利用生长介质控制杂草

特色-除草

学习如何在容器生产中使用基质分层作为潜在的杂草管理工具。

基材分层是在一个容器中对多种介质(或基材)进行分层,以提高容器生产效率的过程。例如,首先在容器底部填充较粗的基质,以改善排水,然后在顶部填充较细的基质(椰砂、泥炭、细颗粒树皮等),以保留更多的水和营养物质,以促进小衬垫的发展。分层首先由J. Owen(美国农业研究协会)、J. Fields (LSU)和J. Altland提出,作为一种提高灌溉和施肥效率的方法。在粗底的基础上加上细纹理的基质,水在容器内的分布更加均匀,提高了水的利用效率,同时减少了因浸出而造成的营养损失。研究和农场试验的早期结果表明,用少15%的肥料和水就能更快地培育常见观赏植物。(参见《苗圃管理》3月刊中的“藐视地心引力:利用分层生长介质创造未来”:https://bit.ly/stratify-media)。由于分层或工程基质允许种植者有效地操纵水和养分,它可能被用于解决不同的生产问题,如杂草管理,这是本文的重点。

杂草抑制的分层

为了抑制杂草生长,分层包括在较常规的基质上使用粗基质。一个实际的例子是,种植者使用3/8英寸的树皮+泥炭+混合肥料作为主要介质,包括容器的大部分,但顶层是粗糙的、未施肥的树皮,如筛选到> - 1 / 4英寸的树皮作为顶层。当涉及到杂草时,这提供了几个好处。

首先,越粗的介质在容器的顶部容纳的水越少。在其他条件相同的情况下,1 / 2英寸的树皮比1 / 4英寸的树皮保留的水分要少。许多最常见的苗圃杂草,如苦芥(Cardamine spp.)、黄花草(eclipta prostrata)和珍珠草(Sagina procumbens)都有小种子,必须在基质表面或接近基质表面的地方发芽。此外,这些物种通常需要高水平的土壤湿度来发芽并成功地在容器中建立。用粗的基质作为容器轮廓顶部的几英寸通常足以减少发芽或显著减缓它们的生长,减少手工除草的费用并推迟种子生产。其次,在与杂草管理相关的研究试验中,分层提供的最显著的好处是,它可以作为一种战略施肥形式。当对杂草进行分层控制时,基质的顶部部分不含肥料,这使装饰性的衬垫根(放置在与较低的施肥基质层接触的地方)能够获得营养,同时排除基质表面或附近发芽的杂草幼苗的营养。单独使用时,战略性施肥不一定会减少杂草的萌发,但在仅2英寸的深度进行埋植等施肥方法可以减少常见杂草的生长和活力,如杂草(Digitaria sanguinalis)、斑点草(Euphorbia maculata)和黄花草(eclipta),降幅可达90%(图1)。分层是同时使用这两种不同策略的一种方法,减少杂草接触粗糙基质的水。和养分通过未施肥的基质层,以减少它们的整体生长和扩散。

图1。施肥对3种杂草9周后茎干重(生物量)的影响。虽然每个花盆接受相同总量的肥料,但减施导致杂草生长明显减少,因为发芽的杂草幼苗在实验早期无法获得有效的养分。

分层和覆盖

在标准的种植混合物上使用粗糙的纹理基质听起来很像地膜,这是目前在容器生产中最流行和最有效的减少杂草生长的非化学方法。地膜覆盖与分层覆盖的好处类似,因为地膜比生长介质保持的水分少,干燥迅速,减少杂草的萌发,而且地膜几乎不含植物可利用的营养物质。护根物还为杂草发芽提供了物理屏障。用稻壳、松皮块、木屑和其他材料覆盖容器已被证明是减少杂草生长的有效方法。

然而,当谈到分层和覆盖时,有几个关键的区别。在盆栽植物衬垫后,在表面添加覆盖物,这不是容器生根体积的一部分(图2)。因此,覆盖物通常要求种植者在容器顶部至少留出0.5到1英寸的空间,为覆盖物应用提供空间,或者可能等待几周或几个月,直到土壤稳定应用。在分层基质中,上层的粗树皮是生长介质本身的一部分,这些层在花盆的正常生根体积内。分层基质的顶部部分是粗的,但不会粗到阻止观赏植物根系的发展。这增加了潜在的生根量,并有助于减少由于风或在暴风雨中花盆被吹翻后的覆盖损失。分层还可能降低人工成本,因为它是在盆栽时完成的,不需要在盆栽后或花盆已经在地上时覆盖,这可能是劳动密集型的。分层可能看起来不切实际,这可能取决于苗圃设置和他们的盆栽过程。但很多种植者已经采用了两步法来提高效率,并确保衬垫放置在正确的高度。一些种植者有两个土壤漏斗或他们预先填充容器,然后在放置衬垫后将其覆盖,以确保衬垫在正确的高度。只需将容器顶部内衬周围的混合物改为不加肥料的较粗糙的基质,就可以在不进行其他改变的情况下发生分层。

图2。容器横截面覆盖的例子(左),在盆栽和分层后在容器介质表面上添加粗材料(松皮块、稻壳等)。在分层花盆中,顶部基质层比底层粗,但不像覆盖层那样粗,允许观赏根生长,但减少杂草萌发。由于衬垫被种植到粗层,潜在的根体积增加。

研究到目前为止

在过去的几年里,我们一直在研究不同的分层和施肥方法,试图为容器种植者找到杂草管理的替代方法。由于与其他策略相比,早熟除草剂的有效性和低廉的价格,它们很可能一直都有一席之地。然而,许多草本多年生植物、多肉植物、热带植物、蕨类植物,甚至常见的木本灌木(如绣球花)都是出了名的敏感。此外,在封闭的温室和草棚结构中,没有标示出用于发芽前的除草剂。即使将这些作物的手工除草时间减少20%或30%,也可以节省大量劳动力。

在我们最初的实验中,我们使用1 / 2英寸和3 / 4英寸的松树皮屏幕来制作我们的顶级粗基质。这些基板包含了小于或等于这两种屏幕尺寸的所有颗粒,并应用在2英寸或3英寸的不同深度。我们的底部“标准”衬底也有类似的筛选,但只有3/8英寸。每个处理均以相同的速率在底基质中添加控释肥。我们评估了在这些处理中苦芥(通过播种)和地苔(通过在每个处理盆周围放置装满产孢地苔的接种盆)的生长和传播,以及女贞(Ligustrum japonicum)和aurumbago aurculata的生长。12周后,我们所有的分层处理都导致了芥蓝的生长下降,下降幅度从80%到97%不等(图3)。对于喜爱水分和氮的苔类植物,结果更为显著,我们看到苔类植物的覆盖率下降了99%(图4)。在早期评估日期(盆栽后2或3个月),这两种观赏植物的生长最初降低了约10%到20%。但在盆栽后6个月的研究结束时,没有观察到生长差异。

图4。16周后对基质分层的响应。3/8英寸、1 / 2英寸和3/ 4英寸TO(标准)表示筛选到三种不同尺寸(筛选尺寸和所有小于筛选尺寸的颗粒)的松树树皮基质,并在整个容器中加入肥料(TO)。分层(Strat.)处理以类似的方式筛选不同的筛选尺寸,并在表层添加2或3英寸的深度。

我们已经试验了许多其他粒径的顶部基质,例如,去除所有细粒,形成一个从1 / 4英寸到3/8英寸的顶部基质,并在其他杂草和观赏植物上应用不同深度的不同顶部基质。总的来说,当我们在顶部铺上至少1英寸的未施肥层时,杂草控制效益基本上是一致的。我们观察到,对这种方法不敏感的杂草(如杂草丛生)的杂草萌发和生长减少了大约40%或更多,对非常敏感的杂草(如地苔)减少了高达95%或更多。更多的观赏植物需要在不同的容器大小中进行评估,但到目前为止,如果我们在允许衬垫根球与底部施肥基质接触的深度(取决于衬垫的大小)上施顶层,我们没有看到最终生长(芽或根)或销售能力的任何差异。

在俄亥俄州使用苦芥和酢浆草作为杂草种类的研究中也观察到了类似的结果。俄亥俄州的研究还表明,杂草的萌发和生长随着土壤表层颗粒大小的增加以及容器中肥料放置深度的增加而下降。当表层松树皮分别被筛选到1 / 4英寸和1 / 2英寸时,苦芥菜和酢浆草的生长减少了80%到90%。当施肥量低于基质表面2英寸或3英寸时,杂草生长降低88%至99%。

俄亥俄州的研究也关注了灌溉频率的影响。如上所述,基质表面的干燥是减少杂草生长的关键组成部分。我们评估了松皮的颗粒大小和肥料放置在容器中,这些容器要么每天灌溉一次,要么每天用相同体积的水灌溉三次(使用固定的头顶洒水器)。每天进行三个较小的灌溉周期,也被称为循环灌溉,可以使容器表面在更长时间内保持湿润。两次试验中,单次施用水比三次施用水使苦芥和酢浆草的生长降低了93%以上。循环灌溉已被证明是一种通过在炎热的日子里降低根球温度(可能还有其他机制)来增加集装箱植物生长的有效工具,然而,如果基质表面一整天都保持湿润,它也会导致杂草生长更快。bet188博金宝官方网站一种折衷办法可能是实行循环灌溉,但只在白天的有限时间内(例如黎明前的几个小时)。

杂草在容器表面的萌发和生长取决于水分和养分的有效性。如上所述的实验证明,在保持基质表面干燥和无养分(当然,这是一个挑战)的情况下种植容器作物将大大减少杂草的生长。基质分层提供了一套新的容器管理工具,以提高作物生长,同时降低杂草活力。

未来和正在进行的研究

分层可能是杂草综合治理战略的一个有潜力的组成部分,但它仍然是一个新的研究领域,仍然存在问题。例如,在需要12个月以上才能完成的较大容器中,很可能需要在生产周期后期进行补充施肥,例如追肥,以完成作物。目前正在进行研究,以确定这种追肥或其他补充施肥对盆栽后最初几个月分层提供的杂草管理效益有什么影响。我们还主要研究了有种子的小阔叶杂草和苔类植物,还没有研究分层对其他杂草物种的有效性。此外,原来的分层方法被提出作为一种减少灌溉和施肥投入的方法,并与杂草分层方法相反地实施,我们还不知道这些杂草分层技术将对这些投入产生什么影响。我们将继续在研究实验和农场试验中研究这一策略,以回答这些和其他问题,优化系统,为种植者提供杂草控制工具箱中的另一个工具。如果您有兴趣在您的农场尝试这些策略,请与我们联系,以了解更多新出现的机会。

克里斯大理石(链接文本“目标= "平等" > marblesc@ufl.edu)是佛罗里达州阿波卡市佛罗里达大学/IFAS中佛罗里达研究与教育中心的副教授。链接文本“目标= "平等" > james.altland@usda.gov)是位于OH州伍斯特的美国农业部ars应用技术研究组的研究负责人。研究部分由佛罗里达州农业和消费者服务部、俄勒冈州农业部、美国农业部- ars、贝利托儿所和伍德伯恩托儿所提供资金。

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