平涼市綠肥利用現狀及發展對策
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摘要 通過對平涼各縣區自然資源和種植制度的調研，分析了綠肥發展現狀和可利用方式，總結分析了平涼市綠肥研究利用現狀和綠肥在農業生產中的作用，提出了在平涼市農業生產中發展綠肥的限制因素和生產潛力，并對現有耕地上種植綠肥的前景進行了展望。
關鍵詞 綠肥;利用方式;限制因素;發展潛力;甘肅平涼
中圖分類號 S142 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2019）10-0146-02
綠肥是重要的有機肥源，是傳統農業的精華。綠肥在生態環境保護、生產健康農產品以及土壤地力提升等方面都具有重要作用。在農田化肥投入量大，農民重施化肥、輕施有機肥的情況下，重視發展綠肥是倡導和推行國家提出減量施肥策略的重要途徑之一。平涼市在大力發展果菜、畜牧、旅游業的同時，應將種植綠肥有機融合在一起，對打造現代農業、生態適宜、養生平涼的發展模式有重要意義。
1 綠肥發展現狀
1.1 綠肥栽培歷史和種類
在西漢時期，就有部分地區引進紫花苜蓿來提供優質飼料和改良土壤，到明清時期，其已經成為糧食豐產栽培的重要綠肥作物[1-2]。綠肥在平涼市的種植歷史已超過1 000年，栽培模式以豆—麥輪作為主，其次為冬油菜、草木犀、苜蓿等綠肥作物?，F階段綠肥種類主要有豆類（包括黑豆、黃豆、槐豆、蕓豆）、紫花苜蓿、草木樨、三葉草、毛苕子、箭舌豌豆、紅豆草、冬油菜等。
1.2 綠肥技術模式研究
平涼市綠肥研究公開報道是20世紀70年代[3]。1972年在涇川縣紅寨大隊套種草木犀，地上部產草量7.5～30.0 t/hm2，后茬小麥產量3 082.5 kg/hm2，較對照1 687.5 kg/hm2增產82.7%，全地區種植草木犀5 520.93 hm2;高平公社上灣五隊套種草木犀1 hm2，產草46.98 hm2/hm2;涇灘試驗農場種植草木犀0.67 hm2，產草10 350 kg/hm2;涇川縣窯店公社雷家嶺大隊嶺上生產隊1972年麥收后種植蕓芥3.47 hm2，后茬小麥產量1 350 kg/hm2，比未種植對照（施用精肥7 500 kg/hm2）平均產量1 050 kg/hm2增產28.6%;涇灘試驗農場1972年用“一窩蜂”（麥黑豆）豆子壓青試驗，產草7 750.5 kg/hm2，9月上旬翻壓，后茬小麥產量2 850 kg/hm2，較對照產量2 050.5 kg/hm2增產39.0%。通過多點篩選，以麥黑豆（2/3）+蕓芥（1/3）混播種植效果最好，具有產草量高、易腐解等優點。
1983—1985年平涼地區農科所進行了草田輪作研究，包括紅豆草—小麥、毛苕子—小麥、箭舌豌豆—小麥等輪作方式，為綠肥利用進行了有益的探索。
2013年開展了隴東地區冬綠肥—春玉米、夏綠肥—冬小麥兩年三熟制綠肥創新模式研究，后作翻壓綠肥不進行施肥[4]。①春玉米—冬綠肥—春玉米。綠肥設二月蘭、毛葉苕子、小黑麥、冬油菜5個處理，分別于2013年和2014年早熟玉米品種收獲后連續種植2季綠肥，翌年4月初測定產草量，以小黑麥產草量最高為43.65 t/hm2。2014年后作玉米產量除冬油菜處理較對照增產12.4%外，其余處理均減產;2015年后作玉米產量冬油菜、毛苕子2個處理較對照分別增產7.9%和21.6%，其余處理減產。②冬小麥—夏綠肥—冬小麥。綠肥選取冬油菜、麥黑豆、高丹草、黃豆、肥田蘿卜于麥收后復種，9月初測定鮮草重量，以高丹草產草量最高，為26.61 t/hm2，后作小麥不施肥情況下，較對照全部減產。
1.3 旱地綠肥利用方式
1.3.1 冬小麥—冬油菜—冬小麥。種植制度為一年一熟制，全市冬小麥播種面積12.67萬hm2。冬小麥收獲后，一般在8月下旬種植一茬冬油菜，起到輪作倒茬作用，改善冬小麥連作的土壤環境，冬油菜作為綠肥以收獲籽粒為主。
1.3.2 冬小麥—豆類—冬小麥。兩年三熟制的輪作利用方式，第一季小麥收后搶墑復種豆類，生長期60 d左右，7—8月雨量多、氣溫高，綠肥生長迅速;至第二季冬小麥播前有較多的生物量翻壓。該模式有可利用的茬口、發展的空間和適宜的播種期，技術可行。
1.3.3 春玉米套種/復種綠肥。春玉米是平涼市僅次于冬小麥的第二大主要糧食作物，每年播種面積約8.4萬hm2，一年一熟制種植。一般4月下旬播種，9月中旬收獲。從收獲到翌年春季約有6個月土壤裸露休閑期。裸露土壤遇大風易造成風沙揚塵而污染大氣環境;裸露土壤易遭風沙侵蝕，破壞土壤結構。在玉米收獲后秋季休閑期種植冬綠肥（毛葉苕子、小黑麥），翌年春季玉米播前10 d翻壓綠肥，可以在該區域實現“春玉米—冬綠肥”兩年三熟制糧肥周年生產模式。
1.3.4 春玉米/馬鈴薯間作綠肥。利用春玉米苗期對溫度要求高、生長緩慢，在玉米前期間作綠肥作物，如豌豆、毛葉苕子、大豆、蠶豆等短期綠肥，能提高水熱資源，收獲一茬豆類農產品。全市馬鈴薯播種面積7.67萬hm2，4月中旬播種，9月中旬收獲。壟溝內適宜綠肥生長，間作綠肥作物可實現薯業和肥地的良性發展。
1.3.5 幼齡果園套種覆蓋生草。果園發展綠肥要求綠肥品種根系淺、矮稈或匍匐生、草層在50 cm以下、覆蓋度大、保墑效果好、適應性強、耐陰、耐踐踏、耗水量較少[2]。適宜在果園行間適期播種綠肥作物的種類主要有箭舌豌豆、毛苕子、箭舌豌豆+毛苕子混播、三葉草、小冠花、二月蘭等，將其覆蓋地面或者翻壓用以改善果樹的土壤條件和生態環境。 1.3.6 紫花苜蓿、紅豆草。主要用作飼草，紫花苜蓿一般產草5～8年，優良品種產草10年以上，2種綠肥均可以用于公路路基防護。
2 綠肥在旱作雨養農業區生產中的作用
2.1 提供和釋放土壤養分
綠肥作物是一種清潔肥源，能給主作物提供有效養分。綠肥植物吸收難溶性養分能力很強。南京土壤所的砂培試驗證明，綠肥作物利用磷灰石中磷的能力明顯高于小麥[5]。
2.2 豆類綠肥根瘤菌的固氮作用
在生產上，綠肥作物一般多為豆科植物，有較強的固定空氣中游離氮的能力。非豆科綠肥雖不具備生物固氮的能力，但能通過強大的根系吸收土壤耕層和水中的氮素集中于體內，通過翻壓富集于耕作層中，利于保蓄氮素和后茬作物對氮的吸收利用，可以提高土壤氮素水平。綠肥翻壓后，可供應微生物所需的營養物質和能量，從而促進微生物活動。研究表明，箭舌豌豆翻壓后，氨化細菌提高2.4～3.2倍，自生固氮菌提高1.2倍，硝化細菌提高7.2～14.1倍[6]。
2.3 輪作倒茬，減少連作障礙
冬小麥或玉米連作種植制度中，復種綠肥提高了土地利用指數，減少作物的連作障礙，是輪作倒茬的首要措施。在連作制度中插入一茬綠肥可以大幅度減少部分作物的連作障礙，減少病蟲害的發生。
2.4 果園綠肥套種或間作
果園間種綠肥作物可減少土溫的日變幅，有利于作物根系生長，還能減少雜草的危害。豆類、油菜與幼齡果樹套種，是合理用地、養地的重要措施，提高了土地空間利用率。成年果園適期種植綠肥覆蓋，經過翻耕后可以增加果園土壤中的氮、磷、鉀、鈣、鎂等營養成分和有機質，增加果園覆蓋度，抑制雜草生長，從而促進優質果品的生產。
2.5 利于水土保持和改善生態環境
綠肥作物莖葉茂盛，能很好地覆蓋地面，緩和暴風雨對土壤的直接侵蝕，降低地表徑流，防止沖刷，減少水土流失。在溝渠坡邊和梯田梯壁種植多年生綠肥作物，還有固沙護坡的作用。此外，綠肥作物還能綠化環境、凈化空氣。
2.6 發展觀光旅游業
隨著現代農業發展的需要，農業生產的主體耕地不僅承擔生產功能，還承擔著生活、生態、服務等諸多功能，當今更強調其生態環境保護功能。種植觀光綠肥，在滿足城鄉居民消費需求的同時，可以保持和恢復土壤肥力。
3 旱作雨養農業區發展綠肥主要制約因子
3.1 天然降水和土壤水分制約
旱作區麥茬復種綠肥主要受冬小麥收后土壤水分影響較大。如果降雨多，一方面能保證綠肥正常生長，有足夠的鮮重生物量還田;另一方面綠肥生長消耗的土壤水分能有效得到補充，土壤水分充足，可以充分發揮綠肥的作用。旱作區綠肥生長期間和翻壓后腐解過程中均可消耗大量的土壤水分，影響后茬冬小麥生長[6]。趙 娜等[6]在渭北旱塬區翻壓綠肥的研究表明，在夏閑期降水較少的情況下，應提早進行綠肥翻壓，讓土壤恢復水分;而在夏閑期降雨量較大的時候，可適當延后綠肥翻壓，以獲得更高的綠肥生物量。
3.2 茬口時間制約
平涼市冬小麥收獲期在6月下旬至7月上旬，綠肥種植時間一般為7月中上旬，翻壓時間為8月下旬。綠肥生長和翻壓后，腐解時間較短，腐解程度小，腐解率較低，影響后茬小麥播種質量。
4 綠肥發展潛力及展望
4.1 潛力分析
平涼地區種植的冬綠肥品種，不僅需要考慮北方氣候特點、農業種植結構，更需要突出平涼市果菜、畜牧、旅游三大產業。平涼市地處黃土高原腹地，由于受隴山的阻隔，東部各縣（區）降雨較多、氣候溫暖、光照充足，冬小麥6月底收獲至9月中旬播種，有大量的冬閑田，最少有70 d的休閑期，有可利用的作物茬口間隙，適宜于綠肥作物的生長和腐解;全市有11.2萬hm2蘋果園、梨園等經濟作物的行間空地，其中矮化密植園約占1/4，適宜于發展果園綠肥，既能提高果園土壤有機質，又能提高果品質量;平涼市東部的涇川、靈臺、崇信三縣，農民一直采用傳統的豆—麥方式輪作，對土地的休養生息和糧食增產發揮了重要作用。因此，平涼市發展綠肥具有較大的潛力。
4.2 綠肥利用途徑
4.2.1 觀光綠肥冬油菜。油菜既是油料作物，又是綠肥作物，在滿足城鄉居民消費需求、輪作倒茬、提高土壤肥力方面具有重要作用。全市冬油菜播種面積約1.2萬hm2，首先，積極引進高產、優質、抗寒品種，確保播種面積穩中有升;其次，隨著平涼市旅游業的升溫，關山大景區沿線可大面積分期種植觀光綠肥（冬油菜），積極試驗示范引進白花油菜觀光品種，打造多彩關山風景線。
4.2.2 豆麥輪作。豆科作物除生物體作為綠肥外，根部的根瘤菌有較強的固氮作用，可以把大氣中的氮素固定到土壤中，是天然的“肥料廠”。因此，要大力推廣種植豆科綠肥，特別是平涼市東部各縣（區）在小麥收后至小麥播種這段休閑期內應重視豆科綠肥的種植。除收獲籽粒外，把大部分生物體歸還土壤，做到地面覆蓋過伏，既能防止土壤水分散失和溫度過高加劇土壤有機質的礦化，又能提高土壤有機質和氮素含量。
4.2.3 果園生草覆蓋。平涼市現有果園11.2萬hm2，要大力提倡果園生草覆蓋，在提升土壤有機質的同時改善果品質量。以毛苕子、箭舌豌豆或者二者混播效果最好。
4.2.4 休耕輪耕種植綠肥。目前，國家為達到“一控兩減三基本”的目標，制定了一系列休耕輪耕措施，為土地休養生息、用養結合發揮了重要作用。要借助國家項目帶動，在項目實施區大力發展綠肥，保持、恢復、提高土壤肥力，為農業可持續發展和農民增收做出重要貢獻。
5 參考文獻
[1] 包興國，曹衛東，楊文玉，等.甘肅省綠肥生產歷史回顧及發展對策[J].甘肅農業科技，2011（12）：41-44.
[2] 平涼地區綠肥栽培、利用情況[J].甘肅農業科技，1974（5）：17-18.
[3] 李利利.隴東地區不同冬綠肥翻壓對夏玉米產量和土壤水分的影響[J].農業科技通訊，2018（7）：93-96.
[4] 中國科學院農業豐產研究從書編輯委員會.水稻豐產的土壤環境[M].北京：科學出版社，1961：458.
[5] 焦彬.農區綠肥飼料兼用作物：箭舌豌豆[J].作物雜志，1985（1）：34-35.
[6] 趙娜，趙護兵，曹群虎，等.夏閑期種植翻壓綠肥和施氮量對冬小麥生長的影響[J].西北農業學報，2010，19（12）：41-47.
作者簡介 李利利（1983-），女，甘肅靜寧人，助理研究員，從事旱作栽培與土壤肥力研究工作。
收稿日期 2019-02-13
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