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平凉市绿肥利用现状及发展对策

作者:未知

  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
论文来源:《现代农业科技》 2019年10期
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