无论是化学方法还是机械方法终止生长，都不会影响晚期被杀死的成熟黑麦的分解过程

《Agronomy Journal》：Neither chemical nor mechanical termination methods impact decomposition of late-killed mature cereal rye

冬季覆盖作物黑麦的机械碾压与化学处理对残体分解的影响研究显示，无论采用碾压或立式处理，结合Glyphosate或Paraquat herbicides，残体分解速率均无显著差异。实验在Maryland两处不同土壤质地场地进行，通过分解袋监测发现，木质素含量在碾压组略高，但整体化学成分变化不显著。结果证实，化学处理方式对成熟黑麦残体分解过程影响有限，建议根据农具操作便利性选择终止方法。

　　在农业实践中，覆盖作物（cover crop）的使用是一种重要的生态农业技术，旨在提升土壤健康、控制杂草并保持土壤水分。其中，冬季覆盖作物在春季结束生长后，通常被农民采用不同的方式终止，以便为下一季的经济作物（cash crop）腾出种植空间。常见的终止方法包括机械处理（如滚压机）和化学处理（如使用广谱除草剂）。本研究聚焦于这两种终止方法对覆盖作物残体分解速率及化学成分的影响，尤其是在美国马里兰州两个具有不同土壤质地的田间试验点进行的两年（2022年和2023年）实验。通过分析覆盖作物终止后残体的分解过程，研究人员希望为农民提供更科学的指导，以帮助他们在不同季节和气候条件下优化覆盖作物的管理策略。

在试验中，研究者将覆盖作物分为两种处理方式：一种是使用滚压机（roller-crimper）进行机械终止，另一种是保持作物直立状态。随后，所有处理组中的一半使用了两种广谱除草剂——草甘膦（glyphosate）和敌草快（paraquat）进行化学终止。这些残体被装入网格袋（litterbags）中，以评估其在随后的经济作物种植季节内的分解情况。网格袋被放置在相邻的玉米田中，以确保其在自然条件下分解，而不会受到人为干预的影响。研究者在试验结束后每隔2至12周收集一次样本，并在玉米收获时进行最终收集，以全面分析覆盖作物残体的分解动态。

研究结果显示，无论采用哪种终止方式，覆盖作物残体的分解速率在很大程度上保持一致。当以日历日期或热单位（growing degree days, GDD）计算残体损失时，分解速率没有显著差异。这意味着，尽管机械和化学终止方法可能对残体的物理状态产生影响，但这些影响并未在分解速率上表现出来。然而，在某些特定的年份和地点，机械终止后的覆盖作物残体中发现较高水平的木质素（lignin）和全纤维素（holocellulose），这表明残体的化学组成可能因终止方式而略有不同。

此外，研究还发现，化学终止方法（草甘膦和敌草快）之间没有显著的化学差异。这说明，尽管这两种除草剂作用机制不同，草甘膦是一种系统性除草剂，能够通过植物的韧皮部（phloem）运输，而敌草快则是一种接触性除草剂，直接破坏植物细胞结构，但它们对覆盖作物残体的化学成分影响并不显著。因此，农民在选择除草剂时，可能需要更多关注其对作物生长和田间管理的其他方面，而不是残体的分解速率。

覆盖作物的成熟度和终止时间对残体的分解速率有显著影响。在本研究中，覆盖作物在春季较晚时被终止，导致其残体分解缓慢，即使采用不同的终止方法，这种趋势依然存在。这表明，如果农民希望延长覆盖作物残体的持久性以发挥其作为覆盖层的生态效益，他们可能需要选择较早终止的策略，而非在作物成熟后进行处理。在某些情况下，机械终止后的覆盖作物残体因与土壤接触更早，可能加速分解，但这种效应在研究中并不普遍。

本研究还强调了土壤质地对覆盖作物残体分解的影响。马里兰州的两个试验点分别具有不同的土壤类型，如BARC的土壤以黏土为主，而CMREC的土壤则以沙质为主。这些差异可能影响土壤的持水能力，从而影响覆盖作物残体的分解速率。然而，尽管存在这些差异，分解速率在所有处理组中依然保持一致，这表明土壤质地的影响可能不如预期的显著，或者分解速率主要受环境条件（如温度和降水）的影响。

从试验结果来看，覆盖作物的分解过程主要受到外部环境因素的调控，如温度、湿度和微生物活动。在某些情况下，机械终止后的残体可能因更早接触土壤而加速分解，但这一现象并未在所有年份和地点中出现。此外，残体的化学成分（如木质素和总氮含量）在不同处理组之间也表现出一定的变化，但这些变化并不足以显著影响分解速率。这表明，尽管化学终止可能对植物组织的结构和化学性质产生一定影响，但这些影响在实际分解过程中可能被其他环境因素所抵消。

研究还发现，残体的分解速率在试验初期（植物死亡后）下降较快，但随着时间的推移，分解速率趋于稳定。这说明，植物死亡后的一段时间内，分解过程可能较为活跃，而随后则逐渐减缓。因此，农民在规划覆盖作物的终止时间时，需要考虑到这一过程的时间尺度，以确保残体在经济作物生长季节内能够发挥最大的生态效益。

总的来说，本研究为农民提供了重要的参考信息，即在选择覆盖作物终止方法时，应优先考虑其对残体持久性的需求，而非仅仅关注分解速率。草甘膦和敌草快作为常用的化学终止剂，其对覆盖作物残体分解速率的影响并不显著，因此农民在选择除草剂时可以更加灵活。此外，机械终止方法（如滚压机）可能在某些情况下略微影响残体的化学组成，但这种影响在实际分解过程中并不明显。因此，农民应根据自身的种植需求和土壤条件，选择最合适的终止策略，以实现最佳的农业生态效益。