介绍
在有机蔬菜生产中，种植者经常依靠耕作和塑料覆盖（照片1A）作为准备苗床和减少杂草竞争的工具。 但是，这种反复耕作会增加压实度，并危及有机蔬菜生产的长期可持续性。 土壤压实限制了植物根系的生长，减少了水分的渗透和养分的吸收，进而降低了农作物的产量。
虽然 滚筒压接机 开发于 Rodale Institute (照片1B）为解决土壤扰动和重复耕种提供了解决方案，耕种仍用于耕种覆盖作物，并且可能无法减轻压实。 深耕（DZT）（照片1C）使用地下土壤犁可以帮助减少压实度，同时保持行与行之间的覆盖作物残渣。 然而，DZT需要额外的设备，更大的设备，这可能有助于压实，更多的能量输入，并可能通过将种子带到种植区内的表面而增加杂草压力。
使用“植物根系作为耕作工具”可以为减轻土壤致密性，同时减少土壤干扰，改善土壤结构，土壤微生物活性以及随后的农作物产量和质量提供一种实用的解决方案。 当在免耕和减耕耕作系统中与卷边压榨结合使用时，这种“生物耕作”（BZT）可能特别有效，因为耕作不会破坏根系。 根系覆盖农作物物种，例如萝卜萝卜（Raphanus sativus subsp。Acanthiformis）-耕作萝卜（照片1D）是一种冬季杀灭性的农作物，其根部深入到紧实的地下土壤中，有助于减少土壤紧实度并从土壤剖面深处清除养分，从而使它们更容易用于下一季作物。
在这里，我们介绍基于研究的信息，这些信息涉及减少耕作方式的使用及其对土壤压实和有机蔬菜生产的影响。
实地研究
在为期两年的研究中 Rodale Institute，将这两个系统与mold土犁和塑料覆盖（PL）和有机旋转免耕（ORNT）的标准有机做法进行了比较，有机免耕免耕技术终止了一年生的冬季覆盖作物，然后直接移植以覆盖作物残渣（照片1）。 实验设计是一个完整的区组随机设计，每个处理重复四次。 在该项目的第二年，分别在宾夕法尼亚州的两个农场，宾夕法尼亚州琼斯敦的兰迪斯代尔农场和宾夕法尼亚州卡莱尔的迪金森学院农场试用了治疗方法（照片2).
2016年秋季，在 Rodale Institute90月中旬，宾夕法尼亚州库茨敦。 翻耕，翻土和以30磅的装填量压实田间后，便形成了覆盖作物。 谷物黑麦（Secale谷物）和XNUMX磅。 使用约翰迪尔（John Deere）谷物播种机，每英亩奥地利冬豌豆（Pisum sativum var。arvense）。 建立耕地萝卜条（照片1D）用胶带将大号种子箱和小号种子箱中的区域覆盖，以使小号种子箱中的萝卜在行距之间的60英寸处种植。 在第一年，使用了较低的种子等级（每英亩约19磅），因为目标是种植大型的深根生根植物，而农民观察到较高的播种率会阻碍植物的生长并导致植物生长。没有达到其完全的土壤压实破坏潜力。 但是，我们的观察是应该提高种子等级，以建立更大的根基。 在第二年，除了实验地点之外，Dickinson College Farm还采纳了该建议，并使用Planet Junior播种机种植了萝卜，以确保良好的发芽和定型（图2）。 建议将其用于较小规模的农民。
在2017年春季，通过刮土板犁disk，铺设和铺设黑色塑料覆盖物（PL）或滚动压接（照片1）当植物达到花粉（花粉脱落）时，在其他三种处理中覆盖农作物。 在DZT处理中，使用设置为24英寸深度的Yaoman犁（单柄）次土壤器在种植行中创建未压实的区域。 在所有处理中，胡桃南瓜'Waltham'种植在行距之间5英尺和行距2英尺之间。 在PL处理中，使用水车移植，在其他三种处理中，使用RJ免耕移植（照片1）。 在2017年的春季和夏季以及2018年的所有样地中，使用针入度计对压实层的深度（300 psi）进行压实测量。 夏季测量包括所有处理的行内和行间间距。
结果与讨论
最显着的结果是，在作物开花期进行的根区测量显示，DZT处理的土壤剖面更深（表1）相比其他治疗方法。 与ORNT和PL处理相比，用萝卜萝卜进行BZT处理不会破坏根部的紧实感。 由于萝卜萝卜的冬季死亡和黑麦豌豆覆盖农作物在冬季生存，因此春季覆盖农作物的生长对减少压实度具有重要作用。 萝卜于XNUMX月中旬播种，根据这些结果和在其他农场的观察结果，建议在XNUMX月之前种植萝卜，以使土壤压实效益最大化。 在还试验过耕作萝卜的迪金森学院农场，萝卜与有机免耕法（碾压机）结合使用萝卜并没有带来土壤压实的好处，而标准的处理方法包括在移栽前进行铲除准备土壤。 尽管没有压实优势，但BZT的产量比DZT和ORNT高，但PL处理不高。 这表明耕作萝卜可能已清除了养分或改变了土壤生物学（进行了土壤生物学测量，并将在以后的研究文章中进行报道）以提高植物的肥力。
根区深度的增加可能对蔬菜作物的产量产生积极影响。
在Dickinson College Farm，根区土壤压实层的深度与产量之间存在正相关关系（图1）。 迪金森学院农场的压实平均深度比 Rodale Institute 和兰迪斯代尔农场。 兰迪斯代尔（Landisdale）和罗代尔（Rodale）都通常使用刮土犁，多个季节栽培和黑色塑料覆盖物来生产蔬菜。 迪金森学院农场系统是牧场的3年，拥有多种牲畜组合（牛，羊，家禽），然后是3年的蔬菜。 仅采用浅耕（盘式，铲式）或免耕措施，秸秆覆盖用于耕作以控制杂草。
总结
- 重要的是在生长期应尽早建立萝卜萝卜，以获得最大的生长并减少土壤压实。 时间根据温度区域而有所不同。 建议在宾夕法尼亚州东部建立1月XNUMX日或更早的时间。
- 冬季年度覆盖作物（例如谷类黑麦，小麦，黑小麦，多毛紫菜，奥地利冬豌豆）也将改善土壤健康并减少地下压实，特别是在春季春季。 建议使覆盖作物生长到最大高度，以实现最大的根和生物量生产。 在带有谷物黑麦的地区种植耕作萝卜可能会阻止在根部区域的这种好处，因此，更好的策略可能是在冬季年度覆盖作物中随机播种耕作萝卜，以在秋季获得高生物量和根系生长，从而为生活提供根系在春季覆盖作物。
- 增加地下压实的深度对于提高蔬菜生产的产量很重要。 杂草是有机蔬菜生产中主要的限制因素，因此必须考虑有效控制杂草同时减少压实的策略。 通常，减少耕作和耕作深度将对地下压实产生积极影响。
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