利用覆盖作物控制玉米田杂草的机遇探究：对可持续农业的重要意义

《Phytoparasitica》：Investigation of the opportunities of using cover crops for weed control in corn (Zea mays L.) production

为解决玉米生产中杂草危害及传统除草方式的问题，研究人员开展用覆盖作物控草研究，发现 V. villosa 效果好，对可持续农业意义重大。

　　

玉米田杂草防治的新探索：覆盖作物的应用研究

在全球农业的大舞台上，玉米（Zea mays L.）凭借其丰富的营养价值，成为人类和动物饮食中的重要角色，同时也是众多工业产品的原材料，在各个国家广泛种植。以土耳其为例，2015 - 2020 年玉米种植面积在 68 - 69 万公顷之间，2021 年更是增长至 75 万公顷，产量也从 2020 年的 650 万吨攀升到 2021 年的 675 万吨，全球玉米产量在 2021/22 年度为 12 亿吨，2022/23 年度达到 13 亿吨。

然而，杂草却如同隐藏在玉米生长道路上的 “绊脚石”，严重阻碍着玉米产量的提升。它们与玉米争夺水分、养分和光照，在玉米生长初期，因其生长缓慢、竞争力弱，杂草造成的产量损失高达 42% 。在土耳其乃至全球的农业领域，杂草问题都亟待解决。

为了应对这一挑战，传统的除草方式主要依赖除草剂和机械控制。但这些方法就像一把 “双刃剑”，在除草的同时也带来了诸多问题。除草剂成本高昂，长期使用还会导致土壤污染、抗药性增加；机械除草则需要大量人力，不仅提高了生产成本，还可能引发土壤侵蚀。因此，寻找一种绿色、高效的除草方法迫在眉睫。

在此背景下，来自土耳其埃尔西耶斯大学（Erciyes University）农业研究与处理中心的研究人员 Kübra Kale 和 Do?an I??k 展开了一项关于利用覆盖作物控制玉米田杂草的研究。该研究成果发表在《Phytoparasitica》期刊上，为玉米田杂草防治提供了新的思路和方向。

研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。在实验设计方面，采用随机区组裂区设计，设置 4 个重复，共 7 个处理组，包括 6 种覆盖作物处理和 1 个对照组 。实验地点位于土耳其中部安纳托利亚地区的伊尔德?r?m?贝亚齐特农场（Y?ld?r?m Beyaz?t Farm），这里气候大陆性特征明显，夏季炎热干燥，冬季多雨寒冷。研究人员对土壤的物理和化学性质进行了测定，选取了玉米品种 Prestige，以及 6 种覆盖作物，包括毛苕子（Vicia villosa Roth.）、黑麦（Secale cereale L.）、匈牙利野豌豆（Vicia pannonica Crantz.）、芜菁（Brassica rapa var. rapa L.）、多年生黑麦草（Lolium perenne L.）和羽衣甘蓝（Brassica oleracea var. acephala） 。在实验过程中，定期监测覆盖作物和杂草的生长情况，采集样本并测定鲜重和干重，通过统计分析软件（SAS）对数据进行处理和分析。

研究结果主要从以下几个方面展开：

1. 覆盖作物生物量及对杂草干重的影响：在覆盖作物干重方面，V. villosa 产生的干重最高，达到 591.16 g/m² ，与 S. cereale 无显著差异；B. rapa var. rapa 产生的干重最低 。在杂草干重方面，种植前 B. rapa var. rapa 处理的地块杂草干重最高，S. cereale、V. villosa 和 V. pannonica 处理的地块最低。覆盖作物混入土壤后，V. villosa 处理地块的杂草干重在第 28 天和第 56 天最低，分别为 16.28 g/m²和 27.72 g/m² ，其杂草干重减少比例在第 28 天达到 79.83%，第 56 天达到 88.93% 。
2. 覆盖作物对杂草密度的影响：研究发现，不同覆盖作物对杂草密度的影响差异显著。在实验的第一年，B. rapa var. rapa 处理地块的杂草种类最多，V. villosa 和 V. pannonica 处理地块最少。通过典范判别分析（CDA）可知，V. villosa、V. pannonica 和 S. cereale 在抑制杂草方面效果显著，B. oleracea 和 B. rapa var. rapa 则效果较差。
3. 覆盖作物对玉米产量的影响：覆盖作物与中耕处理相结合对玉米产量影响显著。在两次中耕（第 28 天和第 56 天）的地块中，V. pannonica 处理的玉米产量最高；在单次中耕（第 56 天）的地块中，V. pannonica 和 V. villosa 处理的玉米产量较高，且两者无显著差异。

研究结论和讨论部分指出，不同覆盖作物在杂草抑制能力和生物量生产方面存在差异。V. villosa、V. pannonica 和 S. cereale 在抑制杂草方面表现突出，这得益于它们较高的生物量、快速的冠层形成能力和化感特性 。而 B. rapa var. rapa 和 B. oleracea 抑制杂草效果不佳，可能与其较低的生物量和有限的竞争力有关。同时，将覆盖作物与中耕相结合，能够显著提高玉米产量，体现了机械除草与竞争性覆盖作物之间的协同效应。此外，该研究还发现覆盖作物不仅能抑制杂草生长，还能改善土壤质量，减少农民劳动力，符合可持续农业的发展理念。

总的来说，这项研究为玉米田杂草防治提供了一种可持续的解决方案，证明了覆盖作物在玉米生产中的重要作用，尤其是 V. villosa、S. cereale 和 V. pannonica 等品种，可将其纳入综合杂草控制体系。这一研究成果对于推动农业生态化发展、减少化学除草剂使用具有重要的现实意义，为全球玉米种植者提供了一种绿色、高效的除草新思路。