引言
自20世纪90年代初以来，连续免耕（NT）系统——目前已在全球超过12.5%的耕地上实施——彻底改变了澳大利亚的谷物生产（Lal, 2020）。这些系统减少了燃料消耗、劳动力需求和土壤侵蚀，同时改善了土壤质量并减少了温室气体排放（Dang等, 2015）。然而，在澳大利亚西部（WA），免耕系统的可持续性正日益受到农艺和土壤相关制约因素的挑战，包括除草剂抗性、土壤压实、土壤疏水性、深层酸性以及养分和有机碳（OC）的分层现象（Azam和Gazey, 2020, Scanlan和Davies, 2019）。这些因素连同土壤和残茬传播病害的出现，共同影响着作物出苗、产量和整体系统生产力。
战略性深翻实践——如铧式犁耕、旋转翻耕、深松、圆盘犁耕和粘土深翻——正作为一次性的针对性干预措施来缓解这些制约因素，随后再恢复免耕管理（Davies等, 2019, Kuhwald等, 2017）。在深翻后的第一年，观察到表层土壤结构发生短期变化，包括土壤团聚和容重的改变（Edwards等, 2018），这些变化对土壤水分保持有显著影响，并增加了侵蚀风险（Edwards等, 2023）。这些变化不仅影响表层土壤特征，还影响作物出苗和产量（Obour等, 2021），以及杂草种群管理和杂草管理（Mia等, 2023）。
在连续免耕系统中，极少的土壤扰动使杂草种子在土壤表面和上层土壤中积累（Ball, 1992）。深翻的引入在垂直方向上重新分配了这些杂草种子（Mohler, 1993, Pareja等, 1985），影响了光照暴露、埋藏深度和土壤微环境，导致出苗模式 and 种群动态发生显著变化。种子重新分配的程度和模式取决于所采用的具体深翻方式：铧式犁耕会反转土壤剖面，将地表杂草种子埋藏10–20厘米深（Borger等, 2024），由于缺氧条件而减少其出苗（Benvenuti等, 2001）。然而，未来的再次翻转可能将这些埋藏的种子带回地表，其活力受埋藏时间和杂草物种特性的影响。相比之下，圆盘犁耕或齿状农具会将种子留在地表或接近地表，促进更高的杂草出苗率（Mohler, 1993, Travlos等, 2020）。土壤质地进一步调节这些效应，粉砂壤土中种子的分布比粘壤土更为多变（Hamblin和Tennant, 1979, Yenish等, 1992），因此深翻对杂草种子补种的影响可能因土壤类型和杂草物种而异（Cousens和Moss, 1990）。
杂草对苗后除草剂的抗性迫使澳大利亚西部的种植者依赖苗前除草剂来进行有效的早期除草（Owen和Beckie, 2024），这一趋势因早期播种和干播技术的广泛采用而得到强化。由于苗前除草剂的效果与土壤性质（如质地、有机质、pH值和水分）密切相关，深翻实践可以显著改变这些因素，进而影响除草剂性能（Edwards等, 2023, Tejada和Benítez, 2017）。例如，深层混合或反转操作可以通过埋藏残茬来减少地表有机碳，并在第一年增加土壤孔隙度，从而改变水分入渗和除草剂吸附动态。同样，从地表移位到深层的种子可能会经历延迟或分批发芽，如R. raphanistrum和B. diandrus所示，造成异步出苗，使苗前除草剂施用的时机变得复杂。土壤结构、除草剂行为与种子埋藏模式之间的这些相互作用，凸显了理解深翻实践在第一年效应的必要性，因为此时土壤和杂草动态的变化最为显著。然而，深翻实践对土壤性质、杂草种子重新分配以及后续苗前除草剂效果的影响仍缺乏深入研究。
虽然战略性深翻对土壤物理和化学性质的影响已在多种农业生态条件下得到广泛研究（Dang等, 2015），但其在高度沙性土壤中对抗杂草种子重新分配、土壤性质以及后续苗前除草剂性能的影响仍知之甚少（Mia等, 2023）。因此，本研究的目标是确定战略性深翻实践对土壤理化性质和杂草种子埋藏在第一年的影响，并评估这些变化如何影响针对黑麦草（
Lolium rigidum Gaud.）、大雀麦（
Bromus diandrus Roth）和野萝卜（
Raphanus raphanistrum L.）施用的苗前除草剂在雨养地中海型种植系统中的表现。我们假设；
- i.
与连续免耕系统相比，战略性深翻将改变土壤有机碳和养分的垂直分布。
- ii.
土壤性质和结构的变化将改变杂草种子的垂直位置，以塑料珠作为替代物进行评估，以及
- iii.
杂草种子的重新分配和土壤性质的改变将影响翻耕后施用的苗前除草剂效果。
