研究检查豌豆，鹰嘴豆和大豆水平的水平衡与休耕
为什么使用休耕的农民少？
在过去30年里，内布拉斯加州西部的许多旱地农民已经用免耕化学休耕取代了传统的耕作休耕，以提高小麦-玉米-休耕或小麦-休耕轮作的节水措施。然而，休耕的可持续性正成为一个主要挑战，原因如下:
- 杂草对除草剂的抗性，迫使农民使用夏季耕作进行杂草控制。
- 水利用效率低，土壤退化，土壤有机碳减少(blaco - canqui等，2010）
- 小麦市场价格和费用下降，以维持休耕无杂草
- 增加与旱地农田的国家财产税和现金租赁费用增加
有什么替代方案?
用较短的季节作物（如大豆，田间豌豆，鹰嘴豆或Proso Mill）而替换连续玉米或用较短的季节作物替换休耕，消除了与休耕期相关的费用。与休耕不同，每年收获粮食的作物，希望产生经济回报。然而，作物转动的强化通常导致随后的旋转作物的水量较少，通常会导致较低的作物产量和利润减少（Nelson等，2015）。
该项目的目标是将休耕地将植物豌豆，鹰嘴豆和大豆在水平方面进行比较，影响明年的小麦作物和盈利能力。
试验总结
演示情节在授予的亨利J. Stumpf国际小麦研究中心进行。研究中的主要土壤类型是Kuma淤泥壤土，之前的旋转作物是玉米。演示图包括在40×400英尺脚部种植的野外豌豆，鹰嘴豆，大豆和休耕的并排比较。豌豆，鹰嘴豆和大豆的播种日期分别为3月24日和5月17日。收获于7月16日，8月17日和10月23日，分别用于野外豌豆，鹰嘴豆和大豆。基于大学的建议完成了其他文化和农艺实践。冬小麦作物于10月23日种植在大豆收获之后的所有四条条。
水平衡
土壤水分平衡(DSW)，即生长季节开始和结束时土壤水分剖面的差异(每5英尺深英寸)。休耕期间由于径流(0.6英寸)、深层渗漏(11.5英寸)和蒸发(8.0英寸)造成的水分损失比休耕期间大得多，总共造成20.1英寸的总水分损失(表格1)．然而，休耕也是唯一的旋转，在本赛季过程中将土壤剖面（5英尺）储存在1.9英寸（表格1)．
深度渗透(DP)．由于春季降水量高于平均水平(比30年平均降水量高6.5英寸;表格1)．在不同种植方式中，休闲种植的DP最大(11英寸)，其次是鹰嘴豆、大豆和大田豌豆，DP分别为6.7英寸、6.0英寸和5.0英寸。种植大田豌豆可以更好地利用春季降水，从而减少DP造成的水分损失。
土壤蒸发损失(ET)。休耕时间在土壤蒸发损失中产生不同模式之间的种植系统。虽然豌豆能够有效地使用初季降水，但在热和干旱后的收获后期（7月16日至10月23日）缺乏植物覆盖，而7.1英寸）导致5.7英寸的蒸发损失。鹰嘴豆（8月17日至10月23日）较短的一个月较短的鹰嘴豆（8月17日至10月）在鹰嘴豆小麦种植系统中切断蒸发损失至1.4英寸。最后，大豆凉爽季休耕期，没有季后休耕期导致大豆中没有土壤蒸发损失。
径流(RO)．由于良好的地面覆盖和相对平坦的地形，所有裁剪系统都非常少得多。
作物用水效率（CWUE）．在休闲替代作物中，大田豌豆是最高效的作物，在11.9英寸(2.5英寸)的水分下产量为30蒲式耳/公顷。其次是鹰嘴豆，CWUE为1.9蒲式耳/英寸，其次是大豆，使用18.6英寸水(CWUE为1.0蒲式耳/英寸)，产量仅为18蒲式耳/英寸。
| 耕作制度 | 作物生长期/休耕期 | 日期 | 别针） | ro（in） | DP（in） | 等（在） | DSW(下手) | 产量（bu / ac） | CWUE. (bu / ac-inch) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 豌豆 - 小麦 | 作物生长 | 03/14至7/16 | 15.7 | 0．0 | 3．3 | 11.9 | -1.4 | 30.0 | 2．5 |
| 休耕 | 7/16到10/23 | 7.1. | 0．2 | 1．7 | 5.7 | ||||
| 总计 | 3/24到10/23 | 22.7 | 0．2 | 5.0 | 17.5 | ||||
| 鹰嘴豆 - 小麦 | 作物生长 | 03/24到8/17 | 19.8 | 0．0 | 4．9 | 15．5 | -1.6. | 30.0 | 1．9 |
| 休耕 | 8/17至10/23 | 2．9 | 0．0 | 1．8 | 1．4 | ||||
| 总计 | 3/24到10/23 | 22.7 | 0．0 | 6.7 | 16.9 | ||||
| 大豆-小麦 | 作物生长 | 5/18到10/23 | 18.3. | 0．0 | 4．7 | 18.6 | -0.4 | 18.0 | 1．0 |
| 休耕 | 3/14到5/18 | 4．4 | 0．0 | 1．3 | 0．0 | ||||
| 总计 | 3/24到10/23 | 22.7 | 0．0 | 6.0 | 18.6 | ||||
| 小麦休耕, | 总计 | 3/24到10/23 | 22.7 | 0.6 | 11.5 | 8．0 | + 1.9 |
土壤水提取物的图案
图1总结了土壤水分提取方式的差异。尽管大田豌豆、鹰嘴豆和大豆在小麦种植时的土壤有效水分总量相似，但休耕替代(图1)．在6月和7月的灌浆期，大田豌豆利用了3英尺以下土壤深处的水分，但在收获后三个月的休耕期，允许在顶部3英尺处储存更多的降水。相反，鹰嘴豆和大豆在夏季使用了土壤剖面顶部3英尺的大部分可用水分，因此在深度超过3英尺的地方无法获得水分，也没有足够的时间在表层土壤中储存降水。除了顶部6英寸的土壤水分保存量因缺乏残茬覆盖而减少外，休耕土壤的水分保存量大于任何休耕置换。
预测明年的小麦收成
以前的研究表明，对于从土壤水分中的每一寸水通过作物而没有补充，在小麦种植前没有补充，可能在以下小麦作物中产生4-6Bu / Ac的产量罚球（Nielsen等，2016年，2016年，2016年;石头和Schlegel，2006）。与休耕，豌豆，鹰嘴豆和大豆的水分分别在小麦种植的土壤剖面中分别为1.9,1.9和2.3英寸（图1)．因此，如果在冬季不减少或消除这种水分亏缺，明年小麦产量将受到8-12单位/公顷的损失。
对该系统的水分平衡和盈利能力的最终评估将在2019年7月冬小麦收获后完成。
致谢
我们要感谢内布拉斯加州环境信托基金，他们为这项研究提供了资金支持，还要感谢贾斯汀·理查森，协助这个项目的技术人员。
参考文献
Blanco-Canqui, H.， L.R. Stone和P.W. Stahlman. 2010。大平原中部一种Argiustoll作物长期种植系统的土壤响应。中国土壤通报，29(4):513 - 514。doi: 10.2136 / sssaj2009.0214
Nielsen，D.C.，D.J.里昂，r.k.希金斯，G.W.Hergert，J.D. Holman和M.F.守夜。2016年涵盖中央大平原中随后的麦穗产量影响。农艺学报，108：243-256。DOI：10.2134 / AGRONJ2015.0372
Stone，L.R.，Schlegel，A.J.2006.谷物高粱和冬小麦的产量水供应关系。农艺学报，98：1359-1366