绿肥作物

以新鲜植物体就地翻压、异地施用或经沤、堆后主要作为肥料的栽培植物。绿肥作物多为豆类,在轮作中往往占有重要地位,多数可兼作饲草。(见彩图)

水葫芦 水葫芦花 稻田羊萍 三叶草 四棱豆 紫云英 沙打旺 猪屎豆 历史

中国利用绿肥历史悠久,大致可分为4个发展阶段。

(1)公元前 200年以前,为锄草肥田时期,如《诗经·周颂》有“其镈斯趙,以薅荼蓼,荼蓼朽止,黍稷茂止”的记载,已认为黍稷生长茂盛与锄下的杂草腐烂后肥田有关。

(2)公元2世纪末以前为养草肥田时期,《氾胜之书》有“须草生,至可耕时,有雨即耕,土相亲,苗独生,草秽烂,皆成良田”的记载。指在土地空闲时,可任杂草生长,在适宜的时机犁入土中作肥料。

(3)公元3世纪初为绿肥作物开始栽培的时期。西晋郭义恭《广志》中记有“苕,草色青黄,紫华,十二月稻下种之,蔓延殷盛,可以美田,叶可食”,说明当时已种植苕子作稻田冬绿肥。

(4)公元 5世纪以后为绿肥作物广泛栽培时期。栽培较多的有绿豆、小豆、芝麻、苕子等作物。《齐民要术》载有“凡美田之法,绿豆为上,小豆、胡麻次之”的经验,指出施用绿肥作物的肥田效果是“其美与蚕矢、熟粪同”。到了唐、宋、元代,绿肥的使用技术广泛传播,绿肥作物的种类和面积都有较大的发展,芜菁、蚕豆、麦类、紫花苜蓿和紫云英等,都作为绿肥作物栽培。明、清时期金花菜、油菜、香豆子、肥田萝卜、饭豆和满江红等也相继成为绿肥作物。20世纪30~40年代又引进毛叶苕子、箭筈豌豆、草木犀和紫穗槐等。中国1978年绿肥作物的总面积达到1190万公顷,种植区域遍及全国各地。

绿肥作物在其他国家早有栽培,如罗马帝国时代就已利用羽扇豆作绿肥。日本在12世纪已利用紫云英。20世纪初,世界上农业发达国家都是把厩肥、绿肥以及豆科作物等作为增加土壤养分的主要来源。以后一些工业发达的国家逐步发展无机肥料,绿肥作物面积与有机肥料用量大幅度下降。80年代以来,由于世界性的能源危机和环境污染,豆科作物和生物固氮资源的利用又引起重视。绿肥作物现一般采用轮作、休闲或半休闲地种植,除用以改良土壤以外,多数作为饲草,而以根茬肥田,或作为覆盖作物栽培以保持水土和保护环境。

类型

绿肥作物有以下几种分类方法:

(1)按栽培季节划分,可分为:冬季绿肥作物,秋季和初冬播种,翌春和夏初利用;夏季绿肥作物,春播或夏播,秋前利用;春季绿肥作物,早春播种,仲夏前利用;秋季绿肥作物,夏季或早秋播种,冬前利用;多年生绿肥作物,栽种利用的年限在 1年以上。

(2)按生长环境划分,可分为旱地绿肥作物和水生绿肥作物。

(3)按植物学分类,可分为豆科绿肥作物、禾本科绿肥作物、十字花科绿肥作物等。

(4)按用途划分,可分为绿肥作物和兼用绿肥作物。

此外,绿肥作物还可根据所施用的对象分为稻田绿肥作物,棉田绿肥作物,麦田绿肥作物,果、茶、桑园和经济林木绿肥作物等。兼用绿肥作物根据其所兼的用途又分为覆盖绿肥作物、防风固沙绿肥作物、净化环境绿肥作物,以及肥、饲兼用和肥、粮兼用绿肥作物等。

资源

中国可作绿肥的植物资源极为丰富,目前栽培的绿肥作物共有 9科42属60多种。主要绿肥作物种类有合萌、紫穗槐、沙打旺、紫云英、毛蔓豆、羽扇豆、小冠花、柽麻、大叶猪屎豆、山黧豆、胡枝子、金花菜、紫花苜蓿、草木犀、红豆草、豌豆、饭豆、四棱豆、葛藤、田菁、三叶草、香豆子、苕子、蚕豆、箭筈豌豆、油菜、黑麦草、肿柄菊、芝麻、满江红、水花生、水葫芦、水浮莲等。随着资源调查的深入,世界性引种及选育种工作的开展,今后绿肥作物的种类还将日趋增多。

栽培方式

绿肥作物通常以轮种、复种、间种和套种等方式栽培。中国常见的栽培方式有:

(1)粮肥轮种。一般在地力差或畜牧业发达的地区连续种绿肥作物1~2 年,多者3~5年,耕翻后轮种相应年限的其他作物。

(2)粮肥复种。在 1个年周期内绿肥作物与其他作物换茬复种,如麦、肥复种,肥、稻复种,稻、肥、麦或肥、稻、稻复种,肥、棉复种等。

(3)粮肥间种、套种。在同一块地里绿肥作物同其他作物成行式带状间隔种植,播种期可同时或错开,如玉米、棉花前期套种绿肥作物,作追肥翻压;秋季小麦绿肥间种,夏季玉米绿肥间种,形成二粮二肥方式(见图);以及稻田套养满江红等。

(4)果园、林地间套种。绿肥作物在果树、茶树、桑树及幼林地间套种。

(5)农田隙地、荒地种植绿肥作物,丘陵岗地非耕地营造绿肥林,河、湖、塘等水面放养满江红、水浮莲、水葫芦等水生绿肥作物。

图

绿肥作物的栽培利用要有利于种植业与饲养业相结合,用地与养地相结合。栽培品种因地制宜,多采取豆科与非豆科、一年生与多年生多种绿肥并举,特别要重视禾本科草类作物。在利用上可多种用途相结合实行肥饲兼用、肥粮兼用,种草养畜,畜粪与根茬肥田,同时发挥防风、保持水土和净化环境等作用。在栽培种植方式上,可采用间、套、复种,把绿肥纳入种植业结构之中,并充分利用农田隙地等种植绿肥作物。

作用

绿肥作物的作用主要表现在下列几方面:

(1)丰富土壤中的营养物质。绿肥作物对土壤、气候条件要求不严。比粮、棉、油作物适应性广,能利用粮食等作物不能利用的光热条件,生产效率较高,其单位面积产草量中的粗蛋白质含量可比粮食作物高4~6倍。同时含有各种作物所需要的氮、磷、钾、锌、锰、硼、铜等多种养分,作肥料施入土壤后分解快,供肥及时,肥劲稳定而持久。豆科绿肥作物的鲜草含氮量为0.3~0.7%,五氧化二磷为0.06~0.28%,氧化钾为0.23~0.8%;水生绿肥如满江红、水葫芦等含氮量为0.09~0.29%,五氧化二磷为0.02~0.10%,氧化钾为0.12~0.51%;十字花科绿肥作物含氮量为0.27~0.4%,五氧化二磷为0.06~0.11%,氧化钾为0.35%左右。豆科绿肥的氮含量常比一般厩肥高0.5~1倍,比其他作物秸秆高2~3倍,一般含磷、钾量则低于厩肥。豆科绿肥与固氮根瘤菌,满江红与固氮蓝藻共生的固氮作用,在氮素平衡中具有重要意义。一般每1000千克豆科绿肥鲜草或2500千克鲜满江红可以固定空气中游离氮素3~4千克,其固定的氮主要以蛋白质结构的形态存在于植株内,也能通过根系分泌或根毛、根表皮脱落等形式,扩散到土壤中去。十字花科以及豆科绿肥作物利用土壤难溶性磷酸盐的能力较强,通过根系将磷富集,再分解成有效态的磷,可供其他作物吸收利用。绿肥在分解过程中产生二氧化碳,引起局部土壤pH的暂时下降,可提高磷酸盐和某些微量元素的有效性。绿肥作物分解过程的中间产物以及微生物代谢和自溶的物质,与土壤中的多价金属离子可形成比较稳定的络合物,从而加强土壤中难溶物质的溶化作用。

(2)改良土壤物理性状。绿肥根系对土壤有较强的穿插与挤压作用,可增加土壤的孔隙度和结构性,使土壤的渗透性提高。绿肥作物翻压入土壤中后,可提高土壤有机质含量,更新土壤腐殖质,减少氮素的淋失。绿肥对土壤有机质的积累效率,受其碳氮比值和翻压时的水分含量,翻压的数量、频率,气候条件和土壤肥力,以及耕作措施等多种因素的影响。一般平均每年每亩地翻压500千克绿肥鲜草,土壤有机质绝对数量可增加0.002~0.04%,增长率0.30~3.43%。但如果翻压过嫩的豆科绿肥作物,或在土壤中有机质含量高的情况下,激发效应强烈,有机质含量往往增加不明显,甚至有暂时下降的趋势。绿肥作物腐解过程中合成的腐殖质等有机胶体,与土壤中粘土矿物复合成胶体,可改善土壤的结构及理化性状,使水稳性团聚体和孔隙度增加,容重下降,提高土壤保水保肥性能,增加土壤的缓冲性,加速盐碱地的脱盐,降低红壤中活性铝和游离铁的为害。

(3)增加主要作物产量,促进畜牧业发展。绿肥作物翻压以后,其增产效果大小受土壤肥力、作物品种和绿肥的施用技术等因素影响,一般每1000千克绿肥或2500千克满江红可增加粮食产量 40~100千克。在瘠薄土壤上的增产效果高于肥沃土壤。很多绿肥作物如紫云英、苕子、箭筈豌豆、满江红、沙打旺、草木犀等,是牲畜的优良饲料。一般鲜草中含粗蛋白3.0~4.5%、粗脂肪0.5~1.5%,还有大量的多种维生素。绿肥作物供牲畜食用后,除转化成畜产品或役能外,尚有70%的养分从粪便排出,仍可肥田。

(4)提供工业、副业原料。多数绿肥作物是优良的蜜源植物。紫穗槐茎可作编织材料。田菁种子胚乳中含半乳甘露聚糖胶,是重要工业材料。在能源缺乏地区,绿肥作物秸秆还可作燃料。

(5)保护土壤,净化、美化环境。由于绿肥作物对地表有覆盖保护作用,从而可减少地表水分的蒸发和径流,减少水土流失或风蚀。在盐土、丘陵地和风沙区,绿肥的保护作用尤为重要;在果园则可降低温度的日较差,抑制杂草危害。有些绿肥作物还可净化水体,美化环境。

参考书目
  1. 焦彬主编:《中国绿肥》,农业出版社,北京,1986。

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