美国农业部农业研究局(ARS)北部平原农业研究实验室(NPARL)的科学家位于蒙大拿州西德尼，完成了一项研究，结果表明，采用连续种植系统可以更好地维持作物产量，同时减少半干旱地区的温室气体(GHG)排放。

NPARL 研究科学家 Upendra M. Sainju、Brett L. Allen 和 Jalal D. Jabro 评估了三种长期(34 年项目)旱地种植系统对美国北部大平原地区温室气体排放和作物产量的影响。目标是评估改良种植系统，如连续种植，即每年种植作物并消除夏季休耕(未种植田地)期，以评估旱地条件下的温室气体排放和可持续作物产量。

“研究表明，与传统的耕作休耕系统(北部大平原地区传统的两年轮作旱地农业)相比，长期免耕连续种植系统可以在维持作物产量的同时减少温室气体排放，”Sainju 解释道。

随着农业生产需求的增加，减少农田温室气体排放变得越来越重要。某些种植系统、管理实践和氮肥的使用增加了 N 2 O(一氧化二氮)和 CH 4 (甲烷)的总排放量，这占农业部门温室气体总排放量的约 10% 。

实施能够维持或提高农作物产量并减少温室气体排放的创新农业战略已变得至关重要。这在干旱和半干旱地区尤其重要，这些地区占全球可耕地面积的三分之一，占农作物生产温室气体排放的很大一部分。

科学家对三种不同的旱地种植系统进行了研究，这三种系统已经生产了 34 年的作物并影响了土壤健康。这三种系统包括免耕连续春小麦、免耕春小麦-豌豆和传统耕作春小麦-休耕。

该研究全年每周两次至每月一次测试 N2O和CH4气体排放，并分析了 2012 年至 2019 年的碳封存率以及 2016 年至 2018 年的作物产量、温室气体平衡和产量尺度的温室气体平衡。

总体而言，与传统的耕作休耕系统相比，免耕连续种植系统可使净温室气体平衡减少 66-149%。

在研究两种免耕连续种植系统时，Sainju 指出，“虽然免耕连续非豆科植物种植提高了碳封存率，降低了温室气体平衡和产量规模的温室气体平衡，但与免耕豆科植物-非豆科植物轮作相比，它因杂草和虫害压力增加以及土壤酸度增强而降低了作物产量。

“因此，与美国北部大平原旱地种植系统中的免耕连续非豆科植物种植系统相比，免耕豆科植物-非豆科植物轮作是提高作物产量和减少温室气体排放的理想种植系统。”

这项研究是美国农业部农业研究局正在进行的旱地种植系统长期研究的一部分。有关最新研究的详细信息可在《环境质量杂志》中找到。