牧草對(duì)土壤健康與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的作用

牧草作為覆蓋于地表的植物，可以避免土壤受到病蟲(chóng)害侵襲，防止土壤因地表徑流以及淋溶而出現(xiàn)深層養(yǎng)分流失問(wèn)題，提高土壤的養(yǎng)分以及含水量，進(jìn)而提高土壤質(zhì)量。此外，將牧草種植于作物間，還可以有效維持并提高土壤的微生物多樣性，明顯改善土壤整體質(zhì)量，為主要栽培作物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。本文就牧草對(duì)土壤健康以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的作用進(jìn)行分析，以期為相關(guān)工作人員提供借鑒。

1改善水土流失

播種牧草可以避免土壤遭到侵蝕，改善水土流失。相關(guān)研究表明，法色草、燕麥、白芥、飼料蘿卜、多年生黑麥草等牧草在避免土壤侵蝕方面均具有重要作用。其中，黑麥、黑麥草、燕麥等具備纖維根系的作物能夠更好的防止土壤侵蝕，而飼料蘿卜與白芥菜等粗跟作物在土壤侵襲防治方面效果略差。

2提高土壤含水量

在玉米與大豆輪作過(guò)程中，將黑麥種植于作物田間，可以有效提升土壤水分。這是由于黑麥等牧草可以有效降低土壤表面的水分蒸發(fā)量，將降雨以及灌溉所提供的水分有效保存下來(lái)，同時(shí)也能夠保證對(duì)后期作物的土壤水分供應(yīng)。另外，相關(guān)研究表明，牧草可以將土壤保水性控制在10%～11%，同時(shí)將植物可利用的水分提高21%～22%。

在冬季，一年生黑麥作物可以有效提高田間持水量和植物含水量。在降水時(shí)，牧草可減少降雨強(qiáng)度，在緩沖作用下，水滴通過(guò)土壤孔隙緩慢滴入地下，促進(jìn)牧草根系生長(zhǎng)。因此，在排水地區(qū)，牧草可以有效提升水分的滲透能力，進(jìn)而幫助土壤恢復(fù)蓄水能力。此外，相關(guān)研究表明，雀麥草等植物可以將土壤板結(jié)強(qiáng)度降低到40%左右，將土壤滲透率提升到39%左右，將累計(jì)吸水率提升20%～101%。

3有效治理雜草

在有機(jī)農(nóng)業(yè)種植時(shí)，有效治理雜草十分重要。其中，化學(xué)防治雜草較為有效。將蘿卜與狹葉羽扇豆，白芥菜、白芥末與普通蕎麥分別混播于腐殖質(zhì)含量為1.9%～2.0%的低腐殖質(zhì)土壤和腐殖質(zhì)含量為2.1%～2.4%的中度腐殖質(zhì)土壤中，對(duì)其清除雜草能力進(jìn)行觀察，可以發(fā)現(xiàn)白芥菜組合的除草效果明顯優(yōu)于蘿卜組合。無(wú)論是在低腐殖質(zhì)土壤還是高腐殖質(zhì)土壤內(nèi)，如果田間小區(qū)內(nèi)沒(méi)有生長(zhǎng)牧草，其雜草生物量明顯多于有牧草生長(zhǎng)的小區(qū)。因此，將白芥末與蕎麥混播，在低腐殖質(zhì)土壤以及高腐殖質(zhì)土壤內(nèi)可以有效抑制雜草生長(zhǎng)。

4提升土壤碳固定能力

農(nóng)業(yè)土壤內(nèi)有機(jī)碳基本被消耗殆盡，這與天然植被覆蓋下的土壤存在著較大的差異，作物栽培常常會(huì)導(dǎo)致土壤內(nèi)有機(jī)碳降低到30%～40%。另外，由于植物碳輸入以及礦化速率存在著一定的差異，導(dǎo)致常規(guī)耕作以及免耕土壤內(nèi)有機(jī)碳也各不相同。0～10 cm土層的有機(jī)碳會(huì)隨植物碳輸入的變化而變化，種植牧草的土壤0～30 cm土層處有機(jī)碳含量每年可提高至120～130 kg/hm2，而沒(méi)有種植牧草的土壤有機(jī)碳含量為0。牧草可顯著提高土壤有機(jī)碳含量和碳固定能力，同時(shí)還不會(huì)降低作物產(chǎn)量。

5減少硝酸鹽浸出

相關(guān)研究表明，通過(guò)綠肥以及覆蓋作物等方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤內(nèi)氮的有效管理。牧草可以有效降低作物后期生長(zhǎng)所需要的氮含量。通過(guò)牧草根系對(duì)氮的有效固定，可以避免硝酸鹽向地下水浸入，阻止氮元素下移至土壤剖面。

6減緩氣候變化

減緩溫室效應(yīng)可通過(guò)降低溫室氣體的排放量以及氮肥的生產(chǎn)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，牧草可以有效減少溫室氣體通量，其減緩速度明顯優(yōu)于沒(méi)有種植牧草之前。牧草可以有效減少降雨對(duì)土壤的侵蝕，將氣候變暖所產(chǎn)生的礦化氮有效保存下來(lái)，減緩氣候變化。

7增加蚯蚓種群數(shù)量

在玉米青貯飼料-大豆輪作過(guò)程中，種植黑麥作物的地塊內(nèi)蚯蚓數(shù)量約為無(wú)牧草作物地塊的2.2倍。長(zhǎng)期種植牧草可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增加蚯蚓種群，降低地表徑流內(nèi)養(yǎng)分以及沉積物損失。例如，種植豌豆以及燕麥的田塊內(nèi)蚯蚓種群數(shù)量明顯多于裸露的休耕地。但也有例外，研究表明，種植蕓苔屬作物的田塊雖然具備較大的地上生物量，但是田塊內(nèi)蚯蚓種群的數(shù)量卻較低。

8提高微生物種群數(shù)量

牧草可有效促進(jìn)土壤內(nèi)微生物的生產(chǎn)。相關(guān)研究表明，種植黑麥草的地塊內(nèi)，常規(guī)耕作方式以及免耕系統(tǒng)上層2 cm土壤內(nèi)微生物種群的數(shù)量明顯多于沒(méi)有種植黑麥草的地塊，與免耕系統(tǒng)相比，常規(guī)耕作田塊2～10 cm深度土壤內(nèi)細(xì)菌以及真菌菌落較多。燕麥及谷類黑麥等個(gè)體牧草作物可以促進(jìn)叢枝菌根真菌的生長(zhǎng)，但是多云毛紫云英并不具備這一作用。

9有效防治病蟲(chóng)害

牧草可有效防治病蟲(chóng)害，降低農(nóng)藥的使用量，提高種植效益，起到同時(shí)保護(hù)環(huán)境的作用。例如，田菁可以防治山核桃蚜蟲(chóng)以及瓢蟲(chóng)，一年生黑麥草可防治大豆胞囊線蟲(chóng)。

10豐富生物多樣性

牧草可以為益蟲(chóng)提供棲息地，有效提升種群多樣性，從而進(jìn)一步控制害蟲(chóng)。同時(shí)，牧草還可吸引傳粉昆蟲(chóng)，提高田間授粉率。例如，在早春季節(jié)，深紅色三葉草可控制棉鈴蟲(chóng)，降低殺蟲(chóng)劑的使用量。

11提高經(jīng)濟(jì)效益

牧草可以有效改善土壤的物理性質(zhì)，提高土壤內(nèi)有機(jī)碳以及有機(jī)物的含量。隨著土壤內(nèi)養(yǎng)分含量的增加以及雜草的減少，無(wú)需再另外購(gòu)買(mǎi)化肥或者除草劑，顯著提高種植戶的經(jīng)濟(jì)效益。

12提升土壤的整體健康

牧草可以提升土壤聚合力、滲透率、氮水平、可溶性有機(jī)碳以及微生物活性。牧草殘留物也可以將有機(jī)物質(zhì)返回于土壤當(dāng)中，通過(guò)土壤內(nèi)生理化學(xué)以及生物學(xué)特性的有效結(jié)合，保持土壤健康，提升土壤質(zhì)量。

（廣東佛山市植寶生態(tài)科技有限公司郭勇軍，鄭遜麟，李擇桂）