Alternative weed management strategies in conservation tillage systems for white beans (Phaseolus vulgaris L.) David C. Hooker, Tony J. Vyn1 and Clarence J. Swanton
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Crop Science Department, University of Guelph, Guelph, Ontario, Canada N1G 2W1; E-mail:
[email protected]. Received 12 May 1997, accepted 7 November 1997. Hooker, D. C., Vyn, T. J., and Swanton, C. J. 1998. Alternative weed management strategies in conservation tillage systems for white bean (Phaseolus vulgaris L.). Can. J. Plant Sci. 78: 363–370. White bean producers often perceive that increased herbicide inputs are required with the adoption of conservation tillage. Acceptance of conservation tillage systems for this crop would increase if effective weed management practices were assured. In 1991 and 1992, various weed management strategies were evaluated in white bean (Phaseolus vulgaris L.) grown with three tillage systems at two sites in southern Ontario. Experiments were newly established each year following corn harvested for grain. Primary tillage treatments were fall moldboard plowing, fall chisel plowing, and first-year no-till. Combinations of mechanical weeding, metobromuron [3–(4–bromophenyl)–1 –methoxy–1–methylurea] herbicide broadcasted at two rates, and a band application of the herbicide were investigated in each tillage system. Timely rotary hoeing reduced weed numbers in moldboard plow and chisel plow treatments, but was not effective in no-till. Weeds were adequately controlled in all tillage systems with mechanical treatments following a herbicide either broadcasted at a reduced rate or banded over the crop row. Metobromuron broadcasted at the full recommended rate alone controlled weeds in no-till; in contrast, the degree of weed control was poor without mechanical cultivation in both moldboard and chisel plow systems. Integrating mechanical and chemical control methods was more beneficial in tilled systems. Overall weed populations were lower in first-year no-till than moldboard plow or chisel plow tillage systems. White bean producers who adopt conservation tillage under conditions similar to those investigated can be assured of effective weed management alternatives as well as bean yields equivalent to conventional tillage. Key words: Conservation tillage, weed management, rotary hoe, inter-row cultivation, Phaseolus vulgaris Hooker, D. C., Vyn, T. J. et Swanton, C. J. 1998. Stratégies de maîtrise des mauvaises herbes dans les régimes de travail de conservation du sol pour la culture du petit haricot blanc (Phaseolus vulgaris L.). Can. J. Plant sci. 78: 363–375. Les producteurs de haricot blanc constatent souvent que l’adoption du travail de conservation du sol appelle un accroissement des traitements herbicides. Ces régimes de travail du sol pour cette culture gagneraient plus facilement en popularité s’ils étaient assortis de méthodes de désherbage efficaces. En 1991 et en 1992, nous avons évalué divers protocoles de désherbage dans des cultures de haricot blanc (Phaseolus vulgaris L.) installées selon 3 régimes de travail du sol à deux emplacements du sud de l’Ontario. Les expériences étaient établies chaque année après une sole de maïs-grain. Les modes de travail primaire du sol étaient : labour d’automne à la charrue, labour d’automne au chisel et semis direct (SD). Pour chaque régime de travail du sol, on étudiait diverses combinaisons de traitements désherbants : sarclage mécanique, épandage en nappe à deux doses de métobromuron (bromo-4 phényl)-3-méthoxy-1-méthyl-1 urée] et épandage en bande de l’herbicide. Des binages opportuns à la houe rotative réduisaient les populations adventices dans les régimes de travail à la charrue et au chisel, mais ils n’étaient pas efficaces en régime de semis direct. Dans tous les régimes de travail du sol, une bonne maîtrise des mauvaises herbes était obtenue par des façons culturales suivant le traitement herbicide ce dernier réalisé soit en pleine surface à la dose réduite soit en bande sur la ligne de plantation. En régime SD, le traitement au métobromuron en pleine surface à la dose recommandée assurait à lui seul la maîtrise des mauvaises herbes. En revanche, dans les régimes de labour à la charrue ou au chisel, il devait être suivi de binages mécaniques. La combinaison des traitements chimiques et mécaniques est donc plus efficace dans les régimes de travail classique du sol. Dans l’ensemble, les populations adventices étaient moins abondantes en régime de semis direct que dans les 2 régimes avec labour. Les producteurs de haricot blanc qui adoptent les techniques de travail de conservation du sol dans des conditions semblables à celles qui présidaient à nos expériences peuvent donc compter sur des techniques de désherbage efficaces et espérer des rendements comparables à ceux obtenus avec les méthodes classiques de travail du sol. Mots clés: Travail de conservation, maîtrise des mauvaises herbes, houe rotative, travail entre les lignes, Phaseolus vulgaris
The white bean is an important cash crop for farmers in southern Ontario. Between 1989 and 1994, the crop was produced on an average of 44 500 ha with an average yield of 1.72 t ha–1 and a value of over $33 million annually
(OMAF 1996a). In 1996, approximately 35% of Ontario’s soybean crop was produced with some form of conservation tillage (i.e., greater than 30% residue cover after planting). Despite the acceptance of conservation tillage for soybean production, the vast majority of white beans are still grown with conventional tillage (i.e., using the moldboard plow), and usually on soils susceptible to erosion (Sandoval-Avila et al. 1994). Currently, some white bean producers are considering the same conservation tillage methods used for soybean. Weeds can significantly reduce bean yields and
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CANADIAN JOURNAL OF PLANT SCIENCE
Table 1. Soil characteristics, cropping history, and residue cover after planting at experimental locations Elora Site information
1991
Soil type
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Soil classificationz Sand (%) Silt (%) Clay (%) Drainage pH Organic matter (%)
35 49 16 Good 7.8 3.1
Residue cover after planting (% cover) Moldboard plow system 4 Chisel plow system 32 No-till system 65 zCanadian
Weed density rangez
Woodstock 1992
Guelph loam
Table 3. Weed species density range in control treatments among tillage treatments during July/August
1991
1992
London Guelph London loam loam loam (Grey-Brown Podzolic) 36 43 41 48 44 45 17 13 14 Imperfect Good Imperfect 7.5 6.8 6.3 3.6 3.6 4.8 7 34 69
5 36 68
5 38 67
Elora
1992 1991 (m–2)
1992
5–21 –
1–4 –
