Även om fördelarna med täckgrödor är bevisade, Texas A&M AgriLife forskare finner att en storlek inte passar alla när det gäller deras användning i de halvtorra regionerna i staten. Det som fungerar i de torra, sandiga södra slätterna kanske inte är tillämpligt i norra High Plains eller Rolling Plains.
Texas A&M AgriLife Research och Texas A&M AgriLife Extension Service markforskare och agronomer arbetar tillsammans för att lära sig mer om hur man bättre kan hantera täckgrödor i vattenbegränsade miljöer. Täckgrödor odlas under en viss tid under lågsäsong, avslutas sedan och lämnas på fältet för att bryta ner, cirkulerande näringsämnen i jorden. De skyddar markytan och ger rester för att potentiellt förbättra markstrukturen, minska packningen och öka markens organiska material. Detta hjälper till att minska jorderosion, öka vatteninfiltrationen och förbättra jordens vattenhållande förmåga.
I halvtorra regioner i delstaten, där den genomsnittliga årliga nederbörden varierar från 16 tum per år i västra Texas High Plains till 28 tum per år i Rolling Plains, uppfyller inte nederbörden den årliga grödans vattenbehov. Följaktligen är grödans produktivitet beroende av bevattning och/eller nederbörd och lagrat jordvatten. Och eftersom grundvattnet blir begränsat blir hanteringen av lagrat markvatten allt viktigare för producenter som använder bevattning.
Även om en storlek inte passar alla verksamheter, visar forskningen i de stora vete- och bomullsodlingsregionerna i Texas att täckgrödor har ett värde. De fungerar som ytterligare ett verktyg att överväga i bevarandeverktygslådan. Texas A&M AgriLife forskare deltog nyligen i ett projekt finansierat av Jordhälsoinstitutet den där lyfter fram jordbrukarnas utmaningar och fördelarna att använda naturvårdsförvaltning.
Extrem värme & vind- Barretts potatis – täckgrödor
De säger att allt är större i Texas. Men när det gäller potatis, ligger staten bara på 13:e plats i tunnland skördad. Endast omkring en hundradels procent av Texas totala landmassa är tillägnad odling av potatis. Men familjen Barrett i Texas Panhandle har bevisat i mer än 80 år att odling av potatis kan göras ganska framgångsrikt i Texas
"Fred såg precis en möjlighet", säger hans barnbarnsbarn Keith, som tillsammans med sin far Richard tar hand om de flesta av Barretts potatismarknadsföringsbehov. ”Det var bra vatten och inte mycket potatis som odlades här nere, och han skulle ha fraktfördelar gentemot andra odlare. Jag vet inte om han var den första, men han var en av de första potatisodlare i Texas. "
Det finns en anledning till att inte många potatisodlare väljer att bedriva sin handel i Lone Star State. Att odla en gröda som potatis har sina unika utmaningar i Texas som odlare i andra regioner ofta inte möter. Familjen odlar många av sina potatisar på en sträcka av mycket eroderbara sandkullar. Den jorden, i kombination med Panhandlens ofta extrema värme och vind, gör att Barrett-potatis alltid måste planteras i en täckgröda (vanligtvis vete). Det är utmanande, men Barretts är mycket stolta över att göra det de gör där de gör det.
Södra högslätten
På Sydslätten ligger fokus på optimera täckgrödor i kontinuerlig bomull med begränsade bevattningssystem, säger Katie Lewis, Ph.D., AgriLife Research markfertilitetsforskare, Lubbock. "I den södra delen av High Plains dominerar sandjordar," sa Lewis. "De är mycket eroderbara för vårvindar, vilket gör detta till ett område som kan dra nytta av användningen av täckgrödor för att minska jordförlusten på grund av vinderosion." Lantbrukare är tveksamma till att genomföra täckgrödor med risk att inte få vår- eller sommarregn för att fylla på fukten som används av täckgrödan.
Lewis och Wayne Keeling, Ph.D., AgriLife Research-odlingssystem och ogrässpecialist, Lubbock, har fokuserat på att optimera användningen av täckgröda samtidigt som de associerade fuktriskerna minskar.
Forskning har visat att avkastningen inte påverkas negativt genom att minska sådd av vete och råg från 60 pund per hektar till 30 pund per hektar och avslutas minst sex veckor före plantering av bomull. Minskad luddskörhet har observerats i en långtidskontinuerlig bomulls-no-till med täckgrödasystem. Och det har också visat att minskad biomassa ovan jord med en tidigare avslutningstid har en positiv inverkan på avkastningen men inte leder till ökad potential för erosion.
"Vi har också utvärderat strategier för hantering av kvävegödselmedel," sa Lewis. "Vi har bestämt att en större procentandel av det totala kvävet närmare plantering eller kort efter uppkomst när man följer en täckgröda kan övervinna eventuella kvävebegränsningar under den tidiga säsongen som skapas av täckgrödan och därmed resultera i en större avkastning på gödselinvesteringar." Hon noterade att det är dags att ta fram en plan för att optimera täckhanteringen innan du planterar din kontantgröda. "Kom ihåg att täckgrödor bör vara väl anpassade för vårt klimat och väljas med ett mål i åtanke," sa Lewis.
Om målet är att minska vinderosion skulle det vara det bästa valet att använda något som vete eller råg som täckgröda. Baljväxter är svåra att etablera sig efter bomullsskörd och med målet att fixera kväve måste de ofta avslutas för tidigt innan nodulation och fixering sker. Medan forskare tror att täckgrödor kan vara extremt fördelaktiga i den vattenbegränsade miljön på South Plains, säger de att förvaltningsstrategier måste vara specifika för regionen.
Northern High Plains
I norra Texas High Plains förändras odlingssystem och markhantering som svar på lägre grundvattennivåer, säger Jourdan Bell, Ph.D., AgriLife Extension agronom, Amarillo. "Fler producenter införlivar torka-toleranta grödor som bomull i majsrotationer för att utöka sina bevattningsförråd, förutom att använda bevarandebearbetningsmetoder för att minimera markstörningar och bevara rester på markytan," sa hon.
Bomull är en gröda med mycket låg resthalt, så många producenter börjar använda täckgrödor i sin produktion. Men de ifrågasätter hur vattenanvändning täcksgröda kan påverka nästa ekonomiska gröda, sa Bell. Dessutom, i majs-bomullsrotationer där konserverande jordbearbetning praktiseras, uppstår frågan om majsrester ger liknande fördelar för den levande täckgrödan.
"I halvtorra miljöer resulterar bevarande jordbearbetning i mycket långsam nedbrytning av skörderester", förklarade hon. "Detta gör att återstoden kan fungera som en filt för att minimera förluster av avdunstning, minska jordskorpan och förbättra vatteninfiltrationen. När återstoden sönderfaller tillför den näringsämnen tillbaka till systemet." Bell initierade ett storskaligt forskningsinitiativ på gården i samarbete med North Plains Ground Water Conservation District och deras samarbetande bonde för att undersöka den potentiella användningen av täckgrödor i majs-bomullsrotationer.
Det finns ett mycket smalt fönster för att etablera en täckgröda i odlingssystem i norra Texas High Plains. Skörden sker vanligtvis i slutet av oktober eller november, och plantering av nästa gröda sker vanligtvis i maj. Eftersom täckgrödan bör avslutas 15 till 35 dagar före plantering av den ekonomiska grödan, finns det faktiskt bara några månaders aktiv tillväxt - februari, mars och början av april - beroende på vårens förhållanden.
”Några av frågorna vi försöker besvara inkluderar: Uppnår vi fördelarna med täckskörden under denna korta period och fyller vi på vattenanvändningen med nederbörd i tid? Ska vi använda begränsat grundvatten för att fylla på lagrat markvatten om vi inte får sena vårregn? Många producenter har inte längre brunnskapaciteten att göra det."
Forskningen inkluderade stora, replikerade tomter som jämförde träda, en täckgröda av vete och täckgröda av blandade arter. Den första täckgrödan planterades hösten 2018 bakom majs, och bomull utvärderades under det första skördeåret, 2019. Data från 2019 visade att det efter fyra månaders tillväxt av täckgrödan var större infiltration med täckgrödan, men det var över genomsnittet nederbörd i maj vid plantering. Det fanns också en signifikant skillnad i växtuppkomst mellan behandlingarna. Även om uppkomsten försenades, utvecklades växterna snabbare vid behandlingar av täckgrödor, när de väl etablerats.
"Vi såg en fördel med att veteskyddet skyddade de unga bomullsplantorna från hårda vindar i juni 2019," sa hon. "I slutändan, men flerårig avkastning berättar historien för en bonde," sa Bell. ”Vi har sett helt olika resultat de senaste två åren. Varken 2020 års majskorn eller 2021 bomullsluddsskörd var signifikant olika mellan behandlingarna."
Hon sa att resultaten kommer att variera på grund av projektdesignen, årliga miljöförhållanden och de många scenarierna under vilka täckgrödor undersöks. På samma sätt kan producenter också se olika reaktioner beroende på markens struktur, markfuktighet, jordbearbetningssystem, bevattningstillgång, växtföljd, gödningsprogram och andra faktorer.
"Om vi pressade majsrester eller utvärderade ett konventionellt jordbearbetningssystem, skulle vi kanske se en större avkastningsvinst från täckgrödan eftersom täckskördresterna kan minska jordavdunstningen under den tidiga säsongen och grödans vattenanvändning", sa hon. "Vi ser för närvarande att majsrester i majs-bomullssystem för bevarandebearbetning ger samma fördel när det gäller jordavdunstning."
Bell och medarbetare kommer att upprepa studien i år igen. De kommer att gå in i majsfasen av rotationen. Eftersom regionens vattenförsörjning fortsätter att minska behövs även långsiktig forskning under mycket begränsade bevattnings- och torrlandssystem. Det finns fortfarande många obesvarade frågor och forskningsmöjligheter i både bevattnings- och torrlandssystem.
Böljande slätter
Paul DeLaune, en jordforskare för AgriLife Research i Vernon, sa att höstvete de senaste åren har odlats alltmer som täckgröda i Rolling Plains bomullsproduktionssystem. "Eftersom höstvete odlas allmänt som foder eller kassagröda för spannmål, är utsäde lättillgängligt, vilket gör det till ett populärt val som täckgröda," sa DeLaune. "Vi har sett en högre infiltrationshastighet med avslutad vetetäckningsgröda - fördubblat eller tredubblat vår infiltrationshastighet."
De monokultur täckgrödor han har forskat på är bland annat österrikisk åkerärta, hårvik, rödklöver och vete, råg och blandarter bestående av råg, vete, hårvik och ärter. DeLaune sa att alla vet att täckgrödor inte är gratis, eftersom det finns en kostnad för utsäde och användning av markfuktighet, men fördelarna kan potentiellt överväga kostnaderna över tiden.
"I pivot- eller underjordiska bevattningssystem har vi noterat en ökning på 9% till 12% i nettoavkastning över ett sexårsgenomsnitt för en vetetäckningsgröda jämfört med ingen jordbearbetning eller konventionell jordbearbetning utan täckgröda," sade han. "I torrland har inga statistiska skillnader observerats mellan behandlingar av täckgröda och icke-täckgrödor."
Han sa att hans team använder neutronsonder i alla forskningsområden för täckgrödor för att dokumentera vattenanvändning. "Vi observerar en minskning av lagrat jordvatten vid tidpunkten då täckgrödan avslutas i mitten till slutet av april," sa DeLaune. "Men en mycket högre infiltrationshastighet har noterats om vi registrerar nederbörd mellan täckning och plantering av bomull. Genom planteringssäsongen är vi tillbaka till status quo."
Han sa att han gillar att låta små korn överträffa startstadiet innan han avslutar det. Detta kan använda lite mer vatten, men det är det som gör den bestående resten, som är nyckeln till att skydda jordytan och bomullsplantor, bygga rotbiomassa och efterföljande infiltration. Eftersom råg mognar tidigare än vete, kan råg avslutas tidigare än vete för att nå detta mål. Vid plantering av täckgrödor efter bomullsskörd sker den producerade biomassan under en period på fyra till sex veckor i mars-april. Det slutliga målet med täckgrödor är att bygga upp jordstrukturen och göra den mer funktionell, sa han.
Medan relativt konsekventa resultat har observerats under bevattnade förhållanden, sa DeLaune att resultaten under torra förhållanden är mycket mer varierande från år till år. Sedan 2012 har skördemisslyckanden observerats under 2012, 2017 och 2018, även om en sen sorghumskörd uppnåddes 2017. Men under dessa år var skördeförlusten konsekvent över alla behandlingar, inklusive de system med täckgrödor och inga täckgrödor.
Under sju år – från 2013-2016 och 2019-2021 – och under torra förhållanden, sa DeLaune att den genomsnittliga avkastningen för konventionellt bearbetad bomull var 472 pund per hektar. Som jämförelse var den genomsnittliga skörden för täckningsgrödor 474 pund per acre för vete, 479 pund per acre för blandade, 490 pund per acre för ärter och 492 pund per acre för vicker. "Med bomull har vi klarat oss väldigt bra med bara en vetetäckningsgröda," sa han. "Det är $6 eller $8 behandling per tunnland jämfört med $20 till $25 per acre med en blandning av några av dessa arter."
DeLaune sa att torrlandstudien inte hade gödslats sedan studiens start 2011. Som observerats i de långsiktiga torrmarksskördarna kan baljväxttäckningsgrödor potentiellt vara ekonomiskt förnuftig med de nuvarande gödselmedelspriserna. Att låta baljväxter blomma kommer att maximera eventuella potentiella kvävefixerande fördelar, vilket kommer att kräva tillväxt in i april. "Den höga kostnaden för kvävegödsel 2010 och 2011 är verkligen anledningen till att vi inledde denna studie i första hand och inkluderade baljväxter," sa han.
- Fler nyheter från: Texas A&M AgriLife
- Webbplats: http://agrilife.org/