夏季休耕时期的植物

夏季休耕时期的植物

我们许多人可能听说过“自然厌恶真空”(亚里士多德)这个词,我们可以看到当一块土地被休耕时的影响——例如,冬小麦收获后。可以种植暖季覆盖作物,而不是用耕作或除草剂来控制试图填补这一“真空”的杂草。覆盖作物不仅能抑制杂草生长,还能改善生物地下和地上的生存条件。许多暖季覆盖作物品种可供利用,可用于不同目的,如改善土壤健康,打破土壤压实,提供饲料和支持有益昆虫。

在2019年和2020年黏土中心附近的中南农业实验室(SCAL)进行的一项研究中,我们测试了10种不同覆盖作物在旱地条件下的生产力。生产力是以地上生物量(以干物质为基础)来衡量的,因为生物量的生产与覆盖作物实现其目的的程度有关。我们包括了快速生长的夏季一年生植物:荞麦(荞麦)还有向日葵(向日葵),吸引许多授粉昆虫,高粱-苏丹草(高粱)及珍珠粟(狼尾草glaucum)用于放牧,豆科植物晒干(印度麻)和豇豆(豇豆属unguiculata),用于固定N。我们还种植了冷季品种:芸苔属紫顶萝卜(芸苔属植物拉伯)及萝卜(萝卜),因为它们能分解土壤压实层,还有豆类多毛野豌豆(野豌豆属摘要)红三叶草(绛车轴草)作N固定。所有物种,除了毛茸茸的野紫菜和深红色的三叶草,内布拉斯加州的冬杀动物,不需要终止和留出时间来补充土壤水分的下一作物。

表1。覆盖作物种类的播种率(lb/ac)。
覆盖作物物种 种子在磅/ ac
荞麦 35
豇豆 60
红三叶草 20.
毛野豌豆 20.
珍珠粟 15
萝卜 10
苏丹高粱 30.
向日葵 10
Sunnhemp 20.
萝卜 3.

每个品种都是自己种植的,通过免耕在冬小麦残茬上钻7.5英寸的垄。播种速率见表1。2019年,覆盖作物于9月4日种植,生物量产量于10月11日测量。2020年,7月21日种植覆盖作物,9月24日取样生物量。生物量的测定方法是将所有地上植物材料剪断,然后烘干并称重。我们比较了不同物种的平均生物量产量,并将数据显示在图1中。

向日葵、萝卜和高粱苏丹草是产量最高的覆盖作物(见图1和图2),生物量超过2000 lb/ac。Sunnhemp、荞麦、珍珠小米和芜菁的生物量适中,在1100到1300磅/厘米之间。豆科豇豆、多毛野豌豆和深红色三叶草的生物量最低,只有500到800磅/厘米。这是多少生物量?向日葵、高粱苏丹草、sunnhemp、珍珠小米和荞麦都有3到4英尺高,而其他品种则有1到2英尺高(见图3)。在降水量较高的地区,如内布拉斯加州东部或灌溉覆盖作物的地区,生物产量和覆盖作物的高度可能更大。

生物量生产图
图1所示。10种夏季种植覆盖作物的生物量产量(2019年和2020年的平均值)。向日葵、高粱-苏丹草、太阳麻、荞麦、珍珠粟和豇豆是暖季一年生作物,而其他物种是冷季覆盖作物。
田间覆盖作物混合
图2。(左起)高粱苏丹草、向日葵、萝卜和sunnhemp于2020年10月7日在SCAL的地块上种植。霜冻已经杀死了热带品种高粱苏丹草和sunnhemp。

由于我们的种植相对较晚,2019年没有覆盖作物开花,但到2020年,向日葵、山楂和荞麦开花。特别是荞麦,昆虫嗡嗡作响,为蜜蜂、大黄蜂和蝴蝶提供了花蜜和花粉来源,而蜜蜂、大黄蜂和蝴蝶的食物却很少(见图4)。

葵花萝卜田
图3。左边是向日葵,右边是萝卜;这是2020年10月7日在加州理工学院拍摄的。
黑脉金斑蝶在荞麦花上
图4。帝王蝶(Danaus plexippus),以荞麦花为食。照片摄于2021年8月10日,内布拉斯加州林肯的一块覆盖作物地。

我们没有混合我们的物种,但实际上,大多数种植者会在夏天种植时使用覆盖作物混合。为了获得高生物量——例如,为了放牧、遮挡杂草、保护侵蚀或在土壤中添加有机物——混合应包括高产物种,如高粱-苏丹草、向日葵和萝卜。珍珠粟和萝卜的攻击性稍弱,但仍有良好的生长和美味的饲料。在需要较少生物量的情况下,它们可能更合适。开花的阔叶,尤其是荞麦,会吸引许多有益的昆虫。在混合物中加入sunnhemp可以为系统提供一些N;然而,豇豆、毛野豌豆和深红色三叶草不太可能是好的氮源,因为它们的生长极小。将这些物种种植在一起可以产生更多的整体生物量,因为低生长的物种可以在高生长的物种下生长,高生长的物种也可以支持豇豆和毛野豌豆的蔓藤。

选择合适的夏季覆盖作物可以用有用、有活力、低维护的覆盖作物取代早熟作物收获后留下的“真空”。向日葵、高粱苏丹草、萝卜、桑海姆、荞麦、珍珠小米和芜菁是内布拉斯加州旱地条件下的良好选择,无论是单独种植还是混合种植。

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一片玉米地。