紫云英綠肥對提升耕地質(zhì)量與水稻產(chǎn)量作用的研究

南陵縣種植業(yè)服務(wù)中心 何佳麗

前言

綠肥是一種極為特殊的肥料， 不僅能夠改善土壤肥力，還能夠防止水土流失，讓自然資源得到更加高效的利用。因此想要保障糧食生產(chǎn)安全，為水稻構(gòu)建更為優(yōu)質(zhì)的生長環(huán)境，就需要對綠肥的施用加以重視。在我國南方水稻種植區(qū)域， 進(jìn)行諸如紫云英等綠肥作物的種植，有助于改善目標(biāo)種植區(qū)域的土壤肥力，讓當(dāng)?shù)氐母刭|(zhì)量大幅度提升， 使水稻產(chǎn)值在短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)充。2008 年之后，我國南方各稻區(qū)都嘗試構(gòu)建了綠肥作物生產(chǎn)和利用技術(shù)研發(fā)基地， 安徽省作為我國水稻生產(chǎn)重鎮(zhèn)， 自然也應(yīng)當(dāng)加緊對紫云英綠肥種植利用技術(shù)的研究。

1 紫云英綠肥的具體品種分析

紫云英的品種并不繁多， 只要能夠因地制宜地完成優(yōu)良品種的篩選工作， 紫云英就能夠協(xié)助當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶改善耕地質(zhì)量，讓當(dāng)?shù)氐乃井a(chǎn)量得到有效提升。較為常見的地方紫云英品種有弋江籽，光澤種，余江大葉籽等。 現(xiàn)階段經(jīng)常選育的紫云英品種有：閩紫一號(hào)，萍寧三號(hào)，湘肥二號(hào)，浙紫五號(hào)。 實(shí)際上紫云英的開花時(shí)期是會(huì)影響到水稻種植時(shí)間的，故而在大部分情況下，水稻種植人員都會(huì)選擇早熟的紫云英品種來進(jìn)行種植。光澤種和閩紫一號(hào)都屬于早熟的紫云英品種， 因此在水稻種植區(qū)域較為常見[1]。

2 紫云英綠肥提質(zhì)增產(chǎn)效用分析

2.1 能夠促進(jìn)水稻充分吸收養(yǎng)分

紫云英的種植和使用， 能夠促進(jìn)當(dāng)?shù)厮镜酿B(yǎng)分吸收， 讓水稻在生長過程中的肥料利用率得到大幅度提升。由于紫云英本身具有一定的生物固氮作用，因此在使用紫云英綠肥的過程中， 大氣氮素會(huì)迅速歸還土壤，能夠讓土壤肥力得到大幅度提升。 作為豆科綠肥，紫云英的碳氮比較低，在翻壓后的一個(gè)月時(shí)間內(nèi)，其本身的氮素釋放量就會(huì)達(dá)到將近90%左右， 在其種植完成后的二到四周之內(nèi)， 周邊土壤內(nèi)的無機(jī)氮含量會(huì)逐步達(dá)到峰值， 這能在一定程度上幫助水稻完成氮素吸收方面的工作。 如果使用紫云英配置化肥的方式推動(dòng)水稻種植， 那么水稻在生長過程中就能充分吸收鉀，磷，氮等營養(yǎng)元素，水稻的養(yǎng)分累積量也會(huì)大幅度提升。

譬如在紫云英使用過程中，配施60%的氮肥，那么相比較常規(guī)施肥方法來說，這類肥料的使用方式，能夠使得水稻的孕穗期和成熟期吸氮量大幅度提升。 在這一過程中，不同形態(tài)的氮素間還會(huì)產(chǎn)生交互作用，進(jìn)而對水稻吸收利用化肥氮的速率產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。倘若使用15N 雙標(biāo)記法， 來研究該類肥料使用情況下的水稻生長情況， 不難發(fā)現(xiàn)大約會(huì)有29%的化肥氮被水稻完全吸收，土壤中還會(huì)殘留15%的化肥氮，這兩項(xiàng)數(shù)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單獨(dú)化肥處理法運(yùn)用后的數(shù)值。 因此使用紫云英綠肥，是能夠讓氮肥利用率得到提升的，也能夠讓氮素?fù)p失大幅度減少[2]。

2.2 能夠優(yōu)化水稻產(chǎn)量的構(gòu)成

如果在化肥施用的過程中搭配紫云英綠肥， 那么水稻產(chǎn)量構(gòu)成就能得到更進(jìn)一步優(yōu)化， 這能夠使得水稻生產(chǎn)的穩(wěn)定性得到保障。相比較全量化肥而言，合理使用紫云英，并搭配使用減量化肥，能夠讓水稻植株進(jìn)一步增高，水稻的有效穗數(shù)也能大幅度上升。其水稻植株增高幅度大約會(huì)保持在2.8%～6.6%左右，水稻有效穗數(shù)增幅也會(huì)介于5.4%～16.1%之間。 如果在冬季種植紫云英綠肥， 那么水稻的光合作用就能夠得到更進(jìn)一步的凸顯， 這可讓水稻的葉面積指數(shù)以及光合速率在不知不覺中得到提升。 如果使用紫云英聯(lián)合稻草利用方式減施化肥， 那么不僅早稻的有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)能夠得到提升， 晚稻的有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)也能獲得穩(wěn)定的增長。因此從這個(gè)角度來看，進(jìn)行紫云英綠肥的使用是很有必要的， 其本身能夠產(chǎn)生的提質(zhì)增產(chǎn)效應(yīng)值得水稻種植農(nóng)戶關(guān)注。

2.3 能夠提升耕地土壤的肥力

紫云英綠肥在土壤肥力提升方面所起到的效果是有目共睹的，如果能夠合理使用紫云英綠肥，那么土壤養(yǎng)分庫容就會(huì)得到進(jìn)一步擴(kuò)充， 土壤肥力會(huì)大幅度上漲。在冬季種植紫云英，能夠讓土壤中的有機(jī)質(zhì)含量和氮含量大幅度提升，相比較單施化肥而言，施用紫云英綠肥的土壤，會(huì)具有更充沛的氮庫和碳庫。安徽池州在2016 年～2020 年之間進(jìn)行了單施化肥和紫云英化肥的施用結(jié)果對比，具體數(shù)據(jù)如圖1 所示。通過對圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究不難發(fā)現(xiàn)， 如果在施用紫云英的過程中，配合使用了不同比例的化肥，那么其土壤的有機(jī)質(zhì)含量會(huì)有較為明顯的變化。在紫云英配施100%比例的化肥后，其土壤的質(zhì)量增幅大約在1.96%左右。 如果配合施用80%比例的化肥， 那么其土壤的質(zhì)量增幅會(huì)上升到3.95%，如果配合適用60%比例的化肥，那么其土壤質(zhì)量增幅會(huì)上升到4.15%， 如果配合適用比例為40%的化肥， 那么其土壤的質(zhì)量增幅會(huì)上升到5.71%左右。 因此配合施用化肥比例一旦上升，土壤的質(zhì)量增幅就會(huì)持續(xù)性下降， 配合施用化肥比例降到一定程度，那么土壤中的有機(jī)質(zhì)含量就會(huì)明顯上升。

圖1 種植翻壓紫云英配施不同比例化肥下的土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量

倘若比較紫云英配施不同比例化肥后， 土壤中的含氮量， 不難發(fā)現(xiàn)相比較單質(zhì)化肥來說紫云英配施不同比例化肥后， 其土壤中的全氮含量將會(huì)有明顯的上升趨向。配施80%比例的化肥，土壤中的全氮含量會(huì)上升1.22%，配施比例為60%的化肥，那么土壤中的全氮含量將會(huì)上升3.23%。 因此通過數(shù)據(jù)分析不難發(fā)現(xiàn)，在稻田中種植紫云英綠肥是很有必要的， 紫云英能夠在提質(zhì)增產(chǎn)方面發(fā)揮重大作用。 也可讓土壤中的有機(jī)碳生態(tài)功能趨于穩(wěn)定[3]。

3 紫云英作用下的氮轉(zhuǎn)化機(jī)制分析

3.1 硝化作用分析

在具體的水稻種植過程中， 土壤的氮素有效性和氮損失，容易受到硝化作用的影響。如果使用紫云英綠肥來輔助進(jìn)行稻田種植， 那么碳素循環(huán)的微生物群落結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生較為明顯的變化，這樣一來，氮素?fù)p失比率就會(huì)得到較明顯的控制。 因此現(xiàn)階段研究綠肥硝化作用的學(xué)者， 都將關(guān)注重點(diǎn)放在紫云英綠肥對硝化微生物的影響方面。

在不同種類的水稻土壤中， 綠肥所產(chǎn)生的硝化能力會(huì)存在明顯的差異化特征。相比較酸性水稻土來說，堿性水稻土的硝化能力要明顯更強(qiáng)一些。 這是因?yàn)樽显朴⒕G肥在種植過程中會(huì)有效降低堿性土壤本身的硝化強(qiáng)度， 但卻會(huì)在一定程度上增加酸性土壤本身的硝化強(qiáng)度。譬如在堿性紫潮泥中使用紫云英綠肥，那么土壤的銨態(tài)氮含量就會(huì)大幅度增加， 硝態(tài)氮含量反而會(huì)逐步降低。因此通過研究不難發(fā)現(xiàn)，紫云英綠肥的種植工作能夠在調(diào)控硝化作用方面起到至關(guān)重要的影響。

3.2 固氮作用分析

紫云英一旦進(jìn)入到盛花期， 其內(nèi)部的氮素大約有78%是通過生物固氮的形式來呈現(xiàn)的， 根系殘?bào)w以及地上部分一旦翻壓入土， 每年大約有n93 kgHm2的氮會(huì)進(jìn)入到土壤中。 如果對水稻體內(nèi)的氮素來源進(jìn)行分析和研究， 不難發(fā)現(xiàn)大部分水稻體內(nèi)有25%～45%左右的氮素都來源于翻壓的紫云英綠肥氮。 化肥適配以及外源有機(jī)物料投入等操作， 會(huì)在一定程度上影響到紫云英的生物固氮數(shù)值。 倘若使用田間定位試驗(yàn)的方式來對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)， 不難發(fā)現(xiàn)大部分稻草還田處理生物中的固氮比例， 都集中在59%～68%左右，明顯要低于對照處理的具體數(shù)值。 但即便如此， 稻草還田的處理方式仍然能夠讓紫云英的生物量得到提升，因此其固氮總量仍然會(huì)保持較高的水準(zhǔn)[4]。

如果在添加稻草之后進(jìn)行氮肥的增添和使用，那么紫云英的生物固氮比例和固氮量均會(huì)呈現(xiàn)出明顯的下降趨向，如果在這一過程中添加一定量的葡萄糖，那么不同氮水平之間的差距就會(huì)逐步縮小。 因此紫云英的生物固氮具體情況， 是會(huì)受到施氮響應(yīng)因碳源有效性影響的。

4 紫云英種植利用策略研究

由于紫云英綠肥的使用，能夠有效改善耕地質(zhì)量，讓水稻產(chǎn)量大幅度提升， 因此制定更具有可行性的紫云英種植利用策略，是能夠推動(dòng)水稻種植生產(chǎn)的，能夠讓我國的農(nóng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)邁上新臺(tái)階。

4.1 進(jìn)行合理的種子處理

種子處理工作質(zhì)量會(huì)直接影響到紫云英種植的最終效果。因此在種子處理階段，需要盡可能選擇晴天的中午進(jìn)行太陽暴曬，曬種時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在4～5 個(gè)小時(shí)左右。在曬種工作完成后，需要將種子與細(xì)沙按比例進(jìn)行拌和， 并及時(shí)把種子和細(xì)沙共同裝入編織袋內(nèi)用力揉搓， 這能在一定程度上提升種子的吸水速度和發(fā)芽速率。 在后續(xù)的種子浸泡過程中，時(shí)長應(yīng)控制在12～24小時(shí)左右，否則會(huì)影響到紫云英后續(xù)的種植生長效果。

4.2 科學(xué)完成播種工作

在具體的播種工作推進(jìn)階段， 種植人員需要合理選擇播種時(shí)間。 如果播種地點(diǎn)是生長旺盛的雜交晚稻田，那么工作人員應(yīng)當(dāng)盡可能在晚稻收割前的20 天左右完成播種工作，這能夠讓草籽的出苗、生長效果變得更加理想。在具體的播種過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能使用人工撒播方式，在播種工作完成后，種植人員還需要用竹竿輕輕撥動(dòng)稻株，爭取讓稻葉上的種子盡可能落到地面。在播種狀態(tài)下，田間濕潤度需要得到更充分的保障，且與此同時(shí)，畝播種量應(yīng)當(dāng)控制在兩公斤左右。

4.3 有效完成水稻收割工作

在具體的水稻收割工作完成過程中， 工作人員可根據(jù)實(shí)際情況擇優(yōu)選擇機(jī)械收割或人工收割方式。 但需要注意的是，不論使用機(jī)械收割還是人工收割法，種植人員均需要保留稻茬，稻茬長度需要控制在15～20cm左右。如果是使用機(jī)械半喂入式的方式來進(jìn)行收割，那么就不需要保留稻茬，工作人員需要完全將稻草切碎[5]。

4.4 合理時(shí)間進(jìn)行翻耕

紫云英的盛花期或者初始的結(jié)莢期， 是最適宜進(jìn)行翻耕操作的。工作人員最好將翻耕的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，控制在紫云英開花60%～70%左右， 在雙季水稻種植區(qū)域內(nèi)，工作人員的具體翻耕日期，要依照早稻插秧的季節(jié)來進(jìn)行確定。 通常情況下，在插秧前的15 天～20 天左右，就需要按時(shí)完成漚田壓青方面的工作，每畝紫云英綠肥的壓青量需要保證控制在1500kg 左右。 當(dāng)然，由于不同地區(qū)的土壤肥力和土質(zhì)情況存在一定差別，因此工作人員可根據(jù)實(shí)際情況來適當(dāng)調(diào)整壓青量。

4.5 進(jìn)行必要的水肥管理

在紫云英種植過程中，一到進(jìn)入冬季，就很容易遭遇干旱問題。 因此種植人員一旦發(fā)現(xiàn)土壤表面出現(xiàn)了發(fā)白現(xiàn)象， 或是紫云英的邊葉出現(xiàn)了發(fā)黃和發(fā)紅等問題，那么種植人員就需要及時(shí)采取抗旱措施，通過灌溉跑馬水的方式解決這一問題。 如果在秋冬交替或開春時(shí)節(jié)遭遇了連續(xù)的降水， 那么種植人員需要及時(shí)完成溝渠清理和積水排放等工作。 倘若紫云英種植的稻田區(qū)域本身就具有較高的肥力， 或是目標(biāo)區(qū)域的紫云英產(chǎn)量要求不難達(dá)到，那么在紫云英種植生產(chǎn)的過程中，有關(guān)工作人員也可以選擇不施用肥料。 這能夠讓農(nóng)事操作的頻率得到有效控制，減少人力資源成本的浪費(fèi)。但倘若目標(biāo)種植區(qū)域的稻田肥力不夠理想， 那么工作人員則仍然需要進(jìn)行肥料的使用。

4.6 成熟期完成翻耕工作

在單季稻種植的區(qū)域內(nèi)， 種植人員需要在成熟期完成翻耕方面的工作。 在大部分情況下， 五月中旬左右，紫云英就已經(jīng)進(jìn)入到了結(jié)莢成熟的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。因此種植人員需要進(jìn)行一次性的翻耕入土， 只有在紫云英結(jié)莢后再翻耕，才能使得其與單季稻的茬口相銜接，一旦在這一時(shí)期將紫云英的種子灑落在田中， 那么就無需等到冬季再行播種，田中會(huì)自然長出紫云英綠肥苗，這能夠使得重復(fù)播種的頻率大幅度減少。

5 結(jié)語

總而言之， 紫云英綠肥在提升耕地質(zhì)量和水稻產(chǎn)量方面能夠起到的作用是不容忽視的。 因此南方水稻種植區(qū)需要對紫云英綠肥的種植利用工作引起重視，根據(jù)當(dāng)前水稻種植的實(shí)際情況， 科學(xué)合理地使用紫云英綠肥，爭取讓水稻產(chǎn)得到更進(jìn)一步的提升。