種植與翻壓綠肥生態學效應論文

　　摘要：種植及翻壓綠肥是一項減量施用化肥和保護農田生態環境的有效措施。透過綜述種植及翻壓綠肥對於作物產量、土壤理化性質和養分以及土壤微生物等方面產生的生態學效應，分析了當前綠肥生產中存在的主要問題，並提出了今後應當重點研究的方向。

　　關鍵詞：綠肥；生態學效應；作物產量；土壤；微生物

　　綠肥在農業生產中具有重要作用，可以提高土壤肥力、改善土壤理化性質、增加土壤微生物數量和多樣性，從而提高農作物的產量[1-2]。然而近年來，隨著我國農業種植結構的調整和化肥施用量的增加，加上農村勞動力的減少和農民用地、養地意識的弱化，綠肥種植面積呈逐漸下降的趨勢[3]。2015年，農業部提出了至2020年實現“一控、兩減、三基本”的目標，也制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》。而種植和利用綠肥恰好是一項減量施用化肥和保護農田生態環境的有效措施。為此，本文基於國內外研究現狀，綜述了種植及翻壓綠肥產生的多方面的生態學效應，分析與總結綠肥對土壤性質、土壤養分、土壤微生物的影響，以及對於提升農作物產量的作用，以期為進一步發展綠肥生產和實現農業可持續發展提供借鑑與參考。

　　1種植及翻壓綠肥對作物產量的影響

　　近年來，國內外學者在種植及翻壓綠肥對作物產量的影響方面進行了大量的研究。高菊生等[4]採用定位試驗研究了長期雙季稻綠肥輪作體系下水稻產量的變化趨勢，結果表明，與冬閒對照相比，雙季稻與綠肥輪作顯著提高了水稻產量，其中紫雲英、油菜和黑麥草處理的水稻年平均產量較冬閒對照分別提高27.2%、20.5%、18.1%。李繼明等[5]透過26年長期定位試驗得出，綠肥配合化肥施用，長期效果較好，可以達到提高養分利用效率、減少化肥用量、增加和穩定水稻產量的目的。其中，26年水稻平均產量以紫雲英+豬糞處理最高，比對照增產64.47%。楊濱娟等[6]以冬閒連作為對照，透過連續8年的定位試驗研究了冬種綠肥翻壓還田的效果，結果表明，不同品種的綠肥對水稻產量提升的效果存在差異，紫雲英、油菜、黑麥草處理分別增產水稻0.48%、7.31%、5.76%。郭雲周等[7]研究表明，種植並翻壓綠肥光葉紫花苕鮮草，可減少化肥用量，有效提高烤煙產量和產值，提高上中等烤煙產量。綜合以上的研究成果，種植及翻壓綠肥有利於提高作物產量，綠肥與無機肥配施效果優於單施化肥，並可顯著提高作物的產量和品質。

　　2種植及翻壓綠肥對土壤理化性質和養分的影響

　　綠肥對土壤理化性質和養分的影響過程相對複雜，且不同品種的綠肥其影響程度各異。李紅燕等[8]研究表明，相比較於休閒處理，麥後播種長武懷豆並翻壓2年後，0～20cm土壤有機質、總氮、礦質氮、速效磷及速效鉀含量分別提高了12.4%、22.2%、95.9%、28.6%和11.2%；翻壓油菜後，土壤中速效磷、速效鉀、有機質等含量顯著提高。潘福霞等[9]研究了旱地翻壓箭筈豌豆、苕子和山黧豆3種綠肥對土壤肥力特性的影響，試驗結果表明，箭筈豌豆可以有效提升土壤有機碳、無機氮、速效鉀和速效磷含量，山黧豆處理的土壤pH值變化幅度最大。王璐等[10]研究表明，紫雲英和稻草還田可以降低土壤容重，改善土壤孔隙性。此外，杜威等[11]開展田間定位試驗，分別設定了3種豆科綠肥（綠豆、大豆和長武懷豆）和4個施氮水平，連續6年種植並翻壓綠肥後，分析土壤中養分含量，結果表明，與對照（休閒）處理相比，長期種植並翻壓豆科綠肥能顯著提高土壤有機碳、全氮和鹼解氮等養分指標含量，3種養分分別提高了4.47%～15.35%、5.21%～6.25%、11.00%～14.35%，且均以懷豆處理的提升效果最佳。總體而言，綠肥翻壓還田有利於土壤有機質的形成，可以增加生物固氮量，提升磷、鉀等養分，還可以增加地面覆被，達到水土保持效果[12]。

　　3種植及翻壓綠肥對土壤微生物的影響

　　區域內豐富的微生物種群和數量顯示著土壤生態系統健康、平衡，適宜作物生長[12]。楊曾平等[13]研究了雙季稻種植區長期冬種綠肥下水稻土微生物特性及酶活性與土壤質量的關係，結果表明，與冬季休閒處理相比，長期冬種綠肥翻壓處理的微生物種群數量、微生物生物量碳、微生物生物量氮都有所提高，其中以長期冬種紫雲英翻壓處理效果最為明顯，表明長期冬種綠肥翻壓能明顯地改善水稻土的微生物特性與酶活性。此外，佀國涵等[14]研究表明，種植豆科綠肥並翻壓還田可以增加土壤微生物數量，隨著翻壓綠肥年限增加，土壤微生物量碳的含量也隨之增加。翻壓綠肥30t/hm2連續進行3年後，土壤細菌、真菌和放線菌數量以及土壤微生物碳含量提高了35.4%~49.0%，比對照提高了43.0%~63.3%。這與楊曾平等[13]的研究結果基本一致。由此可見，種植及翻壓綠肥不僅可以提高土壤肥力，而且可以作為改善土壤生態環境的一個重要措施。

　　4結語

　　綠肥作為一種養分全面的優質生物肥源，不僅具有傳統意義上的增加作物產量、培肥地力的作用和效果，而且對提升土壤微生物數量和活性也發揮了很重要的作用。對於我國而言，由於在各種耕作制度下存在著大量季節性閒置耕地，並且不同區域有著多樣的氣候環境和種植制度，適宜間作、輪作、混作等多種種植方式，發展綠肥具有很大的潛力。然而，由於近年來我國種植結構的變化和農村勞動力的減少，再加上化肥的大量使用，種植及翻壓綠肥還沒有得到應有的重視，從而導致部分地區冬季空閒面積越來越大。因此，後續有必要針對冬季綠肥推廣應用中存在的主要問題進行深入調研，以提出有針對性的發展策略。另一方面，從已有的研究來看，同種綠肥在不同的土壤環境中所產生的生態學效應並不相同，而不同的綠肥在相同的土壤環境中所產生的生態學效應也不盡相同。因此，在今後的.研究過程中，應當重點從綠肥的營養成分和養分釋放規律、綠肥對土壤理化性質和養分的影響機理、土壤微生物對種植及翻壓綠肥的響應機制等方面開展深入和系統的研究，篩選出可用於改良不同型別土壤的高效綠肥作物，以發揮種植及翻壓綠肥的最佳生態學效應。

　　參考文獻

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　　[7]郭雲周，尹小懷，王勁松.翻壓等量綠肥和化肥減量對紅壤旱地烤煙產量產值的影響[J].雲南農業大學學報，2010，25（6）：811-816.

　　[8]李紅燕，胡鐵成，曹群虎，等.旱地不同綠肥品種和種植方式提高土壤肥力的效果[J].植物營養與肥料學報，2016，22（5）：1310-1318.

　　[9]潘福霞，魯劍巍，劉威，等.不同種類綠肥翻壓對土壤肥力的影響[J].植物營養與肥料學報，2011，17（6）：1359-1364.

　　[10]王璐，吳建富，潘曉華，等.紫雲英和稻草還田免耕拋栽對水稻產量和土壤肥力的影響[J].中國農學通報，2010，26（20）：299-303.

　　[11]杜威，王紫泉，和文祥，等.豆科綠肥對渭北旱塬土壤養分及生態化學計量學特徵影響[J].土壤學報，2017，54（4）：999-1008.