Vissa relationer kan vara komplicerade. Ta den mellan sötpotatisgrödor och jordkväve, till exempel.

För lite kväve och sötpotatisväxter växer inte bra och ger låg avkastning. För mycket kväve, dock, ökar tillväxten av löv och grenar på bekostnad av lagringsrötter. Det leder också till låga skördar.

"En noggrann hantering av jordens kvävenivåer är avgörande för att få höga skördar från sötpotatisgrödor, säger Adalton Fernandes, en agronom vid Center for Tropical Roots and Starches vid São Paulo State University i Brasilien.

Fernandes är huvudförfattare till en ny studie som fastställde hur mycket kväve som behövs för att maximera avkastningen från sötpotatisgrödor i Brasilien.

Forskarna upptäckte att fälthistorien spelar roll när de försökte använda den optimala mängden kväve för sötpotatisgrödor. Täckgrödor som odlats i samma odlingar före sötpotatisgrödor påverkade hur mycket kväve som behövdes.

Sötpotatisplantor som odlats i tomter som tidigare använts för att odla baljväxter behövde 35 % mindre kvävegödsel. Odla sötpotatis efter en täckskörd av spannmål, dock, var inte annorlunda än att odla dem i en tomt som tidigare bara hade haft ogräs.

"Vi visar att odling av baljväxtskyddsgrödor, och införliva dem i jorden när de blommar, är en enkel teknik som kan minska hur mycket mineralkväve som behöver tillföras för sötpotatisodling, säger Fernandes.

Täckgrödor odlas ofta cykliskt med ekonomiska eller kontanta grödor. De kan införlivas i jorden som gröngödsel. De kan också lämnas kvar på ytan som levande kompostmaterial.

Olika täckgrödor ger olika fördelar för den växande relationen. Baljväxter, till exempel, kan öka markens kvävenivåer. Nyttiga bakterier i sina rotknölar drar atmosfäriskt kväve i jorden. Men de sönderfaller också snabbare än täckgrödor för spannmål när de väl har upphört.

"Det släpper ut kväve i jorden tidigare under sötpotatisens tillväxtcykel, " säger Fernandes. "Vi behövde veta mer om hur olika täckgrödor påverkar markens kvävetillgång för efterföljande sötpotatisgrödor."

Fernandes och kollegor använde en studieplats i sydöstra Brasilien. Platsen passar bra för de tropiska förhållandena och sandjorden som är typisk för flera områden där sötpotatis odlas i Brasilien.

I olika tomter, forskarna odlade antingen en av två baljväxtgrödor, en spannmålsgröda, eller tillåtit ogräs att växa från frön som redan finns i jorden. När baljväxt- och spannmålsgrödor blommade, de avslutades. Växterna införlivades i jorden.

Senare, forskarna planterade sötpotatis i tomterna. De testade hur mycket kväve som behövdes för att maximera avkastningen.

När sötpotatis odlades efter baljväxttäckning, de behövde cirka 110 pund kväve per hektar (ungefär storleken på en basebollplan) för optimal avkastning. I kontrast, sötpotatisgrödor behövde mer än 168 pund per hektar kväve när de odlades efter en täckskörd av spannmål eller efter ogräs.

"Vi visar att det inte finns någon anledning att använda en täckgröda av spannmål före sötpotatisodling, säger Fernandes.

För närvarande, rekommendationer om hur mycket kvävegödsel som ska användas med sötpotatisgrödor tar inte hänsyn till odlingens historia i området. Det kan leda till att bönder använder mer eller mindre gödselmedel än vad som behövs.

"Vi förstår nu bättre hur mycket kväve som behövs för att maximera sötpotatisavkastningen i tropiska regioner, ", säger Fernandes. "Detta kommer att hjälpa till att hantera användningen av mineralsk kvävegödsel under sötpotatisodling."

Förutom att maximera avkastningen, Att använda mindre gödningsmedel minskar också kostnaderna för jordbrukarna. Det är särskilt viktigt i Brasilien. Mycket av sötpotatisgrödan odlas på familjegårdar med låg teknikanvändning.

Fernandes parar nu andra arter av baljväxter som täckgrödor. Han testar om de kan vara mer effektiva när det gäller att ge kväve till sötpotatisgrödor. Han undersöker också om att kombinera baljväxter och spannmål som täckgrödor i samma område kan ge olika fördelar för sötpotatisodlare.