的科学家们今年春天聚集一堂举行了一次NSF LTER小型研讨会（https://t.cn/A6loypve）。
“LTER研究工作提供了很长一段研究时间，因此可以了解生态组成部分之间的关系，可以记录生态变化，并制定和测试应对这些变化的策略，”NSF海洋科学部门负责人里克•默里在小型研讨会上说。
在沙漠和湖泊、沿海地区、北方森林和北极苔原，NSF LTER站点的研究人员研究生态系统变化的本质，在这个过程中发现哪些因素会导致生态系统恢复，哪些因素会导致不可逆转的损失。
虽然从东海岸到西海岸的生态系统都显示出压力的迹象，但在担忧中仍有希望：长期研究工作显示，生态系统从基于良好科学的保护和恢复努力中受益。
“随着生态系统受到越来越多的环境变化的影响，我们需要了解一般的科学原理来预测这些系统将如何反应--为什么有些系统有复原力，而另一些则没有那么大，”NSF环境生物学部门负责人葆拉•梅比在小型研讨会上说。“NSF在LTER站点资助的科学恰好为我们提供了这样的知识。”
为了增加这方面的知识，NSF最近设立了三个新的LTER站点--美国东北部大陆架LTER站点和阿拉斯加北湾LTER站点，以及波弗特海泻湖LTER站点--使NSF LTER站点的总数达到28个。
生态系统与人类健康
“我们依赖生态系统提供许多对人类健康和福祉至关重要的服务，然而这些系统正在以基本和不可预测的方式日益变化，”LTER科学委员会（一个协调LTER网络研究活动的团体）主席、巴尔的摩生态系统研究LTER站点和哈伯德溪LTER站点的彼得•格罗夫曼说。“迫切需要了解这些变化的本质，这样我们才能预测、预防、缓解和适应它们。”
格罗夫曼称，LTER网络正在这样做。LTER拥有大约2300名研究人员、5900多个公共数据集和16000篇已发表的期刊文章，科学家们通过长期研究工作来解决生态学、水文学和海洋学等领域的一些最困难的问题。
美国居民如何打理他们的草坪--这些美国郊区和城市的标志--就是一个例子。
“在美国，草坪不仅比任何其他灌溉‘作物’覆盖的土地面积都要大，而且在未来几十年还将扩大，”格罗夫曼说。业主是否以及用多少含氮和磷的肥料处理草坪非常重要，他说。当含有这些元素的草坪径流流入河流，最终到达湖泊或海洋时，通常会产生有毒藻类的大量繁殖，并降低水质。
“许多水生生态系统的未来就起源于我们的后院，”格罗夫曼说。
超出沙漠化的范围
“生态系统变化是不可避免的，”位于新墨西哥州的霍尔纳达LTER站点的布兰登•贝斯特尔梅耶说。“我们的挑战是沿着最理想的可用途径引导这种变化。”
旱地（包括霍尔纳达的旱地）让人想起荒凉、烧焦、不宜居住的沙漠。但干旱和半干旱的土地如霍尔纳达站点所在的奇瓦瓦沙漠是复杂的生态系统，由草、灌木、农田和城市植物和动物（包括人类）组成。
在过去的150年里，许多旱地景观在植被结构和生态系统过程方面经历了明显的变化。对这些变化的解释包括牲畜过度放牧、干旱、自然火灾减少、大气化学成分变化以及小型哺乳动物种群的变化。
“我们需要着眼于未来会发生什么，”贝斯特梅尔耶说，“并了解我们现在可以采取什么行动，为当前和未来的利益相关者改善生态系统服务。”
在北极地区变暖过程中的火灾
“北极生态系统正在经历快速而惊人的变化，”阿拉斯加的富矿溪LTER站点和北极LTER站点的米歇尔•马克说。“我们的工作是试图了解生态系统何时会恢复，以及它们何时会转变到新的状态。”
马克研究生态系统对最近席卷富矿溪站点和北极站点部分地区野火的复原能力。
“随着北极天气更温暖和更干燥，野火正变得更频繁，”马克说。“在富矿溪，火灾在过去的一万年里很常见，但在北极站点的火灾是一种新的干扰。”
结论之一是：像在富矿溪的寒带森林中，“严重的火灾引发了从针叶树到落叶树主导的转变，”马克说。
在北极站点的苔原，深层土壤受到保护，不受燃烧的影响。完好无损的植被导致了火灾后生态系统的快速恢复。
“大火是研究这些事件的独特机会，”马克说。
碳储存在哪里？
“我们生活在一个生态系统快速变化的时代，”弗吉尼亚海岸保护区LTER站点的凯伦•麦格拉瑟里称。“我们面临的挑战是了解什么驱动了这些变化及其后果，这样我们才能做出通往最理想未来的决定。”
例如，弗吉尼亚海岸保护区站点的研究人员发现，海草是解决大气中高二氧化碳含量和由此导致的气候变化的关键部分。像所有的植物一样，海草“呼出”氧气、“吸入”二氧化碳。
“关于海草草甸的一个值得注意的事情是它们可以有效和快速地储存这种碳，”麦格拉瑟里说。
根据麦格拉瑟里的说法，海草草甸每年隔离的碳量是温带和热带雨林的两倍，然而它们是世界上受威胁最严重的生态系统之一。地球上大约三分之一的海草草甸已经消失。
弗吉尼亚海岸保护区的科学家们正在通过海草的恢复性努力来重建这些“碳库”。
“在海洋温度不那么极端[温暖]的地方做这件事，会让这些草甸对未来的气候变化更有复原力，”麦格拉瑟里说。
酸雨：过去的灾难?
“生态系统复杂且动态，”位于新罕布什尔州的哈伯德溪LTER站点的查尔斯•德里斯科尔说。“我们希望了解、预测并缓解它们对我们活动的响应。”
以酸雨为例。它始于20世纪50年代，当时中西部的煤电厂向空气中排放二氧化硫和氮氧化物，使云层以及雨雪呈酸性。
随着酸雨的降临，它从土壤中浸出钙和镁，并剥夺了植物的重要营养物质。新英格兰的糖枫树也受到了影响。
德里斯科尔说，随着1970年更严格的空气质量法规的实施和1990年的加强，酸雨减少了，但它的后遗症仍然存在。
德里斯科尔说，今天，酸雨已经大大减少，接近过去100年来可能从未见过的水平。然而，糖枫树所依赖的土壤钙却反应缓慢。
“所以酸雨将伴随我们一段时间，糖枫树不太可能很快恢复，”德里斯科尔说。
他说，好消息是，“有证据表明，红云杉树以及湖泊和河流中的一些动物，都是正在恢复的物种。”
看似合理的淡水前景
“虽然人类给生态系统带来了广泛宣传的变化，但人们仍然不确定或不知道他们在地球上独特的足迹如何影响他们自己或他们从未见过的人的生活质量，”位于威斯康星州的北温带湖泊LTER站点的克里斯托弗•库查里克说。
“特别是，气候、社会生态相互作用、土地利用和覆盖以及生态过程如何协同塑造湖泊地区的过去、现在和未来？”库查里克问道。
为了寻找答案，科学家们正在调查威斯康星州的矢原（Yahara）流域。包括麦迪逊市门多塔湖和莫诺纳湖在内的矢原流域为该地区提供了水质和防洪等生态系统服务。
对矢原流域的压力是许多农业景观的典型特征。
“来自农业的氮污染地下水，而来自非点源、扩散径流的磷比耕作前规模上更大，”库查里克说。他认为，肥料和其他来源的磷污染正迅速成为矢原的头号公敌。
“但是我们有机会在矢原流域仍然相对健康的情况下改变农业和城市管理实践，”库查里克说。“我们不要等到它无法修复。”
（鞘嘴鸥译自美国国家科学基金会网站：https://t.cn/A6loypvD，顺致感谢该网站和作者。）
#科技期刊##草学##Grassland_Research##Wiley##中国草学会##兰州大学#
Grassland Research | 南美温带地区两个中间偃麦草居群农艺性状评价
Grassland Research | Agronomic assessment of two populations of intermediate wheatgrass—Kernza® (Thinopyrum intermedium) in temperate South America
Andres Locatelli*, Lucia Gutierrez, Olivier Duchene, Pablo R. Speranza, and Valentin D. Picasso Risso
中间偃麦草（Thinopyrum intermedium）是一种多年生冷季型的谷物和饲料作物，开花前需要低温春化。该草种在一个世纪前从欧洲引入北美冷凉地区，早期育种者从提高种子产量、增加种子大小，降低落粒性、降低株高等方面对该草种进行了驯化选育，并培育了多个品质优良的牧草品种，在美国Kernza作为其商业名称被广大农牧民使熟知。随后该草种也作为多年生谷类被选育和改良，美国密尼苏达大学培育了第一个用于生产谷物的Kernza品种MN‐Clearwater。和小麦相比，Kernza具有更高的蛋白质、脂肪和膳食纤维含量，并具有较低的淀粉含量。虽然其谷物产量目前低于一年生谷类作物，但是由于同时收获谷物和牧草能缩小与一年生谷物种植系统的经济差距，这让农户对其谷物和牧草的双重利用潜力表现出极大的兴趣。先前的报道多集中研究Kernza在高纬度地区的表现，该研究首次报道了在温带低纬度地区 Kernza的谷物-牧草双重表现。通过连续两年的田间重复试验，主要评价了其抽穗期，抽穗时间，籽粒和饲料产量、收获指数、杂草生物量饲料的营养价值等。
试验所用两个Kernza居群由美国威斯康星大学-麦迪逊分校利用Kernza第4轮选择种子作为原始材料（TLIC4）创制。居群A是由2016年秋季播种2017年夏季收获的种子构成。该居群在美国威斯康星州阿灵顿地区经历了整个春化过程。居群B是由2017年4月播种，11月收获的种子构成。试验于2018年秋季在乌拉圭大学试验站开展。试验采用双因素（居群和氮肥因素）完全随机设计，氮肥采用0, 80, and 160 kg ha-1 year-1三个水平，每个处理6个重复。
研究结果表明：居群A和居群B在籽粒产量和开花时间上相似，但是居群B在第二年的谷物产量降低了63%， 整个试验期间牧草产量降低20%。160 kg ha-1的施氮量可使谷物产量增加63%，饲草产量增加28%。牧草产量和营养价值和之前北半球地区报道结果类似。然而，两者的谷物产量第一年(316 kg ha-1 )和第二年(41kg ha-1)较低，可能是由于开花减少和杂草竞争。
因此，未来Kernza在低纬度的地区的推广将依赖于进一步的育种以改良其繁殖性能。
https://t.cn/A69HsrXq
Grassland Research | 南美温带地区两个中间偃麦草居群农艺性状评价
Grassland Research | Agronomic assessment of two populations of intermediate wheatgrass—Kernza® (Thinopyrum intermedium) in temperate South America
Andres Locatelli*, Lucia Gutierrez, Olivier Duchene, Pablo R. Speranza, and Valentin D. Picasso Risso
中间偃麦草（Thinopyrum intermedium）是一种多年生冷季型的谷物和饲料作物，开花前需要低温春化。该草种在一个世纪前从欧洲引入北美冷凉地区，早期育种者从提高种子产量、增加种子大小，降低落粒性、降低株高等方面对该草种进行了驯化选育，并培育了多个品质优良的牧草品种，在美国Kernza作为其商业名称被广大农牧民使熟知。随后该草种也作为多年生谷类被选育和改良，美国密尼苏达大学培育了第一个用于生产谷物的Kernza品种MN‐Clearwater。和小麦相比，Kernza具有更高的蛋白质、脂肪和膳食纤维含量，并具有较低的淀粉含量。虽然其谷物产量目前低于一年生谷类作物，但是由于同时收获谷物和牧草能缩小与一年生谷物种植系统的经济差距，这让农户对其谷物和牧草的双重利用潜力表现出极大的兴趣。先前的报道多集中研究Kernza在高纬度地区的表现，该研究首次报道了在温带低纬度地区 Kernza的谷物-牧草双重表现。通过连续两年的田间重复试验，主要评价了其抽穗期，抽穗时间，籽粒和饲料产量、收获指数、杂草生物量饲料的营养价值等。
试验所用两个Kernza居群由美国威斯康星大学-麦迪逊分校利用Kernza第4轮选择种子作为原始材料（TLIC4）创制。居群A是由2016年秋季播种2017年夏季收获的种子构成。该居群在美国威斯康星州阿灵顿地区经历了整个春化过程。居群B是由2017年4月播种，11月收获的种子构成。试验于2018年秋季在乌拉圭大学试验站开展。试验采用双因素（居群和氮肥因素）完全随机设计，氮肥采用0, 80, and 160 kg ha-1 year-1三个水平，每个处理6个重复。
研究结果表明：居群A和居群B在籽粒产量和开花时间上相似，但是居群B在第二年的谷物产量降低了63%， 整个试验期间牧草产量降低20%。160 kg ha-1的施氮量可使谷物产量增加63%，饲草产量增加28%。牧草产量和营养价值和之前北半球地区报道结果类似。然而，两者的谷物产量第一年(316 kg ha-1 )和第二年(41kg ha-1)较低，可能是由于开花减少和杂草竞争。
因此，未来Kernza在低纬度的地区的推广将依赖于进一步的育种以改良其繁殖性能。
https://t.cn/A69HsrXq
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