晚季玉米、大豆播种率研究
9月中下旬是收获前播种玉米或大豆的好时机。收获前的播撒间种比收获后的钻孔可使覆盖作物获得更多的日照、生长量和降雨。之前的研究表明,内布拉斯加州东部的覆盖作物通常有更高的产量在收获前种植,而不是在收获后播种.用更多的生物量覆盖农作物将更好地减少侵蚀和径流,并将更多的有机物质返回土壤。在豆科覆盖作物中,施氮量的增加使生物量增加。
在选择播撒覆盖作物的播种率方面,几乎没有基于研究的信息。撒播种子与土壤没有良好的接触,这降低了种子萌发所需的水分吸收能力。因此,撒播覆盖作物的立地数往往低于钻孔覆盖作物。提高播种率能克服低立地数和提高覆盖作物生产力吗?
为了回答这个问题,我们于2016-2017年和2017-2018年在米德附近的东内布拉斯加州研究和推广中心和粘土中心附近的中南部农业实验室在免耕管理的玉米和大豆地里进行了实地试验。我们的覆盖作物是谷类黑麦(品种Elbon)——一种高产的冬季一年生覆盖作物——和毛紫云英(品种未说明)——一种用于固氮的冷季豆类作物。研究地块长20英尺,宽30英尺,所以我们用手播种,而不是使用设备。
表1载有覆盖作物管理和取样日期。黑麦的播种率(纯活种子)分别为60 lb/ac、90 lb/ac和120 lb/ac。野豌豆播种率分别为40磅/ac、60磅/ac和80磅/ac。在秋天,我们通过在每个地块的两个5英尺乘1英尺的框架内计算植物的数量来确定覆盖作物的数量。在春季,我们通过在每个地块上剪下2个5 × 1英尺见方的植物,晾干,然后称重来测量生物量(见表1)。我们使用方差分析来发现有统计学意义的差异(α = 0.05)。
活动 | 粘土中心(中南部遗址) | 米德(东部网站) | |||
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玉米 | 大豆 | 玉米 | 大豆 | ||
第一年 | |||||
植物主要作物 | 2016年5月12日, | 2016年5月13日 | 2016年6月3日, | 2016年6月9日, | |
植物覆盖作物 | 9月20日。 | 9月23日。 | 9月21日。 | 9月21日。 | |
主要收获 | 10月18日。 | 9月19日。 | 1年11月。 | 11月7日。 | |
数覆盖作物 | 12月1日。 | 12月1日。 | na __ | na | |
生物质覆盖作物 | 2017年5月4 | 2017年5月4 | 2017年5月8日 | 2017年5月8日 | |
第二年 | |||||
植物主要作物 | 2017年5月8日 | 2017年5月12日, | 2017年5月12日, | 2017年5月31日 | |
植物覆盖作物 | 9月22日。 | 9月14 - 19日 | 9月19日。 | 9月21日。 | |
主要收获 | 10月下旬。 | Mid-Oct。 | 10月下旬。 | 11月6日。 | |
数覆盖作物 | 11月20日。 | 11月20日。 | 11月30日。 | 11月30日。 | |
生物质覆盖作物 | 2018年5月4 | 2018年5月8日 | 2018年5月9日, | 2018年5月8日 |
平均而言,在黑麦田中,撒播种子的出苗率为13%,每平方英尺有6株。在野豌豆种植区,30%的种子发芽,每平方英尺约有5株。造林数随播种率的增加而增加。广播后一周内的雨量对良好设施至关重要,东面的雨量比中南部的雨量大。因此,更多的种子出现在东部的地点。
图1显示了撒播间种玉米的覆盖作物春季生物量生产。黑麦比野豌豆产生更多的生物量,平均1500磅/ac。黑麦生物量随播种量的增加而增加,但中、高播种量差异不显著。对野豌豆来说,增加播种量并不能提高生物量产量,生物量产量为400磅/公顷。紫云英应及早种植以获得更好的产量。
图2为覆盖作物撒播间种大豆的生物量产量。黑麦的产量高于紫云英(2,100磅/ac vs . 500磅/ac),但增加播种率并没有改变黑麦和紫云英的生物量产量。
当然,种子成本随着播种率的增加而增加。表2显示了三种播种方式下每种覆盖作物的播种成本——黑麦是最便宜的覆盖作物之一,而紫云英要贵得多。考虑到成本,与其提高播种率,不如尽早播种、接种等最优的成功条件。
谷类黑麦种子价格(0.37美元/磅) | 野豌豆种子价格(2.45美元/磅) | |||||
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播种率 | 60磅/交流 | 90磅/交流 | 120磅/交流 | 40磅/交流 | 60磅/交流 | 80磅/交流 |
种子成本为$/ac | 22.2美元/交流 | 33.3美元/交流 | 44.4美元/交流 | 98美元/交流 | 147美元/交流 | 196美元/交流 |
覆盖作物在大豆中种植时往往比在玉米中产生更多的生物量,但这没有经过统计检验。玉米茬上的黑麦表现出得不到足够光照的迹象,因为它的颜色较浅,茎长,分蘖数比大豆茬上的黑麦少(见图3)。秋季分蘖与较大的春季生物量相关,这可能是种植大豆的覆盖作物比种植玉米的产量更高的原因。黑麦可以通过分蘖来弥补低立地数,这解释了对提高播种率缺乏反应的原因。另一方面,玉米地中残留的大量残渣和较高的秸秆可以保持更多的土壤水分,并提供挡风保护,从而有利于在干燥和寒冷地区的覆盖作物(图4)。
关键信息
谷类黑麦虽然羽化率低,但经后期播种期间种建立后仍是高产的覆盖作物。当将谷类黑麦播撒到玉米中,我们发现,在春季,90磅/ac的播种率产生最多的生物量。当撒播间种大豆时,60lb /ac的播种率产生的生物量与较高的播种率相同。播速为40 lb/ac时,野豌豆生物量产量较低,与较高播速时相同。在我们的研究中,Vetch需要早于9月中下旬的播种日期。
确认
这项研究得到了内布拉斯加州玉米委员会和大豆委员会的资助。我们要感谢George Biliarski, Mike Schlick和Tom Galusha对这项研究的技术帮助。
为进一步阅读
克勒高科尔在k;爱尔摩,r·w·;布兰科高Canqui h;弗朗西斯·c·a·;夏皮罗,c . a;天天p、c a;鲁伊·s·j·;Heeren, d . m .;河,美国;西部玉米带覆盖作物生产力与大豆后续产量。 Agronomy Journal 2020, 112 (4), 2649–2663.https://doi.org/10.1002/agj2.20232.
威尔逊,m . l .;贝克,j . m .;冬小麦空播成功立种的影响因素。农学学报,2013,105(6),1868-1877。https://doi.org/10.2134/agronj2013.0133.
威尔逊,m . l .;艾伦·d·l·;美国北部玉米带的空中播种覆盖作物:局限性、未来的研究需求和替代实践。水土保持学报,2014,69 (3),67A-72A。https://doi.org/10.2489/jswc.69.3.67A.
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