有机谷物生产者一直依靠机械耕种来管理杂草，在行间使用行间中耕机，在行间使用旋转ho头或耙。 然而，频繁的土壤耕作削弱了土壤健康[1]； 将埋藏的杂草种子带到土壤表面，使它们更容易发芽并与农作物竞争，从而有可能降低产量和种植者的利润。 有机谷物种植者对降低土壤耕作频率并在冬季覆盖农作物覆盖土壤表面的兴趣日益浓厚。
使用覆盖作物以及减少或免耕可改善土壤健康和收益。 这可以通过整合农作物和压路机技术来实现[2]。
压路机的作用（照片1）是将站立的农作物滚动并卷曲形成土壤覆盖物。
这种方法有很多优点：
- 减少或消除耕种，
- 减少土壤温度波动，
- 促进杂草抑制，
- 建立土壤有机质含量和土壤结构； 和
- 保持土壤水分。
覆盖作物的生态系统服务
覆盖作物通过增加固氮和养分循环，土壤生物多样性，水的渗透和存储以及土壤有机质含量，在改善系统性能方面发挥多种作用。 减少土壤侵蚀，压实以及害虫和杂草的压力； 并改善了土壤结构[3-5]。
豆科植物，例如长毛紫etch（Vicia villosa Roth）和奥地利冬豌豆，为经济作物提供了氮（N），尽管很少为高氮需求的作物（如玉米）提供足够的氮。 谷物覆盖农作物覆盖物，例如黑麦（Secale graine L.）可以通过固定氮而产生相反的作用，并且对土壤水分和杂草动态的影响更长。 谷物黑麦残留物的物理作用[6]而非化感作用[7]已显示出抑制了许多植物物种的杂草萌发和生长过程的原因，特别是因为活性植物毒素化合物可能在黑麦终止后不超过2周就存在于土壤中[8]。 ]。
需要密集的均匀覆盖作物来形成覆盖土壤的覆盖物，以增强杂草的抑制作用。 为了有效抑制一年生杂草，研究表明，地面上必须有至少8,000 kg ha-1的黑麦干生物量才能在滚动时形成至少10 cm深的覆盖物[9]。
覆盖作物管理是关键
使用覆盖农作物覆盖物成功抑制杂草不仅高度取决于生物量，而且还取决于分解速率。 滚动覆盖作物后，分解开始。 翻卷覆盖作物的分解率可能会因覆盖作物的类型而异。 豆类覆盖物的分解速度（前三周可损失50％的干物质）比谷物覆盖作物的分解速度（九周内可损失50％的干物质）[10]。 
种植豆类和草皮作物的混合物（照片2）将提供快速生长，密实的地被植物和滚动后的更厚的残料覆盖物（照片3）。 覆盖作物的生物量可以主要通过播种量和播种时间来控制。 在8,922月而不是10,706月下旬（在东北）早播种有盖作物，可提供足够的生物量来覆盖土壤表面并在冬季土壤冻结之前建立良好的根系生物量。 在春季，覆盖作物的混合物（例如带有毛v菜的谷物黑麦）继续生长并增加了生物量。 滚动覆盖的农作物混合物的残留物，包括多毛紫and和谷物黑麦供应氮，其分解速度比在玉米生产系统中将生物量耕种到土壤中时要慢。 这种覆盖作物混合物的地面生物量产量为每公顷10,000至12,000磅（每公顷XNUMX至XNUMX公斤）。
适当设备的重要性
杰夫·莫耶（Jeff Moyer）修改了Monosem®玉米播种机，并包括Pequea涡轮盘土壤切片机和每行单位增加130磅的重量，以切断翻滚的覆被作物。
尽管在 Rodale Institute，将免耕或减耕玉米种植到包括谷物-豆类覆盖作物混合物的密集的覆盖作物残茬中，可能具有挑战性。 在土壤表面上厚厚的植物残渣层可能会阻碍播种机的性能以及种子与土壤的接触（照片4），减少玉米植物的种群并因此减产。
为了克服这个问题，Moyer先生在前面包括了残渣切片机，以确保在播种玉米种子之前切开覆盖的农作物残渣（照片5）。
残渣切片机与John Deere 7000-7200-1750播种机兼容。 向下的弹簧压力，笔直的刀片和用于固定较厚残留物的橡胶轮的结合将使切割整洁。
此外，可以使用位于每台Pequea涡轮土壤切片机前面的Butter鲨鱼齿残留管理器（即行清洁器）（伊特制造有限公司）（照片6）来改善工厂的状况。
这种改进增强了通过轧制的覆盖作物，种子床的准备，玉米种子的钻孔而不会丢失的切分（照片7），种子发芽和植物生长（照片8）。
总结
频繁的土壤耕作会破坏土壤生物区系和结构，并最终降低土壤生物区系的健康状况。 使用覆盖作物和压接机技术的整合为种植者提供了减少或消除耕种的替代管理系统。 该系统通过在冬季增加活体覆盖作物的持续时间，并在春季将其滚动成覆盖物，从而为覆盖作物提供了扩展的生态系统服务。 该系统减少了耕作，改善了土壤健康，抑制了杂草并提高了盈利能力。
在有机系统中，谷物种植者对采取免耕或免耕措施以提高作物和土壤生产力感兴趣。 为了成功地抑制杂草，需要致密的均匀覆盖作物生物量。 将玉米籽粒种植到厚覆盖农作物覆盖物中可能具有挑战性。 这些挑战可以通过使用适当的设备来克服。
在本文中，我们重点介绍了Monosem®玉米种植机面临的挑战和改进。 通过将滚筒压接机，残渣切片机，Pequea切片机和YetterTM鲨鱼齿整合到玉米播种机中，我们成功地在整个致密的地层中进行了卷缩和切片，从而增加了玉米的生根并改善了整个生长季节的杂草管理免耕。
该系统还使我们能够一次种植玉米并与粒状鸡粪肥料施肥，而无需通过机械在土壤表面上进行多次培养来进行这些操作。
从长远来看，采用这些做法将提高土壤碳固存，水和养分植物的利用效率，降低燃料和人工成本，并因此提高产量和利润率。