平凉市绿肥利用现状及发展对策

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　　摘要    通过对平凉各县区自然资源和种植制度的调研，分析了绿肥发展现状和可利用方式，总结分析了平凉市绿肥研究利用现状和绿肥在农业生产中的作用，提出了在平凉市农业生产中发展绿肥的限制因素和生产潜力，并对现有耕地上种植绿肥的前景进行了展望。
　　关键词    绿肥;利用方式;限制因素;发展潜力;甘肃平凉
　　中图分类号    S142        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）10-0146-02
　　绿肥是重要的有机肥源，是传统农业的精华。绿肥在生态环境保护、生产健康农产品以及土壤地力提升等方面都具有重要作用。在农田化肥投入量大，农民重施化肥、轻施有机肥的情况下，重视发展绿肥是倡导和推行国家提出减量施肥策略的重要途径之一。平凉市在大力发展果菜、畜牧、旅游业的同时，应将种植绿肥有机融合在一起，对打造现代农业、生态适宜、养生平凉的发展模式有重要意义。
　　1    绿肥发展现状
　　1.1    绿肥栽培历史和种类
　　在西汉时期，就有部分地区引进紫花苜蓿来提供优质饲料和改良土壤，到明清时期，其已经成为粮食丰产栽培的重要绿肥作物[1-2]。绿肥在平凉市的种植历史已超过1 000年，栽培模式以豆—麦轮作为主，其次为冬油菜、草木犀、苜蓿等绿肥作物。现阶段绿肥种类主要有豆类（包括黑豆、黄豆、槐豆、芸豆）、紫花苜蓿、草木樨、三叶草、毛苕子、箭舌豌豆、红豆草、冬油菜等。
　　1.2    绿肥技术模式研究
　　平凉市绿肥研究公开报道是20世纪70年代[3]。1972年在泾川县红寨大队套种草木犀，地上部产草量7.5～30.0 t/hm2，后茬小麦产量3 082.5 kg/hm2，较对照1 687.5 kg/hm2增产82.7%，全地区种植草木犀5 520.93 hm2;高平公社上湾五队套种草木犀1 hm2，产草46.98 hm2/hm2;泾滩试验农场种植草木犀0.67 hm2，产草10 350 kg/hm2;泾川县窑店公社雷家岭大队岭上生产队1972年麦收后种植芸芥3.47 hm2，后茬小麦产量1 350 kg/hm2，比未种植对照（施用精肥7 500 kg/hm2）平均产量1 050 kg/hm2增产28.6%;泾滩试验农场1972年用“一窝蜂”（麦黑豆）豆子压青试验，产草7 750.5 kg/hm2，9月上旬翻压，后茬小麦产量2 850 kg/hm2，较对照产量2 050.5 kg/hm2增产39.0%。通过多点筛选，以麦黑豆（2/3）+芸芥（1/3）混播种植效果最好，具有产草量高、易腐解等优点。
　　1983—1985年平凉地区农科所进行了草田轮作研究，包括红豆草—小麦、毛苕子—小麦、箭舌豌豆—小麦等轮作方式，为绿肥利用进行了有益的探索。
　　2013年开展了陇东地区冬绿肥—春玉米、夏绿肥—冬小麦两年三熟制绿肥创新模式研究，后作翻压绿肥不进行施肥[4]。①春玉米—冬绿肥—春玉米。绿肥设二月兰、毛叶苕子、小黑麦、冬油菜5个处理，分别于2013年和2014年早熟玉米品种收获后连续种植2季绿肥，翌年4月初测定产草量，以小黑麦产草量最高为43.65 t/hm2。2014年后作玉米產量除冬油菜处理较对照增产12.4%外，其余处理均减产;2015年后作玉米产量冬油菜、毛苕子2个处理较对照分别增产7.9%和21.6%，其余处理减产。②冬小麦—夏绿肥—冬小麦。绿肥选取冬油菜、麦黑豆、高丹草、黄豆、肥田萝卜于麦收后复种，9月初测定鲜草重量，以高丹草产草量最高，为26.61 t/hm2，后作小麦不施肥情况下，较对照全部减产。
　　1.3    旱地绿肥利用方式
　　1.3.1    冬小麦—冬油菜—冬小麦。种植制度为一年一熟制，全市冬小麦播种面积12.67万hm2。冬小麦收获后，一般在8月下旬种植一茬冬油菜，起到轮作倒茬作用，改善冬小麦连作的土壤环境，冬油菜作为绿肥以收获籽粒为主。
　　1.3.2    冬小麦—豆类—冬小麦。两年三熟制的轮作利用方式，第一季小麦收后抢墒复种豆类，生长期60 d左右，7—8月雨量多、气温高，绿肥生长迅速;至第二季冬小麦播前有较多的生物量翻压。该模式有可利用的茬口、发展的空间和适宜的播种期，技术可行。
　　1.3.3    春玉米套种/复种绿肥。春玉米是平凉市仅次于冬小麦的第二大主要粮食作物，每年播种面积约8.4万hm2，一年一熟制种植。一般4月下旬播种，9月中旬收获。从收获到翌年春季约有6个月土壤裸露休闲期。裸露土壤遇大风易造成风沙扬尘而污染大气环境;裸露土壤易遭风沙侵蚀，破坏土壤结构。在玉米收获后秋季休闲期种植冬绿肥（毛叶苕子、小黑麦），翌年春季玉米播前10 d翻压绿肥，可以在该区域实现“春玉米—冬绿肥”两年三熟制粮肥周年生产模式。
　　1.3.4    春玉米/马铃薯间作绿肥。利用春玉米苗期对温度要求高、生长缓慢，在玉米前期间作绿肥作物，如豌豆、毛叶苕子、大豆、蚕豆等短期绿肥，能提高水热资源，收获一茬豆类农产品。全市马铃薯播种面积7.67万hm2，4月中旬播种，9月中旬收获。垄沟内适宜绿肥生长，间作绿肥作物可实现薯业和肥地的良性发展。
　　1.3.5    幼龄果园套种覆盖生草。果园发展绿肥要求绿肥品种根系浅、矮秆或匍匐生、草层在50 cm以下、覆盖度大、保墒效果好、适应性强、耐阴、耐践踏、耗水量较少[2]。适宜在果园行间适期播种绿肥作物的种类主要有箭舌豌豆、毛苕子、箭舌豌豆+毛苕子混播、三叶草、小冠花、二月兰等，将其覆盖地面或者翻压用以改善果树的土壤条件和生态环境。 　　1.3.6    紫花苜蓿、红豆草。主要用作饲草，紫花苜蓿一般产草5～8年，优良品种产草10年以上，2种绿肥均可以用于公路路基防护。
　　2    绿肥在旱作雨养农业区生产中的作用
　　2.1    提供和释放土壤养分
　　绿肥作物是一种清洁肥源，能给主作物提供有效养分。绿肥植物吸收难溶性养分能力很强。南京土壤所的砂培试验证明，绿肥作物利用磷灰石中磷的能力明显高于小麦[5]。
　　2.2    豆类绿肥根瘤菌的固氮作用
　　在生产上，绿肥作物一般多为豆科植物，有较强的固定空气中游离氮的能力。非豆科绿肥虽不具备生物固氮的能力，但能通过强大的根系吸收土壤耕层和水中的氮素集中于体内，通过翻压富集于耕作层中，利于保蓄氮素和后茬作物对氮的吸收利用，可以提高土壤氮素水平。绿肥翻压后，可供应微生物所需的营养物质和能量，从而促进微生物活动。研究表明，箭舌豌豆翻压后，氨化细菌提高2.4～3.2倍，自生固氮菌提高1.2倍，硝化细菌提高7.2～14.1倍[6]。
　　2.3    轮作倒茬，减少连作障碍
　　冬小麦或玉米连作种植制度中，复种绿肥提高了土地利用指数，减少作物的连作障碍，是轮作倒茬的首要措施。在连作制度中插入一茬绿肥可以大幅度减少部分作物的连作障碍，减少病虫害的发生。
　　2.4    果园绿肥套种或间作
　　果园间种绿肥作物可减少土温的日变幅，有利于作物根系生长，还能减少杂草的危害。豆类、油菜与幼龄果树套种，是合理用地、养地的重要措施，提高了土地空间利用率。成年果园适期种植绿肥覆盖，经过翻耕后可以增加果园土壤中的氮、磷、钾、钙、镁等营养成分和有机质，增加果园覆盖度，抑制杂草生长，从而促进优质果品的生产。
　　2.5    利于水土保持和改善生态环境
　　绿肥作物茎叶茂盛，能很好地覆盖地面，缓和暴风雨对土壤的直接侵蚀，降低地表径流，防止冲刷，减少水土流失。在沟渠坡边和梯田梯壁种植多年生绿肥作物，还有固沙护坡的作用。此外，绿肥作物还能绿化环境、净化空气。
　　2.6    发展观光旅游业
　　随着现代农业发展的需要，农业生产的主体耕地不仅承担生产功能，还承担着生活、生态、服务等诸多功能，当今更强调其生态环境保护功能。种植观光绿肥，在满足城乡居民消费需求的同时，可以保持和恢复土壤肥力。
　　3    旱作雨养农业区发展绿肥主要制约因子
　　3.1    天然降水和土壤水分制约
　　旱作区麦茬复种绿肥主要受冬小麦收后土壤水分影响较大。如果降雨多，一方面能保证绿肥正常生长，有足够的鲜重生物量还田;另一方面绿肥生长消耗的土壤水分能有效得到补充，土壤水分充足，可以充分发挥绿肥的作用。旱作区绿肥生长期间和翻压后腐解过程中均可消耗大量的土壤水分，影响后茬冬小麦生长[6]。赵  娜等[6]在渭北旱塬区翻压绿肥的研究表明，在夏闲期降水较少的情况下，应提早进行绿肥翻压，让土壤恢复水分;而在夏闲期降雨量较大的时候，可适当延后绿肥翻压，以获得更高的绿肥生物量。
　　3.2    茬口时间制约
　　平凉市冬小麦收获期在6月下旬至7月上旬，绿肥种植时间一般为7月中上旬，翻压时间为8月下旬。绿肥生长和翻压后，腐解时间较短，腐解程度小，腐解率较低，影响后茬小麦播种质量。
　　4    绿肥发展潜力及展望
　　4.1    潜力分析
　　平凉地区种植的冬绿肥品种，不仅需要考虑北方气候特点、农业种植结构，更需要突出平凉市果菜、畜牧、旅游三大产业。平凉市地处黄土高原腹地，由于受陇山的阻隔，东部各县（区）降雨较多、气候温暖、光照充足，冬小麦6月底收获至9月中旬播种，有大量的冬闲田，最少有70 d的休闲期，有可利用的作物茬口间隙，适宜于绿肥作物的生长和腐解;全市有11.2万hm2苹果园、梨园等经济作物的行間空地，其中矮化密植园约占1/4，适宜于发展果园绿肥，既能提高果园土壤有机质，又能提高果品质量;平凉市东部的泾川、灵台、崇信三县，农民一直采用传统的豆—麦方式轮作，对土地的休养生息和粮食增产发挥了重要作用。因此，平凉市发展绿肥具有较大的潜力。
　　4.2    绿肥利用途径
　　4.2.1    观光绿肥冬油菜。油菜既是油料作物，又是绿肥作物，在满足城乡居民消费需求、轮作倒茬、提高土壤肥力方面具有重要作用。全市冬油菜播种面积约1.2万hm2，首先，积极引进高产、优质、抗寒品种，确保播种面积稳中有升;其次，随着平凉市旅游业的升温，关山大景区沿线可大面积分期种植观光绿肥（冬油菜），积极试验示范引进白花油菜观光品种，打造多彩关山风景线。
　　4.2.2    豆麦轮作。豆科作物除生物体作为绿肥外，根部的根瘤菌有较强的固氮作用，可以把大气中的氮素固定到土壤中，是天然的“肥料厂”。因此，要大力推广种植豆科绿肥，特别是平凉市东部各县（区）在小麦收后至小麦播种这段休闲期内应重视豆科绿肥的种植。除收获籽粒外，把大部分生物体归还土壤，做到地面覆盖过伏，既能防止土壤水分散失和温度过高加剧土壤有机质的矿化，又能提高土壤有机质和氮素含量。
　　4.2.3    果园生草覆盖。平凉市现有果园11.2万hm2，要大力提倡果园生草覆盖，在提升土壤有机质的同时改善果品质量。以毛苕子、箭舌豌豆或者二者混播效果最好。
　　4.2.4    休耕轮耕种植绿肥。目前，国家为达到“一控两减三基本”的目标，制定了一系列休耕轮耕措施，为土地休养生息、用养结合发挥了重要作用。要借助国家项目带动，在项目实施区大力发展绿肥，保持、恢复、提高土壤肥力，为农业可持续发展和农民增收做出重要贡献。
　　5    参考文献
　　[1] 包兴国，曹卫东，杨文玉，等.甘肃省绿肥生产历史回顾及发展对策[J].甘肃农业科技，2011（12）：41-44.
　　[2] 平凉地区绿肥栽培、利用情况[J].甘肃农业科技，1974（5）：17-18.
　　[3] 李利利.陇东地区不同冬绿肥翻压对夏玉米产量和土壤水分的影响[J].农业科技通讯，2018（7）：93-96.
　　[4] 中国科学院农业丰产研究从书编辑委员会.水稻丰产的土壤环境[M].北京：科学出版社，1961：458.
　　[5] 焦彬.农区绿肥饲料兼用作物：箭舌豌豆[J].作物杂志，1985（1）：34-35.
　　[6] 赵娜，赵护兵，曹群虎，等.夏闲期种植翻压绿肥和施氮量对冬小麦生长的影响[J].西北农业学报，2010，19（12）：41-47.
　　作者简介   李利利（1983-），女，甘肃静宁人，助理研究员，从事旱作栽培与土壤肥力研究工作。
　　收稿日期   2019-02-13
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