本文是由两部分组成的系列文章的第一部分。第一部分重点介绍覆盖作物如何通过多样化和填补作物轮作中的空白，以及通过与杂草争夺光照、养分和水分来抑制杂草。的第二篇文章将讨论一些覆盖作物如何释放抑制杂草萌发和生长的化学物质(化感作用)，而其他覆盖作物如何吸引以杂草和杂草种子为食的有益生物。

覆盖作物是指在收获和种植商品作物或饲料作物之间种植的作物，通常不用于收获，而是用于生产生物质和这种额外的生物质可以提供的各种农业生态效益。虽然覆盖作物通常被认为是防止侵蚀和改善土壤健康的一种手段，但它们也可以用作有效的杂草管理工具。覆盖作物抑制杂草的能力在有机生产系统中尤其有价值，在有机生产系统中，限制合成除草剂的使用使种植者没有任何简单的杂草控制解决方案。事实上，有机杂草的管理是如此具有挑战性，以至于有机农民经常把杂草作为有机生产的最大障碍。

覆盖作物可以通过四种主要方式抑制杂草:

1. 多样化和填补作物轮作中的空白。
2. 与杂草争夺光照、养分和水分。
3. 释放抑制杂草发芽和生长的化学物质(化感作用)。
4. 吸引以杂草和杂草种子为食的有益生物。

下面将解释前两种抑制机制是如何发挥作用并成功应用的。

多样化和填补作物轮作中的空白

多样化作物轮作通过迫使杂草在不同的作物中生长，具有不同的生命周期、生长习惯、空间安排和管理要求来抑制杂草。轮作不同种类的作物还可以采用广泛的控制措施，并使杂草受到更多自然死亡因素的影响。例如，在一年生蔬菜作物之间增加一年或两年的多年生豆类作物，如三叶草，可以减少通常由土壤扰动引起的一年生杂草的萌发，也允许定期修剪，可以抑制像加拿大蓟这样的多年生杂草

同样重要的是要记住，许多杂草是先锋物种，往往在受干扰的栖息地迅速建立和茁壮成长。轮作的间隙使裸露的土壤暴露在外，为杂草的生长创造了理想的环境。虽然耕作等机械控制方法可以在一段时间内赶走杂草，但任何农民都知道这种效果只是暂时的。扰乱土壤本质上重置了演播时钟，将新的杂草种子带到土壤表面，并启动更多的杂草萌发和生长。虽然有可能频繁耕作以控制杂草，但耕作会破坏土壤健康，而且耕作设备的操作成本很高。

覆盖作物可以在经济作物之前和之后的短时间内种植，以填补轮作中的空白，并最大限度地减少裸露土壤的暴露。实行作物轮作，使田地全年保持绿色，限制了大多数杂草发芽和生长的能力。例如，研究bob体育登录密歇根州立大学的凯洛格生物站发现，与收获菜豆后的裸地相比，在菜豆后种植的油籽萝卜使杂草生物量减少了98.5%(图1)。能够在不断生长的覆盖作物中立足的杂草，由于被迫争夺生活必需品，其活力将大大降低。

图1所示。覆盖作物后的豇豆抑制杂草。LSD值为0.05杂草990覆盖作物1020

图片来源:马奇和马丁，KBS，密歇根州立大学

与杂草争夺光照、养分和水分

植物需要光、营养、水分和二氧化碳才能生存。一块地里的植物越多，可供种植的植物就越少。生长旺盛的覆盖作物，无论是单独种植还是与经济作物间种，都可以防止杂草发芽和生长到产生种子或影响经济作物产量的程度。然而，要成功应用这一策略，需要了解杂草生态学知识，精心选择覆盖作物品种，并为覆盖作物的建立和生长创造良好的条件。

例如，2005年的研究通过BOB体育密歇根州立大学专家丹布雷纳德发现，与裸地对照相比，在早季蔬菜作物之后的7月种植的高热带草高粱-苏丹草减少了91%的杂草总量，鲍威尔苋菜(藜草)的种子产量减少了95%。然而，在同一项研究中，大豆用作覆盖作物只使杂草生物量减少了59.3%，鲍威尔苋菜种子产量减少了57%。

为什么基于覆盖作物选择的杂草控制会有如此截然不同的影响?比较中最基本的问题是覆盖作物的高度。高粱-苏丹草在仲夏生长迅速，形成一个完整的树冠，即使是像藜草这样高大的杂草也能阻挡光线。相反，大豆在干燥的夏季土壤中生长缓慢，而且永远长不到足够高来遮挡快速生长的藜草。高粱-苏丹草也是一种已知能产生化感作用化合物的覆盖作物，但稍后会详细介绍。

不幸的是，覆盖作物的竞争影响并不局限于杂草种类。bob体育登录研究表明，能够战胜杂草的覆盖作物可能也会抑制间作的经济作物。例如，Brandsaeter等人1998年的一项研究发现，白色三叶草活地膜可以抑制杂草和卷心菜的生长。就生活覆盖作物而言，经济作物的抑制通常是争夺水资源的结果。覆盖作物残余物也会对经济作物的种植产生负面影响。这通常与在土壤中播种的物理干扰、防止土壤变暖、氮的结合或化感作用化合物的释放有关。

有关使用覆盖作物作为杂草管理工具的更多信息，请参阅第二篇文章在这个系列中，考虑参加五大湖水果、蔬菜和农场市场博览会12月10日至12日德沃斯会议中心在密歇根州大急流城访问www.glexpo.com用于会话和注册信息。

参考文献

• 草-豆科混种和土壤肥力影响覆盖作物的生产性能和杂草种子产量丹·布雷纳德等。
• 白卷心菜-生活覆盖系统的产量、杂草、害虫和土壤氮，Brandsaeter等。
• 第三届两年一度的全国有机农民调查，E. Walz