黃壤旱地綠肥利用與化肥減施增效綜合技術(shù)

魏全全, 芶久蘭, 秦 松, 張 萌, 陳 龍, 柳玲玲, 顧小鳳

(貴州省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料研究所/農(nóng)業(yè)部貴州耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站, 貴陽 550006)

綠肥作物可以利用生長過程中產(chǎn)生的全部或部分鮮體,直接或間接翻壓到土壤中作肥料,起到部分替代化肥、改良土壤的作用[1];或通過它們與主作物的間套輪作,起到促進主作物生長、改善土壤性狀等作用;同時,綠肥具有防止水土流失、增加土壤墑情、固碳減排等重要生態(tài)功能,是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成元素[2-5]。相比于傳統(tǒng)的糞便、有機肥,綠肥具有便于運輸、生長迅速、適應(yīng)性強、就地種植和施用等優(yōu)勢。黃壤作為貴州喀斯特山區(qū)主要的農(nóng)業(yè)土壤類型,面積分別占貴州土壤面積和全國黃壤面積的46.40%和25.3%,分布面積大、質(zhì)地黏重、比水容量小、養(yǎng)分含量低、酸性較強、易發(fā)生水土流失、保水保肥能力相對較差[6]。因此,改良黃壤不良特性,提高黃壤的肥力水平尤為重要[7]。大量研究與實踐表明,綠肥的推廣和應(yīng)用是提升黃壤肥力的有效措施。因此本研究制訂黃壤旱地綠肥利用與化肥減施增效綜合技術(shù)模式,以期為貴州綠肥高效利用、化肥減施增效,以及農(nóng)田土壤培肥提供技術(shù)支撐,同時為南方旱地綠肥高效利用與化肥減施技術(shù)提供借鑒。

1 技術(shù)要點

1.1 綠肥品種選擇

以豆科高氮專用綠肥品種為主體,選擇適宜旱地種植的豆科、十字花科綠肥,中高海拔區(qū)域選擇箭筈豌豆[8-9](66-25、S 79-6)、油菜[10](飼油2號、芥菜型油菜)等品種,低海拔區(qū)域選擇苕子(光葉紫花苕子、興義苕子)、油菜(飼油2號、芥菜型油菜)等品種。

1.2 綠肥播種技術(shù)

1.2.1播種時間

中高海拔區(qū)域9月下旬—11月上旬,低海拔區(qū)域9—11月下旬。

1.2.2播種方式

冬季休閑田塊,采取撒播、條播或穴播;冬季種植作物的田塊,條播作物采取條播或穴播,實行間作或套作。密植作物不宜插播綠肥。

1.2.3播種數(shù)量

1) 凈播凈作每667 m2推薦用量,箭筈豌豆6.0～8.0 kg,油菜1.0～1.5 kg,苕子3.0～5.0 kg。播種量根據(jù)土壤肥力情況確定,肥力較高的地塊,播種量可酌減;肥力較低的地塊,播種量可酌增。輪(間、套作)播種量為凈作的50%～60%。

2) 混播適宜凈作條件,每667 m2推薦用量,箭筈豌豆4.0～6.0 kg+油菜0.3～0.5 kg,苕子2.0～4.0 kg+油菜0.3～0.5 kg。播種量根據(jù)土壤肥力情況確定,肥力較高的地塊,播種量可酌減;肥力較低的地塊,播種量可酌增。

1.2.4合理施肥

在土壤肥力較高的地塊,根據(jù)“以磷增氮”的原理,每667 m2施用30～40 kg過磷酸鈣或鈣鎂磷肥作基肥;在土壤肥力較低的地塊,根據(jù)“以氮促磷”的原理,每667 m2施用30～40 kg過磷酸鈣或鈣鎂磷肥作為基肥,適當施用尿素5.0～6.0 kg作為追肥促進綠肥的生長。肥料的施用方式根據(jù)綠肥播種方式進行撒施、條施或穴施。

1.3 綠肥輪(間、套作)技術(shù)

冬季綠肥均可與春夏作物進行輪作,綠肥播種時可采用撒播、條播,條播春季可采用綠肥聚壟免耕,也可采用全田翻壓,進行春夏作物播種或移栽。綠肥主要輪(間、套作)技術(shù)如下:

1.3.1小麥-玉米-綠肥分帶種植模式

秋季小麥播種時,實行1.6～1.7 m開廂種植,小麥雙行條播,溝寬0.2 m,溝距0.2 m;空行土帶綠肥雙行條播或挖窩點播,溝寬0.4 m,溝深0.1 m。次年春季,實行綠肥聚壟,把綠肥聚集到綠肥播種溝內(nèi),按規(guī)定的株行距挖窩移植玉米壯苗;或用80～90 cm寬的地膜覆蓋后,根據(jù)種植規(guī)格破膜播種玉米。次年夏季小麥收獲后,在種小麥的位置播種綠肥,綠肥實行開溝種植,溝寬0.4 m,溝深0.1 m。

1.3.2馬鈴薯-玉米-綠肥分帶種植模式

春季馬鈴薯播種時,采取1.7～1.8 m開廂種植,廂的寬窄主要根據(jù)土壤肥力來確定,馬鈴薯實行雙行條播或挖窩點播,播幅0.5 m。預留播種玉米空行,再按規(guī)定的株行距挖窩移栽玉米或用80～90 cm寬的薄膜覆蓋后,按規(guī)格破膜播種玉米。秋季馬鈴薯收獲后,在種馬鈴薯位置播種綠肥,綠肥實行開溝種植,溝寬0.4 m、溝深0.1 m。次年春季,在種玉米的位置播種馬鈴薯。綠肥聚壟免耕,把綠肥聚集到綠肥播種溝內(nèi),然后播種玉米。

1.4 綠肥還田技術(shù)

1.4.1還田時間

最佳時間為生物量最大時期,不宜超過盛花期。凈作條件下,具體翻壓時間根據(jù)下季作物種植(播種或移栽)時間酌情調(diào)整;輪(間、套作)條件下,具體翻壓時間綜合考慮下季作物種植(播種或移栽)時間與輪(間、套作)作物收獲時間進行調(diào)整。

1.4.2還田數(shù)量

中低肥力田塊,每667 m2施用1 000～1 500 kg鮮草,全田就地翻壓還田;高肥力田塊,每667 m2施用800～1 000 kg鮮草,全田就地翻壓還田。鮮草產(chǎn)量過高的田塊,富余部分綠肥可施用于其他田塊,或用作飼草等。

1.4.3還田方式

采用翻壓覆蓋的還田方式,一般在下季作物種植前7～10 d翻耕。

箭筈豌豆與苕子翻壓還田根據(jù)實際操作,可以采用新鮮綠肥還田或風干綠肥還田。作物前期需肥較高,茬口適宜的條件下,以風干綠肥還田方式為佳。

1) 新鮮綠肥還田:利用人工或者小型機械旋耕機直接翻壓還田,翻壓綠肥時,每667 m2配施30～40 kg生石灰或生物炭,加速綠肥腐爛分解。

2) 風干綠肥還田:可以將綠肥收割后,原位曬干或者風干至含水量低于40%。利用人工或者小型機械旋耕機直接翻壓還田,翻壓綠肥時每667 m2配施20～30 kg生石灰或生物炭加速腐解。

油菜采用新鮮油菜還田為佳,利用人工或者小型機械旋耕機直接翻壓還田,翻壓綠肥時每667 m2配施20～30 kg生石灰或生物炭加速腐解。

豆科綠肥+秸稈覆蓋還田,9月收獲作物后,豆科綠肥(箭筈豌豆或苕子)于行間撒播或行播,然后將作物秸稈覆蓋于綠肥種子上保濕。待來年4～5月,可采用上述新鮮綠肥或者風干綠肥還田方式進行還田。

1.5 化肥減施技術(shù)

1.5.1豆科綠肥翻壓還田化肥減施技術(shù)

綠肥翻壓后,移栽作物,密度適中,氮肥施用量應(yīng)適當減少20%～25%,作物生長過程中其他田間生產(chǎn)管理均采用當?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門推薦的技術(shù)。高肥力地塊,單季磷肥施用量可同時減少10%～15%。

1.5.2混播綠肥(豆科綠肥+十字花科綠肥)翻壓還田化肥減施技術(shù)

綠肥翻壓后,移栽作物,密度適中,氮肥施用量應(yīng)適當減少15%～20%,作物生長過程中其他田間生產(chǎn)管理均采用當?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門推薦的技術(shù)。高肥力地塊,單季磷肥施用量可同時減少10%～15%。

1.5.3十字花科綠肥翻壓還田化肥減施技術(shù)

綠肥翻壓后,移栽作物,密度適中,氮肥施用量應(yīng)適當減少10%～15%,作物生長過程中其他田間生產(chǎn)管理均采用當?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門推薦的技術(shù)。高肥力地塊,單季鉀肥施用量可同時減少10%～15%。

1.6 高氮綠肥66-25箭筈豌豆留種技術(shù)

高氮綠肥箭筈豌豆留種,采用稀播的方法,播種量3～4 kg/667 m2。具體留種方式有以下2種:

1.6.1拉繩留種

采用凈作稀播留種的方式進行留種,在田塊兩端定樁,采用拉繩作支撐,使綠肥攀爬在拉繩上,防止其生長過程中枝葉著地影響產(chǎn)量。

1.6.2混播留種

采用混播支架留種的方式進行留種,在播種綠肥時混播少量油菜或小麥,綠肥成熟期作為綠肥結(jié)莢時的支架作物。

2 適用區(qū)域

黃壤屬典型的地帶性土壤,是中國南方山區(qū)的主要土壤類型之一。黃壤耕地是南方山區(qū)主要的農(nóng)業(yè)耕地類型,是水稻、玉米、小麥、油菜、蔬菜等主要糧油、蔬菜作物的生產(chǎn)基地。黃壤旱耕地具有相似的土壤特性,綠肥生產(chǎn)具有共同的生態(tài)基礎(chǔ),綠肥種植與還田技術(shù)具有較大的相似性,本技術(shù)模式具有較強的廣適性與通用性。

黃壤面積2 324.73萬hm2,耕地黃壤主要集中分布在貴州(47.77%)、云南(17.28%)、四川(14.19%)、重慶(11.16%),占全國耕地黃壤面積的90.40%。西南區(qū)的耕地黃壤主要分布在黔桂高原山地林農(nóng)牧區(qū)(37.94%)和渝鄂湘黔邊境山地林農(nóng)牧區(qū)(25.12%),其次是川滇高原山地林農(nóng)牧區(qū)(13.01%)和四川盆地農(nóng)林區(qū)(9.60%);華南區(qū)的耕地黃壤主要分布在滇南農(nóng)林區(qū)(6.65%);長江中下游區(qū)的耕地黃壤主要分布在南嶺丘陵山地林農(nóng)區(qū)(1.88%)、江南丘陵山地農(nóng)林區(qū)(1.26%)。黃壤旱耕地分布地理范圍廣,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點各異,本技術(shù)模式應(yīng)根據(jù)綠肥還田輸入的養(yǎng)分數(shù)量、作物種類以及生態(tài)條件作出相應(yīng)調(diào)整。