![绿肥 绿肥](https://img.huaxili.com/d/file/20230922/gjd52zbuf4f.jpg)
一、提供多种养分及优质有机肥
(一) 为作物提供养分
绿肥含有各种营养成分,其中氮、钾含量较高,磷相对较低,且含有一定量的微量营养元素等。绿肥鲜草含氮量为0.3%~0.6%,一般翻埋1 000 kg豆科绿肥鲜草所提供的N:P2O5:K2O约为5:1:4左右,施用15 t·hm-2绿肥可为后季作物提供30%~60%所需施氮量。绿肥的养分含量依绿肥种类、栽培条件、生育期等不同而异,表8-1列举主要绿肥作物在收割期鲜草中氮、磷、钾含量。
豆科绿肥作物含氮量高于非豆科。豆科绿肥作物(靠共生根瘤菌)和绿萍(靠共生固氮蓝藻)体内的氮有2/3来自共生固氮。这是一种在常温常压不污染环境的条件下,将大气中游离氮固定并转入生物体内参与生物小循环的自然现象,故充分开发利用绿肥的共生固氮,从生态、环境、社会、经济各方面的意义和价值都远超过化学合成氮肥和有机废弃物的利用。再者,绿肥氮的总利用率(当季作物回收率十土壤残留率)高达85%~90%,远高于化学氮肥的总利用率(50%~60%)。
绿肥作物凭借其发达根系,能吸收利用土壤较深层的养分以及难溶性养分(如磷矿石中磷、蛇纹石中镁、钾长石中钾等)并将之富集于耕作层供农作物吸收。绿萍、水花生等水生绿肥能从水体中富集钾供农作物利用。商陆科的商陆作物为富钾绿肥作物,其干物质含钾量可达8%左右。
(二) 促进土壤有机质的积累和更新
施入土壤的新鲜绿肥能补充土壤有机物质,有利于土壤有机质的积累,而且能促进土壤原有有机质的矿化与更新。土壤有机质累积量大小与绿肥的化学组成、C/N、施入量、土壤肥力、气候条件和土壤质地等都有关。据报道,土壤有机质积累率约为压入量的10%,施用量大,积累就多;木质素含量高,C/N大的禾本科绿肥较C/N小的豆科绿肥对土壤有机质增加作用显著;低温条件下,水田黏性土壤中有机物质矿化慢,积累量就大。有报道,用14C标记的紫云英,以2%用量加入几种不同类型土壤,恒温培养249 d后测定结果:土壤中积累的紫云英C量为2.74~3.60 g·kg-1,激发损失C量为0.27~1.07 g·kg-1,紫云英净积累C量为2.21~3.17 g·kg-1,减去各种土壤相应的土壤矿化C量后的土壤积累C量均得到正值,表明施入土的绿肥不但能更新还能提高土壤的有机质,还发现,上述的激发和积累效应,在同类土壤上,肥力低的比肥力高的更显著。
二、培肥土壤,改良低产土坡,扩大耕地资源
(一) 改善土壤理化性状
翻埋的绿肥腐解后形成的腐殖质等能增加土壤的有机无机复合体,加之绿肥作物强大根系的穿透、挤压和团聚作用,使土壤形成较多的水稳性团聚体。连续多年施用较大量绿肥后土壤理化性状明显改善,容重下降,通透性、持水性增强,土壤气、液、固三相比得到更好的协调。另有报道,施用木质素含量高的绿肥不仅使土壤有机无机复合体量增加还使其中的稳结态尤其是紧结态有机质增加,表明土壤熟化度提高;耕性、保肥性都有改善。
据山东省滨海盐土上连续3年试验结果报道,翻埋田菁15.75 t·hm-2,土壤容重由1.36 g·cm-3降至1.2 g·cm-3,总空隙率由48.7%提高到54.7%。土壤渗透系数由0.72增加到1.37 mm·min-1,每米土层脱盐率由18.4%明显提高到40.6%。
(二) 提高土壤微生物和土壤酶的活动
翻埋绿肥以及种植绿肥作物根系的胞外分泌物不仅直接增加了土壤有关酶类,还提供了多种易为根际微生物利用的营养和能源物质。加深了土壤微生物和酶类的活性。一般C/N小,木质素含量低的绿肥更有利于激发土壤的生物活性。据广西资料报道,在潮砂泥田上种冬绿肥比对照分别提高了土壤耕层中脲酶(18.2%)、蛋白质酶(18.8%)和转化酶(18.7%)等的活性。
(三) 改良低产土壤
大多数绿肥作物具有某些方面较强的抗逆能力,如耐瘠、耐盐、耐酸、耐碱、耐旱、耐寒、抗风沙等,是改良低产土壤如盐碱地、低产红黄壤、风沙土等的“先锋作物”连续种植与翻埋绿肥,配合相应的其他改良措施,能达到加速改土培肥后作为农用的效果。这类实际范例很多。如前述的盐碱土上种翻田菁能起到加速耕作层脱盐,土壤肥力也明显提高。又如南方一些瘦、黏、板、酸的红黄壤荒坡地上选择肥田萝卜、猪屎豆、乌豇豆、葛藤等适当品种,实行多品种,多形式的栽种。保持“四季长青”快速覆盖地面,达到控制水土流失,提高土壤肥力。又如西北与北方地区土壤干旱,风沙严重,种植抗旱、耐瘠、固沙力强的多年生绿肥,如紫苜蓿、沙打旺、紫穗槐、草木樨等,能形成地面覆盖,起到防风、固沙、改土培肥效果,对防治“沙尘暴”也有很大作用。
三、防止水土流失,修复荒坡废地,净化生态环境
(一) 防止水土流失,修复荒坡废地
绿肥作物株从密集,枝叶茂盛,能较快地覆盖裸露地面,防止暴雨打击,拦截雨水,降低地表流速,减少径流,有利于水分下渗,具有明显的蓄水保土,防止土壤侵蚀,固土护坡的效果。据内蒙古埴子口试验站观测报道。草木樨地比裸露地减少地表径流43.8%~61.5%,降低土壤冲刷量89%。种植紫穗槐能使年径流次数下降70%,减少径流量73.5%,冲刷量62.7%。可见,利用绿肥对治理荒坡废地,沟壑等地区的水土流失是一项重要的生物措施。加之,绿肥能改善的理化、生物学性状,恢复土壤生产力。在交通,矿山建设的荒坡废地修复工程中,种植绿肥也是一条经济又行之有效的修复途径。
(二) 净化生态环境
种植绿肥作物在一定程度上起到蓄水固土,防沙护坡,类似植树造林的效果,从而减少了土壤氮磷的流失。有利于控制面源污染。另有报道,种植夏绿肥田块,耕作层土壤硝酸盐的淋失量仅为休闲田的1/10~1/5。可见,种植绿肥可保护和净化生态环境。很多水生绿肥能净化水环境,尤其是水葫芦。辽宁省的试验结果是:在污水中放养水葫芦5~10 d,使静态水的COD下降75%、BOD5下降90%、铵态氮下降70%、磷和钾去除率分别为38.6%和64.8%、铅去除率10.7%、铜去除率30%、锌去除率70%。可见,污水放养水生绿肥是一项治理和利用相结合的生物治理途径,成本低、收效快。要注意的是,所放养的水生绿肥必须及时收捞、利用才能真正收益。
四、农牧结合,发展多种经营
(一) 肥饲兼用,发展畜牧业
农牧结合是农业现代化的重要标志。绿肥尤其是豆科绿肥,营养成分丰富。富含粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、各种氨基酸及铁、铜、锌、锰等各种微量营养元素,是优质青饲料。可以直接饲喂,也可以打浆、做糖化饲料、青贮发酵、制成干草粉、干草砖,也可进一步加工成颗粒饲料。做饲料的价值比粮食作物的价值还高。
种草肥田,割草养畜,畜粪还田的绿肥利用方式比绿肥直接翻埋做肥料,其能量和物质效益更为经济合理。绿肥作饲料被牲畜取食,所含的化学潜能中有16%~29%转化为畜产品,33%用以维持家畜的生命活动,38%~51%随粪排出。如用紫云英鲜草饲喂猪,排出的氮、磷、钾分别占鲜草中氮磷钾75.6%、86.2%和77.8%。绿肥过腹还田即肥畜又肥田。据研究用1 250 kg的紫云英直接埋青,增产稻谷39 kg,制成100 kg干草粉饲育肥猪,两周增重26 kg,将猪排泄物用于水稻,增产27 kg,虽然稻谷增重比直接埋青少12 kg,但生猪活体增重26 kg,总体经济效益高。试验结果表明,绿肥过腹还田,猪体和稻谷共回收饲料绿肥15N 30.2%,比绿肥直接还田的稻谷回收绿肥15N高33.0%。说明绿肥喂猪,其含氮化合物转化为经济产品的比例显著高于绿肥直接还田。
将绿肥制成干草粉,出口国外增加外汇收入。日本、韩国每年需进口大量紫花苜蓿干草粉。过去从美国、加拿大进口,运输费每吨高达1 500元人民币。从中国运往日本、韩国不仅运费低,又可快速到达目的地。中国地大物博,绿肥饲草品种繁多,加工成绿肥饲草干草粉出口,占领国际市场前景看好。
(二) 提供优质蜜源
许多绿肥作物都是很好的蜜源植物,尤其是紫云英、草木樨、紫花苜蓿、苕子、三叶草流蜜期长,蜜质优良,均为我国重要蜜源植物。
如用0.13~0.2 hm2草木樨地放养一箱蜂,可产15~30 kg蜂蜜,因此,扩大绿肥种植面积,可促进农村养蜂业发展,增加农民收入。
(三) 其他
有些绿肥作物种子可以做工业原料,如从田菁种子中可提取半乳甘露、聚糖胶广泛用于煤炭、石油食品造纸等工业。金花菜、食用豌豆、蚕豆等可菜肥兼用,箭舌豌豆、绿豆、竹豆、黑小豆、印度豇豆可为粮肥兼用。扁茎黄芪有补肾固本养肝明目之功能。紫穗槐、胡枝子的枝条可用来编织多种生产和生活用具,柽麻、葛藤茎可用于剥麻,造纸或做多种纤维制品原料。因此种植绿肥可获得广泛经济效益。