审美吸引力并不是农民抗除杂草的唯一原因。 无杂草田可带来更高的产量和更清洁的产品。 没有讨厌的杂草，农作物可以利用额外的空间，光线，水和养分。 特别是大豆，是“可塑性的”，这意味着它们可以生长以填充可用空间。 尽管家庭园丁可以通过手工除草和草来有效控制杂草，但对于大型玉米或大豆种植者来说，手工除草并不是一个可行的选择。 那么有哪些替代方案？
并非所有杂草都是一样的。 与仅在成熟后出现的杂草相比，在作物种植后不久出现的杂草对作物生长的影响通常更大。 一旦农作物长到足够大，它们就有可能与杂草竞争并在行之间形成封闭的树冠，从而抑制杂草的生长。 如果杂草处理技术在本季开始得足够早以使农作物成功建立，那么后期杂草通常会被忽略。
为什么不简单地喷洒除草剂去除杂草呢？ 还是直到经常？ 尽管这两种方法都能有效地杀死杂草，但它们都有严重的缺陷。 常规除草剂可以 污染水道 和地下水，并有 潜在的健康风险. 即使是除草剂 有机材料评论研究所（OMRI） 不一定是最好的答案，因为它们非常昂贵，特别是对于大型谷物种植者。 而且经常耕种可以 导致水土流失和养分流失。 耕作会增加时间，化石燃料和拖拉机通行证的成本，导致碳排放量增加。 由于这些挑战，许多农业研究人员将精力集中在寻找这些典型杂草管理实践的替代方法上。
杂草管理实验简介 Rodale Institute
与位于马里兰州贝尔茨维尔的USDA-ARS的研究生态学家Steven Mirsky一起， Rodale Institute 为了回答有关杂草对农作物产量影响的一些问题，2010年进行了三项研究试验。 我们的目标是在2011年重复这些实验并比较结果。 这些实验的标题和重点是：
1. 大豆种植： 如何以及何时轧制黑麦覆盖作物和种植有机免耕大豆。
2.大豆补充管理： 在有机免耕大豆种植后如何以及何时处理杂草。
3.玉米比赛： 评估农作物和杂草在传统和有机耕种和免耕玉米中如何相互竞争。
大豆建立实验
当大多数人想到一块准备种植的田地时，他们想象着裸露的土壤。 裸露的土壤非常适合种植农作物，但也非常适合种植杂草。 解决大豆种植问题的一种方法是 在秋天开始计划杂草 通过种植浓黑麦 覆盖作物。 春天来了，当黑麦成熟（大约六英尺高）时，一种安装在拖拉机上的装置称为 滚筒压接机 可以将黑麦卷下来，杀死它，并在地面上留下一层厚厚的覆盖物。 然后可以将大豆直接种植到该覆盖物中，而不会破坏黑麦垫，在整个生长季节中保持完整。 瞧， 有机免耕!
其他地方的农民也使用了类似的农作物滚动技术，科学家们一直在研究如何将这些技术整合到有机免耕作物轮作中。 他们发现，较厚的黑麦垫可以更好地抑制杂草，而获得较厚的垫子的最佳方法是提高黑麦的播种率或让黑麦生长更长的时间。 但是，有许多因素影响该方法可以有效地抑制杂草生长并提高农作物产量。
我们在建立实验中测试的因素是：
•滚动/终止时的黑麦成熟度（花或面团）
•滚动或去除黑麦覆盖作物
•在黑麦轧制/去除或轧制/去除后7-10天种植大豆
•种植设备（Monosem，Monosem +鲨鱼齿，Peque +残渣切片机）
我们进行了16种处理，这些处理综合了以上因素，并且其中一种处理旨在反映有机大豆的标准做法。 许多处理，每次重复四次，使我们能够确定哪些技术对杂草生物量，大豆产量和许多其他因变量具有最大的影响。
甚至在收获大豆之前，我们就注意到不同处理之间存在一些差异。 例如，与保持黑麦垫完好相比，去除黑麦覆盖物的杂草量（以干重计）约为四倍。 这是意料之中的，因为黑麦垫可作为杂草屏障。 在黑麦垫完好无损时使用的三种播种设备中，带有鲨鱼齿的Monosem播种机以31蒲式耳/英亩的最高产量。 Monosem播种机上增加了鲨鱼齿，这有助于在播种过程中割破黑麦垫，并为大豆提供一小条裸露的土壤。 另外，产量与大豆植株的大小有关，比地块中的植物数量更多，这说明了大豆植株的可塑性。
完整地保留下来的大豆平均最多，杂草最少。
大豆管理实验
即使您正确地建立大豆，杂草仍可能找到穿过黑麦垫的方法并成为问题。 在同时进行的实验中，我们以完全相同的方式建立了所有大豆田（将大豆种植到轧制的黑麦中），但是我们采取了各种杂草处理策略，试图使整个季节的黑麦垫保持完整。 尽管这些管理策略产生了相同的时间，并且产生了与其他通行证相关的排放，但它们并未对土壤造成太大干扰。 侵蚀和 径流 因此，理论上将其最小化，并且黑麦垫仍然是杂草屏障。
我们测试的两种主要管理技术是：1）在大豆行之间割草； 2）使用拖拉机，
安装的工具称为“高残留耕iv机”（HRC）。 已经建议在行之间割草作为手动除草的替代方法。 棘手的部分是割低到足以割除小的杂草，但割得足够高以使黑麦垫完好无损。 HRC的犁刀割穿了黑麦垫，为扫杆在黑土垫下方（土壤表面以下）打下了一条路，以便从根部切下杂草或将其拔除。 一周后再次使用了HRC，以确保杂草不会重新生根。 这里的困难部分是避免将黑麦垫捆成束或将其打开得太宽，从而留下裸露的土壤。
我们在补充管理实验中测试的因素是：
•管理类型：手杂草，热轧，割草，无（控制）
•管理时间：种植后3、5或3和5周修剪； 种植后第4和5、5和6或7和8周
手工除草地块和没有任何辅助杂草处理的地块被用作比较手段，因为这些地块将显示出杂草存在和压力的两个极端。
这些处理方法与建立实验中的图例在视觉上没有什么不同，但我们确实做了一些有趣的观察。 与根本没有处理杂草的对照样地相比，割草没有显着减少杂草生物量。 但是，控制区和HRC区之间以及控制区和人工除草之间存在统计学上的显着差异。 这意味着HRC有效清除了杂草。 在HRC地块中，在播种后第5和第6周进行传粉时，单产最高，平均每蒲式耳34蒲式耳。 手工除草地块的平均产量也为每蒲式耳34蒲式耳。 与割草处理相比，HRC处理的植物较少，但较重，这又使更大的植物（而不是更多的植物）与更高的产量联系在一起。
尽管我们最初认为行间割草可以替代人工除草（仅出于研究目的）更快，但我们发现割草处理的产量低于人工除草地块。 这可能与时间有关； 也许我们在关键时期没有修剪过杂草。 我们的数据实际上表明，使用HRC产生的产量可与手工除草相媲美。
玉米比赛
影响杂草治理的因素太多，因此很难选择其中一些进行分析。 在我们的玉米竞争试验中，我们希望比较常规和有机耕地以及耕作和免耕处理，以查看这些系统中的玉米对杂草压力的反应是否不同。 杂草如何影响玉米产量？ 不同水平的杂草压力会导致不同水平的产量吗？ 有些系统固有地比其他系统更能耐受杂草吗？
为了解决其中的一些问题，我们尝试为四种耕作系统（常规耕作和免耕，有机耕作和免耕）中的每种耕作创建一个四层杂草梯度。 我们无法找到建立有机免耕坡度的有效方法，因此我们最终仅从三个耕作系统（常规耕种和免耕以及有机耕作）收集了数据。
这就是我们在三种耕作系统中建立梯度的方式：
不幸的是，这些处理方法也没有为常规系统创建明确的杂草梯度。 要获得无杂草的地块，几乎不需要手工除草，甚至半量喷洒通常也足以使该地块基本上没有杂草。 这种重叠使得无法看到杂草梯度如何影响产量，并阻碍了我们比较有机地块和常规地块的结果。 即使我们的实验没有按照我们希望的那样进行，但它确实向我们表明，除草剂的一半使用量足以控制常规田间的杂草。
实际上，我们在常规系统中的产量反映了较差的杂草梯度。 中，低杂草和无杂草地块的产量几乎相同。 免耕种植约145蒲式耳/英亩，耕作约184蒲式耳/英亩。 在免耕和免耕方式下，这些地块的产量都比高杂草高得多，后者在免耕方式下为60蒲式耳/英亩，在耕作方式下为147蒲式耳/英亩。
在有机地块中，杂草梯度的建立更好，尽管中低杂草地块实际上具有相似数量的杂草。 产量数据再次反映了这种梯度，因为无杂草地块的产量最高（约185蒲式耳/英亩），中低杂草地块的产量较低（80-100 bu /英亩），高产量杂草地块的产量最低（33 bu /英亩）。 有趣的是，高杂草地块的单产很低，这不一定是由于缺少存活的玉米植株，而主要是由于缺少籽粒的畸形穗轴。
你现在可以做什么？
在您看到野外杂草之前，就开始有效的杂草管理策略。 轮作覆盖作物和种植经济作物的时间和策略有很多变化，最佳策略可能取决于您的气候，土壤类型，杂草压力和其他因素。 农民可以先将农作物整合到轮作中，然后再尝试测试将农作物滚动种植并直接种植到垫子上的方法。 作物一旦形成，应在关键时期内（如果需要）控制杂草，然后杂草开始与作物争夺空间和资源。 诸如高残留中耕机之类的设备是一笔巨大的投资，但长期的农场计划可能包括购买一些设备以帮助进行机械除草。 建立有效的杂草管理计划是重要的第一步，对于任何考虑过渡的农民来说，减少喷洒和耕作。
本资料基于美国农业部农业研究服务局根据特定合作协议编号58-1265-9-110支持的工作。 本出版物中表达的任何观点，发现，结论或建议均为作者的观点，不一定反映美国农业部的观点。