在某些情况下，土壤中更多的碳可以控制杂草

康奈尔大学的研究人员在控制青贮大豆和玉米田杂草的斗争中测试了一种生态工具：以木屑和黑麦干草的形式向土壤中添加碳

研究发现，锯末对大豆田杂草的控制效果很好，但对玉米田的控制效果较差。木屑为控制杂草提供了一种环保的替代方法，如耕作和除草剂，每种方法都有自己的缺点

农业与生命科学学院植物科学与园艺综合学院教授、《杂草科学》杂志2024年一项研究的高级作者Jenny Kao Kniffin说：“种植者一直在尝试不同的除草剂，植物对它们产生了耐药性，然后种植者没有太多选择。”

另一个问题是公司没有开发新的除草剂，她说。同时，耕作也有其自身的问题：它会破坏土壤结构，从而导致土壤侵蚀。此外，杂草可以通过在整个季节生长来进化对抗耕作的策略

“但还有其他基于土壤生物学一般原理的杂草管理方法，”Kao Kniffin说。该论文的第一作者、23岁的Maria Gannett博士目前是马萨诸塞大学阿默斯特分校的杂草推广教育家，她说：“向土壤中添加碳会引发一系列有利于杂草管理的微生物过程。”。“这是我们深入研究微生物与杂草和作物之间相互作用的一种策略。”

土壤微生物是添加碳时抑制杂草的关键，因为它们吃碳并利用碳生长，当它们这样做时，它们会更多地清除植物生长所需的氮。通过固定氮并使其远离植物，微生物可以帮助抑制杂草

在这项研究中，研究人员在2020年和2021年对大豆和玉米田进行了不同处理的实验。其中包括以锯末或黑麦干草的形式添加碳，以及两种对照，即用手除草或完全不除草

Gannett说：“我们发现了对微生物群落、杂草群落以及作物生长的影响。”

正如人们所料，在人工除草的对照地块中，杂草管理和作物生长都是最好的

Gannett说，“这是黄金标准”，即使这对种植者来说并不实用

在大豆地块中，向土壤中添加锯末几乎不会导致杂草生长。木屑处理也导致了第二高的大豆生长，可能是因为大豆自身固定氮

相反，添加黑麦干草会导致杂草生长最多，这可能是因为干草含有自己的氮。到2021年，大豆的生长状况不佳，因为杂草似乎已经超过了作物

对于玉米，木屑处理抑制了杂草的生长，但没有大豆那么显著。这可能是因为研究人员给玉米施肥，因为玉米不能固定自己的氮；甘内特说，氮的添加可能导致玉米地比大豆地杂草生长更多

与大豆地一样，黑麦干草的添加使玉米地的杂草生长量最大，但也使2020年玉米的作物生长量或生物量最高。这一结果可能是因为黑麦中的氮，而玉米正是靠黑麦生长的。

就微生物而言，锯末和黑麦干草处理在玉米和大豆田中都能导致最多的生长（通过呼吸水平测量）

Kao Kniffin说：“当目标杂草发芽时，农民可以定时处理，使土壤富含碳。”

合著者包括加州理工学院综合植物科学学院土壤与作物科学系教授兼科长Antonio DiTomasso、文理学院生态与进化生物学系教授兼系主任Jed Sparks和综合植物科学院园艺系博士生Aleah Butler Jones More information: Maria A. Gannett et al, Soil C:N impacts on soil biological health and consequences on weed control in soybean and corn systems, Weed Science (2024). DOI: 10.1017/wsc.2024.17