覆盖作物混播:多样性和终止方式对杂草、土壤和作物产量的影响

来自覆盖作物混合物的残留物通过扫描犁底码(左)或磁盘(右)在2010年5月在米德附近进行研究。

覆盖作物混播:多样性和终止方式对杂草、土壤和作物产量的影响

这是几个关于NU覆盖作物研究的简报本周作物观察的专题报道。

背景

覆盖作物可能有助于抑制杂草和土壤肥力,有可能提高作物产量和系统的可持续性。对单个覆被作物品种的研究已经进行了几十年,但不同覆被作物混种的潜在农艺效益却很少受到关注。对农民来说,覆盖作物混合是一个有吸引力的选择,因为自然界中不同的植物群落已被证明可以更有效地利用土壤和光照资源,并生产更多的生物质。此外,关于覆盖作物终止方法对后续土壤性质和作物性能的影响也知之甚少。本项目的目标是量化不同覆盖作物混播的产量和农艺效应,并确定终止方法是否会改变这些效应。

研究描述

2009年、2010年和2011年在米德附近的内布拉斯加大学林肯农业研究与发展中心(ARDC)进行了两项实验。覆盖作物品种包括毛野豌豆、白芥菜、豌豆、太平洋金芥菜、油籽萝卜、深红色三叶草、矮艾塞克斯油菜和野豌豆。物种仅在3月底在单作种植(实验1)或豆类的混合物和芥末的家庭从2到8个物种(实验1和2)。覆盖作物在5月底终止与一个磁盘(传统)或扫描犁削弱(保护),试验2收集土壤水分和氮、杂草密度和生物量、覆盖作物生物量、作物产量等数据。

应用问题

复盖作物混合种植时能产生更多的生物量吗?

芥菜家族中的覆盖作物在每个春天的地上生物量的两倍多于豆科植物家族的两倍。混合物比单殖民覆盖作物更高效,但在向混合物中加入更多物种时,混合物的总生物质不会改变。每株芥菜生物量通常在混合物中种植时(与单一栽培相比)增加,但豆类的对立是正确的。减少混合物中豆类的生产率在很大程度上归因于芥末家族中具有较高种类的光的竞争。因此,如果氮固定是覆盖作物种植的主要管理目标,则应在单一胚覆或在混合物中种植单一栽培或比例更高的比例。

涵盖作物混合物多样性和终止方法影响杂草生长,土壤水分和氮气,或作物产量?

杂草抑制在不同的覆盖作物混合物中是可变的,但这种可变性无法通过混合物的多样性或生物量来解释。此外,如果通过扫描犁沿判断终止,覆盖作物仅抑制杂草。通过这种方法,大多数覆盖作物残留物在表面上完全完整,具有有限的土壤混合或倒置。相反,覆盖覆盖的盘掺入留下的表面残留物和土壤混合,表面倒置可能导致杂草种子萌发和生长增加。

通过地下刈割覆盖作物终止提供了额外的农艺效益,包括增加土壤水分和氮的有效性。通过盘片种植覆盖作物会增加土壤水分的蒸发损失和土壤氮的固定,因为秸秆更迅速地分解。覆膜混合作物多样性对作物产量没有影响,但与未覆膜对照地块相比,覆膜混合作物刈割后玉米和大豆产量分别提高了17%和23%。覆膜作物终止的不良农艺后果比不覆膜作物控制降低了14%的大豆产量。

什么是最好的覆盖作物或覆盖作物混合物,什么是杀死它的最好方法?

理想的覆盖作物品种或混合总是取决于个别农民的具体管理目标。然而,该项目的结果表明,许多覆盖作物品种和混合品种组合提供了非常相似的农艺效益,应鼓励农民选择最便宜的覆盖作物(除非固氮是主要的管理目标)。

该项目还展示了涵盖了作物残留管理的重要性。几乎所有潜在的覆盖作物的农艺效果都消失,当残留物通过盘掺入时,但通过uchiation终止导致作物产量增加。只要有可能,覆盖庄稼残留物应在土壤表面上完整。这可以通过除草剂,扫描犁底切,卷筒压接或割草(连枷或镰刀)来实现。除本研究中测量的农艺益处外,种植多样化的覆盖作物混合物和管理土壤表面上终止的残留物可能有助于增加有益昆虫的多样性和降低土壤侵蚀。

额外资源

Wortman, s.e., Francis, C.A, and Lindquist, J.L., 2012。西部玉米带覆盖作物混播:提高生产力和稳定性的机会。农学期刊104:699-705。

Wortman,S.E.,Francis,C.A.,Bernards,M.A.,Blankenship,Blankenship,M.和Lindquist,J.L. 2013。多种覆盖作物混合物的机械终止,改善有机种植系统中的杂草抑制。杂草科学61:162-170。

Wortman,S.E.,Francis,C.A.,Bernards,M.L.,Drijber,R.A和Lindquist,J.L. 2012。优化涵盖各种混合物和替代终止方法的涵盖作物益处。农艺学期刊104:1425-1435。

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