改进免耕耕作制度的策略耕作

改进免耕耕作制度的策略耕作

根据综合杂草管理、压实层破裂、加入石灰或粪肥等土壤改良剂、减少养分垂直分层的需要,长期免耕(也称为一次性或战略耕作)可能需要在5年或10年以上进行一次偶尔耕作(OT)。增加土壤有机质至更深层,或减少作物残茬累积。OT的耕作方式应与OT的目标相适应。一些早期的OT研究是在内布拉斯加州进行的,包括在悉尼附近的高平原农业实验室(HPAL)进行的一项5年研究,使用犁板耕作法,以及在内布拉斯加州东部进行的三次5年试验,其中五种OT做法进行了比较。然而,在过去的十年里,其他地方也有很多额外的研究。在澳大利亚、巴西、加拿大、西班牙和土耳其,以及印第安纳州、堪萨斯州、肯塔基州、俄勒冈州、德克萨斯州和怀俄明州,已经进行了数十次其他多年试验。

消极、中性和积极的影响

早期对免耕的一个担忧是,单次或不频繁的耕作会使连续免耕对土壤特性和生产力的好处丧失。上述研究结果一致表明,这种负面影响是极不可能的,通常持续时间少于1年,农学意义不大。OT的两个一致的负面影响是耕作成本和土壤侵蚀风险的增加,直到作物冠层或残茬覆盖恢复。

总的来说,偶尔耕作有几个近乎中性或不一致的影响。它能使垂直层状有机质重新分布,使土壤有机质(SOM)的损失在一年内得到恢复。然而,高SOM表土层与低SOM深土层的反演并不能带来SOM的净收益。OT对温室气体排放影响不大。土壤团聚体和容重可能降低,但一般在一年后检测不出影响。对水分入渗的影响是不一致的和短暂的。土壤微生物生物量和活性一般没有受到影响。内布拉斯加州东部出现了一个例外,随着OT的增加,作物根系的菌根定植和土壤生物量减少,但磷的吸收增加。

OT的一些积极作用具有高度一致性。它能重新分配垂直分层的营养物质和农药化合物,减少它们在径流中的损失。如果计划和目标良好,OT是综合杂草管理和土壤压实管理的有用组成部分。它确实加入了土壤改良剂,如石灰和肥料,在某些情况下可能有利于表面施用。

作物产量

在全球进行的35项试验中,对抗逆转录病毒对作物产量的影响进行了两年或两年以上的评估,72%的病例没有影响,7%的病例减产,21%的病例增产。作物增产通常与纠正一个主要问题有关,如果更多的研究更好地针对OT纠正一个具体问题,增产可能会更频繁。在5年的旱地小麦-休耕轮作研究中,倒铲犁埋绒雀种子有效地减少了杂草数量,提高了小麦产量。内布拉斯加州东部研究,大豆与玉米和高粱旋转意味着产量增加了3.6%在5年的研究中由于不能与更大的产量效益后不能用mini-moldboard犁(图1)。2.6%的平均产量增加5年以上与OT玉米和高粱无统计学意义。

耕地的拖拉机 一个耕作领域
图1所示。新内布拉斯加州的一项研究发现,与迷你刀片犁相比,土壤C封存的更多增益与灌溉连续玉米没有耕作。迷你模板犁耕作是一种保护耕作实践,即留下显着的地面覆盖物,并且有利于大豆产量,作为No-Till玉米旋转的偶尔耕作实践。

OT的战略性使用

OT应响应一些良好识别的目的,因为表现出OT的增加的成本,可能存在与OT相关的显着侵蚀风险。随着OT的成功将需要对给定问题的正确选择和时间的选择。最好的机会可能是杂草控制和压实层或硬斯潘的压裂。

杂草的生物学问题需要考虑。如果种子掩埋很重要,那么就需要用犁板犁这样的倒置OT,因为圆盘和凿子OT不太可能充分掩埋种子,产生超过一个季节的影响。多年生杂草,如在一项针对控制多年生草(如风车草)的研究中,可以通过浅扫OT减少数年。作为综合杂草防治的一个组成部分,OT可能在5年或更长时间内进行一次。

对压实层或硬锅进行成功的OT压裂需要对问题进行良好的描述,包括原因、深度和厚度,然后选择相应的OT操作和时间。土壤干燥是很重要的,可能存在一个作物轮作的最佳阶段。如果压实层距离表面8英寸以内,可以用凿子、犁板或小型犁板将其粉碎。如果更深,可以使用深挖器、开膛器或伞形犁。当压实层的土壤含水量较低时,需要进行OT秋天.在避免压实的管理下,这样的OT只会做一次或非常不频繁,比如10多年才做一次。

OT可能是合理的,有一些较小的好处的组合,如部分或全部吸收多余的作物残渣,深层放置应用的固定养分,或重新分配垂直分层的磷和其他固定养分,以提高养分利用率,减少可溶养分径流,或加入土壤改良剂。在超过10年的时间里,这种加班不太可能被更频繁地证明。

其他做法可能是OT的替代或补充。控制交通,使大部分地面没有交通,避免在潮湿的土壤上进行交通,这对于最小化压实和延长OT粉碎压实层的好处是很重要的。精心选择和管理的覆盖作物对减少压实是有价值的。通过覆盖作物或主要作物轮作的竞争和化感作用抑制杂草,可以改善杂草综合管理。加入土壤改良剂(例如石灰、粪肥、石膏)或固定养分可增强OT的效益。偶尔的条形耕作可以替代常规耕作,以处理较浅的压实层和较深的固定养分。

结论

总的来说,如果控制侵蚀,大多数土壤对OT的任何负面影响都具有弹性。每5至10年或更长时间进行一次加温的做法不太可能对免耕系统产生不利影响。然而,为了有效,OT必须精心规划和实施,以针对一个明确的问题,如杂草控制或压实问题。

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