綠肥在川東北丘陵區(qū)水稻生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力及對策分析

梁 琴，周澤弘，漆 燕，蔣 進(jìn)，韓文斌，莫 坤

(四川省南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院土肥與資源環(huán)境研究所，四川 南充 637000)

水稻是四川省的主要糧食作物，種植面積大，分布廣。自20世紀(jì)80年代以來，隨著化肥工業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過度依賴化肥，忽略了對有機(jī)肥和綠肥的施用，造成土壤板結(jié)、耕地質(zhì)量下降、持續(xù)生產(chǎn)能力減弱、稻田生態(tài)環(huán)境惡化、農(nóng)業(yè)面源污染加劇等問題。因此，如何提升稻田肥力、提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)成為目前國內(nèi)外研究的熱點。綠肥作為一種養(yǎng)分全面的優(yōu)質(zhì)生物肥源，是我國農(nóng)作物種植制度中重要的輪作倒茬作物，它在提供農(nóng)作物所需養(yǎng)分、改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和防止侵蝕及污染等方面均有良好的作用，種植翻壓綠肥是保持和提高土壤質(zhì)量及其可持續(xù)利用的重要措施之一。

南充市地處四川省東北部丘陵區(qū)，早有種植綠肥的傳統(tǒng)?！笆濉逼陂g，農(nóng)業(yè)部正式將綠肥列入國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，以南充市農(nóng)科院為依托單位的南充綜合試驗站是四川省唯一的綠肥綜合試驗站，經(jīng)過長期的實踐證明，種植利用綠肥與 “綠水青山”發(fā)展理念完美契合，是推進(jìn)南充市農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施的有力舉措?！熬G肥+產(chǎn)業(yè)”模式的構(gòu)建與推廣有助于南充市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，是實現(xiàn)“以田養(yǎng)田”“以地養(yǎng)地”“用養(yǎng)結(jié)合”的重要手段。本文結(jié)合國家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系南充綜合試驗站相關(guān)工作，重點分析南充市稻田綠肥的應(yīng)用效果，分析綠肥在川東北丘陵區(qū)水稻生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展?jié)摿?，研究發(fā)展對策，為全省稻田綠肥的推廣與發(fā)展提供重要參考。

1 南充市稻田綠肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

南充市自然資源豐富，雨量充沛，土壤以紫色土為主，適合各類作物生長。綠肥在南充種植歷史悠久，種植模式也呈現(xiàn)多樣性。在過去多熟制條件下，稻田綠肥種植面積曾達(dá)到0.67萬hm2以上。20世紀(jì)80年代以來，隨著家庭承包責(zé)任制和農(nóng)村勞動力的大量轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過度依賴化肥的施用，導(dǎo)致稻田綠肥種植面積快速萎縮。2008年以來，在國家綠肥行業(yè)科研專項、土壤有機(jī)質(zhì)提升、秸稈還田等項目的引領(lǐng)下，綠肥呈現(xiàn)快速恢復(fù)發(fā)展趨勢。自“十三五”綠肥體系成立以來，南充綜合試驗站先后在西充、閬中等地建立基于綠肥的優(yōu)質(zhì)水稻基地5個，示范面積達(dá)67hm2，隨著項目的實施及政策的推動，南充稻田綠肥發(fā)展前景良好。

2 川東北丘陵區(qū)稻田綠肥新品種的選育及應(yīng)用

2.1 新品種的選育

四川丘陵區(qū)秋季多雨，田間濕度大，時有積水現(xiàn)象，常見綠肥品種如紫云英、光葉苕子耐滯性差，容易造成苗期植株矮小甚至死亡，生物產(chǎn)量低，滿足不了田間生產(chǎn)利用。為解決這一生產(chǎn)難題，南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院積極收集引進(jìn)綠肥資源材料，開展綠肥新品種篩選培育，成功培育出綠肥新品種“南選山黧豆”，并于2012年通過四川省品種審定(川審豆2012008)。南選山黧豆為一年生豆科綠肥，抗逆性強，生育期約230d，株高90～120cm，復(fù)葉，粉紅色蝶狀花，鮮草產(chǎn)量可達(dá)2000kg/667m2，養(yǎng)分含量優(yōu)于光葉苕子，鮮草可作為畜禽的優(yōu)質(zhì)飼草，籽粒蛋白質(zhì)、淀粉含量高，具有較高的加工利用價值。

2.2 輕簡化種植技術(shù)

南選山黧豆適應(yīng)性廣，一般在丘陵山區(qū)均適宜種植。9月中下旬至10月上中旬開始播種，以撒播為主，適當(dāng)早播可促多分枝，提高生物產(chǎn)量。用種量3～4kg/667m2，播種前，土壤淺旋耕或免耕，播種前可曬種1～2d，以提高種子活力。苗期應(yīng)加強田間管理，遇陰雨天氣應(yīng)注意開溝排水，促進(jìn)幼苗健壯生長，早分枝、早結(jié)瘤，增強固氮能力，提高抗逆性。南選山黧豆盛花期在4月中上旬，此時刈割翻壓綠肥，鮮草生物量最高，腐解周期一般在20d左右，粉細(xì)可加快其腐解。

2.3 優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)的應(yīng)用效果

南充市水稻種植一般為單季稻，種植制度多以水稻一冬閑為主，土壤耕層板結(jié)，土壤理化性狀較差是制約水稻產(chǎn)量的主要因素。2011～2015年，南充綜合試驗站在西充縣青獅鎮(zhèn)開展了四川丘陵區(qū)綠肥水稻生產(chǎn)系統(tǒng)效應(yīng)研究，5年的定位試驗表明，在冬閑田種植綠肥南選山黧豆，可充分利用水熱資源，產(chǎn)鮮草1500～2000kg/667m2，替代化肥養(yǎng)分氮4.5～6.0kg，在確保水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的同時，顯著改善和提高土壤持續(xù)生產(chǎn)能力。

2.3.1 提高水稻產(chǎn)量 翻壓綠肥能為水稻生長提供充足的營養(yǎng)，促進(jìn)水稻生長發(fā)育，在一定程度上提高每叢穗數(shù)株高、結(jié)實率、千粒重，利于構(gòu)建高產(chǎn)水稻群體。與常規(guī)施肥(100% CF，即：尿素25kg/667m2、磷肥50kg/667m2、鉀肥10kg/667m2。下同)相比，GM+80%CF(綠肥翻壓量；1500kg/667m2；化肥用量：常規(guī)氮肥施用量的80%，磷鉀肥用量不變。下同)處理下水稻增產(chǎn)85kg/667m2，增幅13.9%。

2.3.2 改善稻米品質(zhì) 翻壓綠肥減施一定量化肥對提高水稻品質(zhì)有促進(jìn)作用，綠肥處理下的稻米糙米率、精米率、整精米率均顯著提高，蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量顯著降低，稻米品質(zhì)有了明顯提升。

2.4 對稻田土壤的養(yǎng)護(hù)功能

豆科綠肥能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤理化性狀。南選山黧豆屬典型豆科綠肥作物，其根瘤菌大、共生固氮能力強，分枝多、覆蓋效果好，在提高土壤氮的同時，能有效活化土壤中磷鉀元素，進(jìn)而提高土壤肥力。

2.4.1 改善土壤養(yǎng)分狀況 南選山黧豆能固氮聚碳，活化土壤中的磷和鉀，培肥地力。5年的定位試驗結(jié)果表明，GM+80% CF處理下的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀和有效磷較常規(guī)施肥提高了12.5%、10.7%、18.8%和5.4%，肥料利用率顯著提高。

2.4.2 改良土壤結(jié)構(gòu) 南選山黧豆有利于改善土壤物理性質(zhì)，降低土壤容重，提高土壤孔隙度，改善土壤通透性。稻田種植山黧豆翻壓還田模式下的土壤容重比常規(guī)施肥降低5.6%以上，土壤孔隙度尤其是通氣孔隙度也有不同程度的增加。

2.4.3 改善土壤微生態(tài)環(huán)境 南選山黧豆具有較強的分枝習(xí)性，株高適中，覆蓋度好，能有效改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。長期種植和翻壓南選山黧豆能顯著增加水稻土壤微生物總量58.09%以上，有益細(xì)菌數(shù)量增加了77.93%。此外，種植翻壓山黧豆能有效提高土壤中脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶、脫氫酶活性。

3 川東北丘陵區(qū)稻田綠肥發(fā)展前景

3.1 冬閑稻田面積廣、利用率低，為稻田綠肥發(fā)展提供巨大的時空潛力

四川丘陵區(qū)耕地面積大，自然資源豐富，區(qū)域優(yōu)勢明顯，隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的實施，優(yōu)質(zhì)水稻種植面積逐年增多，但冬閑干板田利用率低，適宜綠肥輪作種植，利用冬閑稻田發(fā)展綠肥潛力巨大。此外，公司、企業(yè)、種養(yǎng)大戶逐漸成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新興經(jīng)營主體，土地規(guī)?；?jīng)營形勢良好，為綠肥的連片推廣種植提供了基礎(chǔ)。

3.2 種植綠肥可以改良土壤、培肥地力，是實現(xiàn)化肥減施、有機(jī)肥替代的重要措施之一

綠肥具有綠色生態(tài)、高效替代、控草抑草等突出特點，可為耕地地力提升、化肥減施及有機(jī)肥替代等相關(guān)項目提供支撐。同時，將綠肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有機(jī)結(jié)合，開展稻田綠肥連片示范種植，著力打造基于綠肥的有機(jī)水稻示范生產(chǎn)基地，實現(xiàn)產(chǎn)品提質(zhì)增效，助推現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

3.3 稻田綠肥可利用途徑廣，綜合效益突出

綠肥鮮草營養(yǎng)豐富，可作為優(yōu)質(zhì)飼草發(fā)展畜牧產(chǎn)業(yè)；一些稻田綠肥如山黧豆、紫云英可作為雜糧、蔬菜進(jìn)行食品開發(fā)，增加其附加值；此外，稻田綠肥在3、4月份達(dá)到盛花期，綠肥花粉可作為優(yōu)質(zhì)蜜源發(fā)展蜂蜜產(chǎn)業(yè)，在有條件的地區(qū)可連片種植，發(fā)揮景觀效應(yīng)，推動鄉(xiāng)村觀光旅游業(yè)發(fā)展。

4 川東北丘陵區(qū)稻田綠肥發(fā)展存在問題及對策建議

4.1 存在的問題

4.1.1 認(rèn)識不到位，積極性不高 目前，川東北丘陵區(qū)水稻種植仍然以農(nóng)民土地承包分散經(jīng)營，耕地利用簡單粗放，過度依賴化肥來獲得水稻高產(chǎn)，不重視提高稻田的耕地質(zhì)量，對種植利用綠肥缺乏正確認(rèn)識，加之政策引導(dǎo)不夠，導(dǎo)致農(nóng)民自發(fā)種植綠肥的積極性不高。

4.1.2 政策扶持力度有待提高 四川省雖已出臺一系列政策鼓勵農(nóng)民休耕、還田，但僅有承擔(dān)有機(jī)質(zhì)提升和有機(jī)肥替代化肥項目的示范縣享受了政策補貼，大部分地區(qū)均未將綠肥納入補貼范圍，綠肥生產(chǎn)保障性不高。

4.1.3 推廣機(jī)制尚需完善 全省稻田綠肥的種植面積小，分布零散，多為新興經(jīng)營主體少量自發(fā)種植，未形成規(guī)模性化示范推廣。各縣市推廣部門尚未將稻田綠肥作為農(nóng)田休耕的重要手段進(jìn)行示范推廣，也尚未制定長久有效的推廣模式，從而制約了稻田綠肥的推廣。

4.2 對策及建議

4.2.1 統(tǒng)籌發(fā)展、廣泛宣傳，提高綠肥認(rèn)知度 根據(jù)四川丘陵區(qū)地域特點和生產(chǎn)現(xiàn)狀，圍繞現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，因地制宜，統(tǒng)籌規(guī)劃，提出清晰、穩(wěn)定地長期支持綠肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展措施，穩(wěn)步推進(jìn)稻田綠肥生產(chǎn)發(fā)展。積極利用網(wǎng)絡(luò)、廣播、電視、報刊等媒體大力宣傳，擴(kuò)大綠肥在全社會的影響，加強技術(shù)培訓(xùn)，引導(dǎo)農(nóng)民、業(yè)主將綠肥種植變?yōu)樽园l(fā)需求。

4.2.2 加大政策支持力度，確保綠肥產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展 以政府名義出臺恢復(fù)發(fā)展稻田綠肥生產(chǎn)的意見，明確目標(biāo)、措施和要求。提高綠肥在化肥農(nóng)藥雙減、耕地質(zhì)量提升、退化土壤治理、輪作休耕補貼試點中的占比，統(tǒng)籌發(fā)揮綠肥效能。加大種子供給、種植翻壓等綠肥生產(chǎn)過程中的補貼力度，提高農(nóng)民種植綠肥的積極性，使其利益有所保障。

4.2.3 建立健全綠肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展推廣機(jī)制 綠肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)緊緊圍繞區(qū)域相關(guān)戰(zhàn)略部署，參與鄉(xiāng)村振興、脫貧攻堅等工作，大力推廣“綠肥+水稻”產(chǎn)業(yè)模式。建立多方聯(lián)動的“綜合試驗站、農(nóng)業(yè)推廣部門、示范基地”推廣機(jī)制，確保了示范推廣實效。建立“育、繁、推”一體化推廣應(yīng)用新機(jī)制，將綠肥新品種繁育與新技術(shù)集成有機(jī)結(jié)合，強化繁種基地建設(shè)。

4.2.4 加強稻田綠肥技術(shù)研發(fā) 根據(jù)稻田綠肥生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的實際問題，明確科研方向，重點開展川東北丘陵區(qū)稻田綠肥種植模式集成、丘陵區(qū)稻田綠肥機(jī)械化生產(chǎn)等研發(fā)工作，為四川綠肥生產(chǎn)發(fā)展提供技術(shù)支撐。通過科研、推廣與種子企業(yè)合作共建綠肥良繁體系，加強種子繁育基地建設(shè)，確保綠肥品種提純復(fù)壯、更新優(yōu)化、生產(chǎn)供應(yīng)。