综合杂草管理
杂草管理仍然是经过认证的有机生产者和农民向有机转型的最大挑战和资源密集型活动之一。
Rodale Institute，推进有机和再生有机农业的全球领导者，正在启动一项新的研究计划，通过为有机系统制定综合杂草管理 (IWM) 战略来解决这个问题。什么是综合杂草管理？
根据美国农业部对综合害虫管理的定义 (7 USC § 136r)，综合杂草管理 (IWM) 是“一种可持续的杂草管理方法，通过结合生物、文化、物理和化学工具，最大限度地减少经济、健康、和环境风险。”
这是一个基于科学的决策过程 结合工具和策略来识别和管理杂草. 在有机农业中，合成化学品不是 IWM 的组成部分，而生物基化学品可能是一种选择。
它为什么如此重要？
进行的调查 有机农业研究基金会 2016 年将杂草管理确定为继土壤健康、质量和养分管理之后未来研究的第二优先事项。
研究结果表明，玉米 (Zea mays L.) - 大豆 (Glycine max L.) 轮作的有机系统中的杂草控制是一项重大且持久的挑战。 有效的 多年生杂草的控制仍然是农民向有机农业过渡的主要挑战之一 以及经过认证的有机种植者。 有机系统中的杂草管理需要一个基于知识的综合系统，该系统依赖于生态过程、生物多样性和自然循环，通过整合小锤子将杂草侵染保持在经济和生物阈值以下。
依靠单一的杂草控制方法可能会导致杂草对该方法产生抗性，并可能导致作物损失和其他环境危害。 例如，在有机生产中依靠耕作控制杂草可能会引发水土流失，造成地下硬土层，减少有机质，破坏花卉和动物的栖息地，并破坏土壤的化学和物理特性。 因此，在提供生态系统服务的同时，IWM 必须成为季节性杂草抑制有机管理的一部分。
方法和实践
在实践 IWM 时，意识到杂草侵扰可能性的种植者遵循四层方法，其中包括：1) 在表明必须采取杂草控制行动时设定经济阈值，2) 准确监测和识别杂草，以便适当控制可以结合行动阈值做出决定，3) 通过使用文化习俗防止杂草成为威胁，以及 4) 一旦前两种方法表明需要控制杂草并且第三种方法不再可用、有效且风险较小必须选择控制策略。
文化实践
提高抗杂草竞争力的技术，例如陈旧的苗床技术、作物行配置、轮作和种植系统、最少或免耕、作物品种选择、收获杂草种子控制和种植时间。 栽培方法是有机作物生产系统的主要工具。
机械工具
物理去除或杀死杂草，例如使用浅间距间行锄头（重点是免耕和减耕有机系统）、火焰、电击、热水和泡沫应用、土壤蒸煮、低温杂草控制和空气推进磨粒。 机械方法主要用于有机作物生产，以控制当季杂草。
生物制品
合成化学品不是有机杂草管理的一部分。 然而，在有机材料审查研究所 (OMRI) 的清单中列出了市场上的几种植物性生物除草剂（www.omri.org) 可用于有机系统中的化学杂草控制。 该产品必须包含在经过认证的有机种植者的批准有机系统计划中。 常见的生物产品组包括植物精油、玉米蛋白粉、微生物产品和化感化学物质。
生物学方法
积极操纵敌对生物，以将杂草数量减少到活的天敌用来控制杂草的经济阈值水平以下。 这些生物可以是植食性节肢动物、寄生虫、寄生蜂、病原体（真菌、细菌、病毒和线虫）和食草动物。 常见的食草动物是鸟类、动物（在牧场）和鱼（在水稻种植中）。
新技术
GPS 等全球导航卫星系统的使用对精确的杂草管理具有重要意义。 纳米器件和载体的使用是用于作物保护的新兴技术。 私营公司正在开发机器人和激光设备以有效杀灭杂草。 无人机还可用于监测杂草侵扰并收集光谱数据以进行精确控制。
数据科学
尽管数据科学不是直接干预，但它可以成为杂草管理包的一部分。 使用数据密集型技术可以帮助监测和控制杂草。 数据挖掘和分析对于作物与杂草相互作用、环境影响以及工具和策略有效性的模拟建模至关重要。 机器学习和人工神经网络对于空间统计、专题处方映射和预测至关重要。
管理实践
我们的研究重点是开发基于科学的综合综合杂草管理系统，该系统由图 1 所示的策略或策略组合组成。
研究团队
Madhav Dhakal 博士
作物和杂草科学家
Dhakal 博士正在制定一项关于有机作物和杂草管理的研究计划，其中可能包括基于作物的免耕和连续有机免耕农业、作物和牲畜的整合、技术采用、适应和创新、小巷种植、间作，以及再生有机系统的强化。 他获得了博士学位。 他拥有德克萨斯理工大学植物与土壤科学专业的硕士学位，以及尼泊尔特里布万大学的农学（杂草科学）硕士学位和农业科学学士学位。 加盟前 Rodale Institute, Dhakal 博士曾在 USDA-ARS 和密西西比州立大学工作，负责监督密西西比州一个名为“长期农业生态系统研究 (LTAR) 农田共同实验”的项目。