春季种植覆盖作物防治有机大豆杂草

春季种植覆盖作物防治有机大豆杂草

有机大豆的杂草控制通常包括频繁的种植前耕作操作,但春雨常常使其难以进入田间及时耕作。因此,杂草压力可能很高。覆盖作物有助于抑制杂草,但在玉米收获后,建立覆盖作物往往为时已晚。春季种植覆盖作物可以替代秋季种植。在这项研究中,我们的目标是在大豆种植前后测试冷季覆盖作物对杂草的抑制效果。

实验装置是什么?

这些实验分别于2017年、2018年和2019年在靠近米德的内布拉斯加州东部研究与推广中心(ENREC)的有机管理领域进行。实验设计为四次重复的完全随机区组。在种植覆盖作物之前,整个田地都用圆盘覆盖。共有四种覆盖作物处理:大麦、燕麦、棕芥菜和黄芥菜,三月底至四月初在20×40英尺的地块上种植(表1)。大麦和燕麦以120 lb/ac的速度在7英寸的行中钻孔。Mustard以14 lb/ac的速度进行广播,然后通过多通道传送。有两种对照处理:为杂草控制而耕作的无覆盖作物地块(耕作)和无覆盖作物、免耕“杂草”对照(检查)处理(图1)。“耕耘”对照区的耕作包括两到三次圆盘播种前的耕作,以及三到四次行间播种机播种后的耕作。我们在5月下旬,即覆盖作物终止之前,对覆盖作物和杂草生物量进行了采样。5月下旬,覆盖作物被设置为深度约为3”的扫地犁底切终止。用这种方法,覆盖作物的残留物作为覆盖物留在土壤表面。大豆在一周内种植完毕。7月中旬,我们对杂草生物量和大豆生物量进行了采样,作为大豆表现的指标。

覆盖作物
图1。2017年5月25日,覆盖作物地块,并贴上标签,标明每个处理。从左下角开始,逆时针方向:勾选(未覆盖作物或杂草控制耕作的地块)、大麦、棕色芥菜、耕作(未覆盖作物为杂草控制耕作的地块)、燕麦和黄芥菜。

春季种植的覆盖作物产量如何?

2017年,覆盖作物产量最高,生物量约为2800 lb/ac(图2、3、5)。2018年,由于那年寒冷干燥的春天,它们的产量最低,生物量只有600磅/立方米。2017年,大麦和燕麦的生物量显著高于野马(图2、3),但在其他年份,所有物种的生物量都相似。

燕麦和大麦
图2。2017年5月25日的燕麦(左)和大麦(右)。
黄棕芥末
图3。2017年5月25日黄色芥末(左)和棕色芥末(右)。
整地
图4。在左侧,勾选(未覆盖作物或种植前杂草控制耕作的地块),在右侧,勾选已耕作(未覆盖作物、种植前杂草控制耕作的地块)。春季对照区的杂草主要为Pennycress。

覆盖作物在终止杂草前是否抑制杂草?

2017年和2019年,活春季种植覆盖作物的杂草抑制可与“耕作”对照地块的种植前耕作杂草控制相媲美(图4、5)。2017年和2019年,不同的覆盖作物种类在抑制杂草方面同样有效。2018年,寒冷干燥的春季推迟了覆盖作物的生长。低覆盖作物生物量,加上该领域现有杂草压力高,导致所有地块的杂草生物量高,甚至是“耕作”对照地块(图5)。

覆盖作物在终止后是否抑制杂草?

燕麦和棕芥菜地在终止种植后仍有一定的杂草抑制作用(图6),可能是因为它们残留在土壤表面。但是,他们没有控制杂草以及种植。其他覆盖作物在终止后没有提供杂草抑制。

覆盖作物生物量和杂草生物量图
图5。在研究的每一年中,春季种植的作物生物量在5月结束时(顶部),杂草生物量在5月结束时(底部)。根据年份不同,我们从3月底到4月初种植了大麦、燕麦、棕色和黄色芥末覆盖作物。有两种对照处理:1)无覆盖作物、免耕“杂草”对照(对照)和2)无覆盖作物地块耕作以防杂草(耕作)。条形图上方的线条是标准错误。
杂草生物量图
图6。在研究的每一年,春季种植覆盖作物或检查处理后的杂草生物量(顶部)和春季种植覆盖作物或检查处理后的大豆生物量(底部)。这些处理是大麦(大麦)、燕麦(燕麦)、棕色(棕色)和黄色(黄色)芥菜覆盖作物。有两种对照处理:1)无覆盖作物、免耕“杂草”对照(对照)和2)无覆盖作物地块耕作以防杂草(耕作)。2017年未对大豆生物量进行取样。条形图上方的线条是标准错误。

大豆表现如何?

覆盖作物地块和杂草检查中的大豆生物量相似(图6)。这些处理的生物量比耕作对照低得多。记住,在我们的实验中,覆盖作物地块没有额外的杂草控制,高杂草压力降低了大豆的生长。

带回家的信息

春季种植的覆盖作物在控制大豆种植前的杂草方面可能与耕作一样有效,但它们不能取代植物种植后的杂草控制。需要在有机系统中进一步研究覆盖作物终止的时间和方法如何影响杂草抑制,以及植物后耕作如何与覆盖作物相结合。

春季种植的覆盖作物的其他好处可能是防止早季侵蚀、增加养分循环和为传粉者提供食物来源(比如芸苔),这些好处应该是决策过程的一部分。

如果您还有其他问题,请联系Katja Koehler Cole:kkoehlercole2@unl.edu.

这项研究的资金由有机作物改良协会提供。

表1
活动 2017 2018 2019
覆盖作物种植 3月21日 四月二日 3月29日
覆盖作物和杂草生物量取样 5月18日 5月23日 5月31日
覆盖作物终止 5月26日 5月23日 5月31日
大豆种植 6月2日 5月24日 6月2日
大豆和杂草生物量取样 - 7月10日 7月23日