免耕生产由于劳动力和能源使用的潜在减少而在农民中变得越来越流行[1]和土壤质量的改善，例如改良的土壤结构和增加的土壤有机质水平[2-5]。 由于控制杂草方面的挑战，免耕生产在很大程度上被认为不是有机生产者的选择。 有机农户对免耕生产方式的兴趣日益浓厚，最近在基于覆盖作物，减少耕种的有机玉米和大豆生产的发展方面取得了长足的进步。
基于有机覆盖农作物的方法涉及使用滚筒式压接机终止覆盖农作物并形成覆盖层[6-8]，以抑制杂草。 当谷物黑麦用作高生物量覆盖作物，种植前进行压延和卷曲时，这种生产实践在宾夕法尼亚州，马里兰州和北卡罗来纳州的有机大豆生产中特别成功。 然而，由于氮素管理的限制（即来源，时间和放置）以及获得足够的豆科植物覆盖生物量来抑制杂草，这种作法对于玉米生产来说是可变的[9-11]。 因此，需要将谷物的杂草抑制作用与豆类的氮素供给作用以及额外的肥力相结合，以实现最大的玉米产量。
在2012年秋天 Rodale Institute 与USDA-ARS贝尔茨维尔农业研究中心和北卡罗莱纳州立大学合作，获得了USDA NRCS保护创新奖，以证明在以覆盖作物为基础的，减少作物覆盖的作物中，发酵剂肥料（丸状肥料）的整合及其对产量和杂草竞争的影响。耕作有机玉米。
本文的目的是向读者介绍2013年至2014年间在不同地点进行的示范试验的发现，并根据从该项目获得的信息提出建议。
试用设置
在2013年和2014年的玉米种植季节，分别在马里兰州贝尔茨维尔和北卡罗来纳州进行了六项试验； 2014年在宾夕法尼亚州库兹敦排名第七（表1）。
在所有地点播种的覆盖作物为谷物黑麦（Secale谷物L.）和有毛紫菜（Vicia villosa Roth）的混合物，播种量为90磅/英亩（101千克/公顷）和12磅/英亩（13.5千克/英亩）。 ha）。 黑麦和v子品种在NC和PA中相同（分别为“ Wrens Abruzzi”和“ Purple Bounty”），而MD分别使用“ Aroostook”和“ Groff”品种。 表1中列出了每个位置的田间作业日期（播种，压皱和收获）（表1）。
当谷类黑麦达到花期（开花或花粉脱落）并且有毛紫菜具有1％的荚果形成时，将表层作物混合物压皱（表50）（照片1）。
在贝尔特斯维尔和北卡罗来纳州的地点，对覆层作物生物量进行压接卷曲，然后收集植物样品以确定干物质，然后使用John Deere 7200免耕播种机在玉米播种时施肥（照片2）。 有关播种机设备的详细信息，请参阅Atwell和Reberg-Horton [12]在线发布的情况说明书。
在Kutztown，在滚动确定干物质之前，从站立的植物中收集了表层作物生物量。 滚筒式压接机是正面安装的，而带有肥料斗的播种机则是背面安装在拖拉机上的。 玉米播种的同时发生了覆盖作物混合物的滚动卷曲（照片3）。
评价了两种起始肥料源，颗粒状家禽垃圾（PL，3-2-3）和羽毛粉（FM）（NatureSafe®，13-0-0）（照片4）对玉米产量和有机杂草竞争的影响免耕玉米生产，使用覆盖作物覆盖物抑制杂草。
在贝尔特斯维尔和NCSU（金斯敦和索尔兹伯里），设计是一个以肥力为主，杂草与无杂草为子田的分块图，根据地点不同，重复进行三到六次。 评估了五种生育治疗，包括：
高速率追肥PL（高追肥），施用量为4吨/英亩（8,000磅/英亩或9 Mg / ha）
低利率礼服PL（低礼服），施用量为1.8吨/英亩（3,600磅/英亩或4 Mg / ha）
FM的地下带 （照片4），以0.3吨/英亩（535磅/英亩或0.6 Mg / ha）施用
PL的地下带，施用量为0.3吨/英亩（535磅/英亩或0.6 Mg / ha）
没有增加生育力（没有入门）
在Kutztown，该设计是随机完整的区组设计，其中包括四个生育治疗的四个重复：
低利率顶装PL （低追肥），施用量为1.5吨/英亩（3,000磅/英亩或3.4 Mg / ha）
FM的地下带，施用量为0.25吨/英亩（515磅/英亩或0.58 Mg / ha）
PL的地下带，施用量为0.23吨/英亩（465磅/英亩或〜0.52 Mg / ha）
没有增加生育力（没有入门）
主要发现
地上覆盖作物生物量
地上覆盖作物（干重）生物量在7,137个位点年的8,000年（即四个位点和三个位点的三年）超过13磅/英亩（6公斤/公顷），这是有效控制杂草的建议值[7]。位置）（表2）。 覆盖作物残渣（照片5）充当物理屏障，限制了杂草种子发芽和杂草生长所需的光[14-15]。
杂草覆盖和抑制
在五个地点的年份中，杂草抑制效果极好，覆盖作物生物量最高（表2和照片5-6）。 在贝尔特斯维尔（Beatlesville）2014厂区，表层作物生物量略低于有效控制杂草的建议值，但杂草覆盖率仍不到15％。 在库兹敦站点，与不进行肥力处理相比，地下FM处理的杂草压力相似，但是地下PL处理的杂草压力降低了35％，而顶层PL处理的杂草压力提高了31％
与其他肥料处理相比，肥料处理对杂草生物量尤其有效，尤其是在高追肥（广播）PL处理中以较高的比例施用时（图1）。
玉米产量
Beltsville 2013年，Kinston 2014年以及Salisbury 2013年和2014年的田间地块均具有优异的杂草抑制能力，高和低速抛撒处理的玉米产量在145至165 bu /英亩之间相似（图2）。 然而，地下家禽垫料降低了玉米单产，并且没有增加生育能力至〜100 bu /英亩。 羽毛粉表带的产量比地下家禽垫料的产量高30％。
在2013年的金斯敦（Kinston），观察到高水平的杂草竞争，并且通过地下带状低生育力处理降低了玉米籽粒的产量。 但是，在高比例的追肥PL处理下，玉米生物量（照片7）和玉米籽粒产量最高，这证明玉米与杂草具有竞争优势。
在2013年的贝尔特斯维尔，所有育肥处理的玉米籽粒产量均相似。 但是，该研究场所长期使用豆类和肥料。 同样，在库兹敦，试验处理的玉米产量也没有显着差异（图3）。 玉米的产量范围从不添加肥料的170 bu /英亩到地下FM处理的180 bu /英亩。
结论
这些试验的结果表明，基线肥力较高的地区（具有长期使用豆类和肥料的历史），可能不需要额外的肥力来最大化玉米籽粒的产量（例如Kutztown，2014年和Beltsville，2013年）。 值得进一步研究这些发现，因为这些结果仅在七个研究地点中的两个观察到。
在低肥力的地区（例如，2013年在北卡罗来纳州的金斯顿），事实证明，为实现理想的玉米籽粒产量，在以覆盖作物为基础的减耕系统中种植玉米时要提供氮。
2013年，在北卡罗来纳州金斯敦（Kinston）基地，地下肥力高的杂草压力，并且没有进行额外的肥力处理，这对玉米单产产生了负面影响。