UNL覆盖作物项目两年的结果

四年UNL覆盖作物研究项目正在探索内布拉斯加州的免耕玉米和大豆系统(连作玉米、大豆轮作期、玉米轮作期)冬季覆盖种植是否能改善土壤质量，尽管它们的生长季节很短。由于土壤物理性质的变化可能需要数年时间才能发生，我们连续4年(2014-2017年)在同一地块种植冬季覆盖作物。将在去年测量各处理之间的入渗水、容重和颗粒有机质的变化，但是，现在可以获得前两年覆盖作物生物量产量的数据。

本研究使用了五种类型的覆盖作物(谷类黑麦;饲料萝卜;一种多毛的野豌豆和冬豌豆的混合物;黑麦，萝卜，野豌豆和豌豆的混合物;还有黑麦、萝卜、野豌豆、羽衣甘蓝、燕麦和三叶草的混合物)。覆盖作物要么在玉米达到R5.5(半乳)时撒播到玉米或大豆中种植，要么在玉米和大豆收获后打钻。覆盖作物种植在米德、康科德、克莱中心和布鲁勒附近的四个内布拉斯加-林肯大学研究地点。这些地点代表了内布拉斯加州的温度和降水梯度。

生物量下降

2014年秋季生物量未进行测量，但由于种植日期较晚，覆盖作物生长很少。2015年秋季，在第一次封冻后，对早期种植的覆盖作物的生物量产量进行了测量。地上覆盖作物的生物量被切割、干燥到恒定重量并称量，这里给出的所有生物量重量都是干物质重量。后期种植的覆盖作物处于子叶期(豆科植物)和1 ~ 3叶期(黑麦和芸苔属植物)，生物量太少，无法取样。早期种植的覆盖作物生长时间在35天(Brule)和71天(Mead和Clay Center)之间。因此，在布鲁勒，生物量产量非常低，低于60磅/ac。在米德，生物量产量最高，黑麦可达700磅/公顷，其他覆盖作物处理可达200至400磅/公顷。在Clay Center和Concord，黑麦、萝卜和杂交种的产量为100-300磅/亚克，而豆科作物的产量总是低于100磅/亚克。物种对混合物总生物量的贡献不同:在7个物种混合物中，约65%的总生物量来自草(主要是燕麦)，20%来自芸苔科，15%来自豆科(主要是豌豆)。在四种物种的混合中，黑麦约占生物量的一半，萝卜约占三分之一，豆类占其余。

春天的生物量

萝卜和燕麦冻死了，但黑麦在早春恢复了生长。在播种下一茬作物前两周即终止前测量了春季覆盖作物的生物量。在康科德、克雷中心和米德，大豆比玉米种植得晚，这给了大豆之前的覆盖作物额外的生长时间。这两到三周的增加导致覆盖作物生物量增加高达2000磅/公顷。我们期望早期种植的覆盖作物和最多样化的覆盖作物混合具有最高的生物量产量。早期种植使覆盖作物产量在两年内和所有地点都有所提高(图1)除了Clay Center，该中心2015年种植晚的覆盖作物产量更高。播种后期通过钻孔进行，钻孔产生的更好的种子-土壤接触可能在干燥土壤中是有益的。

黑麦在所有覆盖作物中产量最高，无论是种植早还是种植晚。2015年，早期种植的黑麦生物量在Concord最高(1800磅/ac)， Mead和Clay Center居中(分别高达1400和1000磅/ac)， Brule最低(100磅/ac)。2016年覆盖作物生物量更高，Concord高达4800磅/公顷，Clay Center为3900磅/公顷，Mead为2400磅/公顷(图2)和300磅/ac在Brule (图3)．大豆之前的覆盖作物通常具有最高的生物量产量，因为它们比玉米之前的覆盖作物更晚终止(Brule除外)。

与我们的预期相反的是，4种和7种的混合品种并没有产生像黑麦那样多的生物量。在Concord和Mead，两种混合料在2015年都仅达到1000磅/交流，Clay Center和Brule的生物量更少。2016年，除布鲁勒外，所有地区的早期种植混合作物产量均为1000 - 2000磅/亚克，克莱中心的产量最高，达到2300磅/亚克(图4)．尽管在秋季混合的物种分布相对均匀，但90%-100%的春季生物量来自黑麦。

豆科作物的生物量最少，平均约为黑麦的十分之一。在布鲁勒，春季几乎没有豆类作物生长，可能是由于种植日期晚和寒冷干燥的冬季。2016年，克雷中心和米德的豆科植物生物量最高(400磅/ac) (图5)，种植于大豆前。奥地利冬豌豆和长毛野豌豆生长速度比黑麦慢，使它们不适合作为玉米和大豆系统的冬季覆盖作物。豌豆在冬季后被观察到冻害，特别是在冬季较冷的地区(Concord)。在这个地点，毛质野豌豆在豆科植物混合物中贡献了87%的生物量，而在克莱中心，这一比例为65%。在之前在内布拉斯加州东部的研究中，毛质野豌豆播撒到衰老的玉米中，并在5月初终止，产生400- 1200磅/交流的生物量(Power et al.， 1991)。我们使用了相对较低的播种率，这可以解释我们研究中豆类生物量低的原因。

在2016年的终止期，除布鲁勒外，所有地区的黑麦都在生长，但在施用一到两次草甘膦后就被杀死了。草甘膦处理对毛角豆的控制难度较大，在若干小区中均能存活。覆盖作物地在终止约两周后种植玉米和大豆。厚厚的黑麦残留物可能在早期延缓了一些杂草的生长。玉米和大豆植株在黑麦区显得更小，可能是氮固定的影响。我们将等待收获数据，看看覆盖作物是否影响了玉米和大豆的产量。

在我们迄今的研究中，谷物黑麦最适合玉米-大豆系统的冬季覆盖种植。在生物量产量方面，覆盖作物混种并没有比谷物黑麦更好。黑麦在混合品种中胜过其他品种。毛毛野豌豆和奥地利冬豌豆表现不佳。然而，豆类和芸苔类植物在春天开花，为传粉者提供食物，这可能是一些农民想要的属性。为了获得最高的生物量产量，早种植和晚终止(例如在种植覆盖作物之前种植大豆)是重要的。

覆盖作物碳和氮含量、土壤湿度、玉米和大豆产量的前两年的数据将在本季度的作物观察(CropWatch)上公布。

确认

这项研究的经费由内布拉斯加州玉米董事会和内布拉斯加州的大豆。