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摘要[目的]提高沿海滩涂土壤肥力，促进农业可持续发展。[方法]在稻田布置了连续3年的冬种紫云英、蚕豆翻压还田，研究水稻-绿肥轮作对滩涂土壤肥力的影响。[结果]与冬闲处理相比，绿肥还田能增加土壤有机质，提高土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量。经过3年的稻-绿肥轮作，紫云英对土壤肥力的提升效果优于蚕豆，紫云英区土壤有机质和全氮分别提高了16.13%和14.81%。[结论]稻-紫云英轮作是一种较好的轮作模式。
关键词绿肥；紫云英；蚕豆；土壤肥力
中图分类号S158文献标识码
A文章编号0517-6611（2016）22-143-02
Abstract[Objective] To enhance the soil fertility of mudflat and to promote the sustainable development of agriculture. [Method] Threeyear field returning of milk vetch and broad bean on soil fertility was arranged in rice field. Effects of ricegreen manure cropping rotation on soil fertility of mudflat were researched. [Result] Compared with winter fallow treatment， returning green manure to field enhanced the organic matter in soil， enhanced the contents of soil alkalihydrolyzable nitrogen， rapidlyavailable phosphorus and rapidly available potassium. After threeyears ricegreen manure rotation， milk vetch showed higher enhancement for soil fertility than broad bean. Soil organic matter content and total nitrogen content in milk vetch area enhanced by 16.13% and 14.81%， respectively. [Conclusion] Ricegreen manure cropping rotation is a relatively good rotation mode.
Key wordsGreen manure； Milk vetch； Broad bean； Soil fertility
种植豆科绿肥是作物氮素供应的主要途径之一，随着化肥特别是氮肥施用量的增加，土壤氮素营养供应转移到氮肥的施用上，但氮肥利用率低，淋失严重，对土壤、水体、生态环境造成严重破坏。长期以来，种植绿肥和粮-绿轮作在粮食生产和提高土壤肥力方面具有重要作用。研究表明，种植绿肥压青还田能够使土壤化学及生物学性状等发生改变[1]，提高土壤有机质含量，保持和改善土壤结构，减少速效养分尤其是氮的损失，减少氮肥施用量[2]；绿肥、秸秆还田可减少稻田氮素氨挥发和渗漏损失[3-4]；豆科绿肥能进行根瘤固氮，为后茬作物提供氮素营养，提高作物产量[5]，在一定程度上可以缓解化肥资源紧张及节约生产成本。上海地区为加强农田地力建设出台了“实施粮田换茬绿肥补贴”政策，以鼓励农户推广绿肥种植。笔者研究了绿肥还田对滩涂土壤养分变化的影响，以期为盐碱土壤改良和利用提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验材料
试验地点设在上海崇明东滩上实农业园区，土壤类型为滨海盐土，土壤肥力较低，土壤理化性质：pH 8.6，有机质含量9.8 g/kg，碱解氮20.2 mg/kg，速效磷10.3 mg/kg，速效钾149.1 mg/kg。
1.2试验材料绿肥的种植选用紫云英和蚕豆2种豆科植物。
1.3试验设计
试验共设3个区，即紫云英区、蚕豆区、冬季休闲区，每区面积66.7 m2。紫云英于每年10月5日播种，播种量为37.5 kg/hm2；蚕豆于10月25日播种，播种量为150.0 kg/hm2。紫云英和蚕豆于4月底全量翻压还田。
于2013年起连续进行3年，共计有3茬绿肥，3茬水稻。连续3年种植绿肥-水稻后，于2015年水稻收后分小区采集土壤（0～20 cm）样品，分析土壤有机质、全氮等养分指标。
1.4测定项目与方法
有机质含量采用重铬酸钾容量法测定；植株样品经H2SO4-H2O2消煮后，全氮和速效氮含量用蒸馏定氮法测定，全磷含量用钒钼黄比色法测定，全钾和速效钾含量用火焰光度计测定，速效磷含量采用钼蓝比色法测定。
2结果与分析
2.1两种绿肥干物质的主要营养元素成分
由表1可知，紫云英主要营养成分含量最高，氮、磷、钾养分总量（N+P2O5+K2O）达到4.41%，其次为水稻秸秆，蚕豆的营养成分含量最低。除养分含量外，碳氮比是影响有机物料在土壤中腐解速率的关键因素，碳氮比高，其有机氮的矿化分解缓慢，分解残留率也较高；碳氮比低，秸秆中所含有机氮的矿化分解速率便相对较快。紫云英和蚕豆的碳氮比分别为15.76和19.56，水稻秸秆的碳氮比为53.53。这说明两种绿肥压青后在土壤中的腐解速度较快。
2.2两种绿肥还田对土壤有机质积累的影响
由表2可知，绿肥鲜草翻压还田均能提高土壤有机质含量，稻-紫云英、稻-蚕豆、稻-冬闲3种茬口土壤有机质含量分别增加0.15%、0.10%和0.04%，其中稻-紫云英茬口对土壤有机质含量的提升效果最好，增加幅度达16.13%。 2.3两种绿肥还田对土壤全氮含量积累的影响
由表3可知，3种轮作茬口土壤的全氮含量总体呈增加趋势，其中稻-紫云英3年间全氮的增加幅度最大，达14.81%，其次为稻-蚕豆，为10.00%。
2.4两种绿肥还田对土壤速效养分含量积累的影响
由表4可知，不同绿肥品种对土壤氮素的转化效果不同，紫云英还田更有利于土壤氮素的积累，土壤碱解氮含量比CK增加了13.52%。由于土壤中有机质的含量增加，土壤中有效磷含量也发生相应变化，与CK相比，土壤中速效磷含量均有所增加，紫云英和蚕豆还田有效磷含量较CK分别增加了42.66%和25.98%。这是由于绿肥新鲜秸秆翻压后可提高土壤有机酸含量，有效减少铝、铁等矿物对土壤溶液中磷的吸收固定，增加了土壤中磷素的有效性。与冬季休闲田相比，3年绿肥还田后土壤钾素积累量也有较大提高，蚕豆和紫云英区速效钾比对照分别提高了22.07%和8.52%。
3结论与讨论
（1）上海地区要大幅度降低肥料氮就必须打破水稻-小麦、水稻-油菜的耕作模式，实行“减麦增绿”的秋播结构调整，推广水稻-绿肥的耕作体系（或做到稻-麦和稻-绿肥2年1次的轮作换茬），利用生物固氮增加土壤氮素，并通过绿肥的还田促进土壤微生物的活动，从而提高土壤中氮、磷、钾等养分的有效性，活化土壤自有养分来减少肥料的投入。许建平等[6]研究证明，水稻-绿肥轮作是大幅度降低氮化肥用量的重要途径，较无绿肥区的纯氮用量减少53.35 kg/hm2。
（2）连年的稻-麦轮作使得土壤肥力逐年下降，夏收季节矛盾突出。种植绿肥是改良低产土壤的有效途径之一，以小肥换大肥是评判绿肥品质的重要指标，紫云英和蚕豆的氮、磷、钾养分总量分别为4.41%和3.02%，碳氮比（C/N）分别为15.76和19.56。与稻草秸秆相比，绿肥鲜草有着适宜的碳氮比，翻压还田后经一定的腐解时间就可矿化分解为无机氮，还田前期也不会发生与水稻“争氮”现象，可有效缓解水稻收种阶段机械、劳动力和适时播种等矛盾。
（3）秸秆、绿肥等有机物料压入土壤，在其腐解过程中通过养分的转化及对土壤养分的活化，可改善土壤养分供应状况，影响土壤中氮素的供应。不仅如此，绿肥翻压还能在土壤中积累大量有机质，改善土壤物理、化学性状，有利于水稻根系生长。该研究中连续3年的绿肥紫云英翻压，土壤有机质和全氮含量分别提高16.13%和14.81%。绿肥还田区土壤速效氮磷钾也均有不同程度的增加，表现出了较好的土壤培肥效果，是沿海滩涂低产土壤培肥地力的有效途径。
（4）绿肥等有机物料的翻压还田，对提高低产田土壤肥力有显著的效果。今后需重视绿肥配套的高产栽培技术，包括适时播种、开沟排水、根瘤菌接种、肥水调控等，才能达到后期还田肥土的功效。
参考文献
[1]
高嵩涓，曹卫东，白金顺，等.长期冬种绿肥改变红壤稻田土壤微生物生物量特性[J].土壤学报，2015，52（4）：902-908.
[2] 赵冬，颜廷梅，乔俊，等.太湖地区绿肥还田与无机氮追肥配施的环境效应分析[J].土壤通报，2013，44（1）：161-167.
[3] 汪军，王德建，张刚，等.秸秆还田条件下氮肥用量对稻田氮素淋失的影响[J].中国环境科学，2010，30（12）：1650-1657.
[4] 俞巧钢，叶静，符建荣，等.不同有机物料还田对稻田氨挥发和水稻产量的影响[J].浙江农业科学，2011（4）：908-909，913.
[5] 侯方舟，屠乃美，何康，等.南方双季稻区冬种绿肥对土壤质量的影响研究进展[J].作物研究，2015，29（6）：682-685.
[6] 许建平，徐瑞国，施振云，等.水稻-绿肥（蚕豆）轮作减少氮化肥用量研究[J].上海农业学报，2004，20（4）：86-89.
关键词绿肥；紫云英；蚕豆；土壤肥力
中图分类号S158文献标识码
A文章编号0517-6611（2016）22-143-02
Abstract[Objective] To enhance the soil fertility of mudflat and to promote the sustainable development of agriculture. [Method] Threeyear field returning of milk vetch and broad bean on soil fertility was arranged in rice field. Effects of ricegreen manure cropping rotation on soil fertility of mudflat were researched. [Result] Compared with winter fallow treatment， returning green manure to field enhanced the organic matter in soil， enhanced the contents of soil alkalihydrolyzable nitrogen， rapidlyavailable phosphorus and rapidly available potassium. After threeyears ricegreen manure rotation， milk vetch showed higher enhancement for soil fertility than broad bean. Soil organic matter content and total nitrogen content in milk vetch area enhanced by 16.13% and 14.81%， respectively. [Conclusion] Ricegreen manure cropping rotation is a relatively good rotation mode.
Key wordsGreen manure； Milk vetch； Broad bean； Soil fertility
种植豆科绿肥是作物氮素供应的主要途径之一，随着化肥特别是氮肥施用量的增加，土壤氮素营养供应转移到氮肥的施用上，但氮肥利用率低，淋失严重，对土壤、水体、生态环境造成严重破坏。长期以来，种植绿肥和粮-绿轮作在粮食生产和提高土壤肥力方面具有重要作用。研究表明，种植绿肥压青还田能够使土壤化学及生物学性状等发生改变[1]，提高土壤有机质含量，保持和改善土壤结构，减少速效养分尤其是氮的损失，减少氮肥施用量[2]；绿肥、秸秆还田可减少稻田氮素氨挥发和渗漏损失[3-4]；豆科绿肥能进行根瘤固氮，为后茬作物提供氮素营养，提高作物产量[5]，在一定程度上可以缓解化肥资源紧张及节约生产成本。上海地区为加强农田地力建设出台了“实施粮田换茬绿肥补贴”政策，以鼓励农户推广绿肥种植。笔者研究了绿肥还田对滩涂土壤养分变化的影响，以期为盐碱土壤改良和利用提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验材料
试验地点设在上海崇明东滩上实农业园区，土壤类型为滨海盐土，土壤肥力较低，土壤理化性质：pH 8.6，有机质含量9.8 g/kg，碱解氮20.2 mg/kg，速效磷10.3 mg/kg，速效钾149.1 mg/kg。
1.2试验材料绿肥的种植选用紫云英和蚕豆2种豆科植物。
1.3试验设计
试验共设3个区，即紫云英区、蚕豆区、冬季休闲区，每区面积66.7 m2。紫云英于每年10月5日播种，播种量为37.5 kg/hm2；蚕豆于10月25日播种，播种量为150.0 kg/hm2。紫云英和蚕豆于4月底全量翻压还田。
于2013年起连续进行3年，共计有3茬绿肥，3茬水稻。连续3年种植绿肥-水稻后，于2015年水稻收后分小区采集土壤（0～20 cm）样品，分析土壤有机质、全氮等养分指标。
1.4测定项目与方法
有机质含量采用重铬酸钾容量法测定；植株样品经H2SO4-H2O2消煮后，全氮和速效氮含量用蒸馏定氮法测定，全磷含量用钒钼黄比色法测定，全钾和速效钾含量用火焰光度计测定，速效磷含量采用钼蓝比色法测定。
2结果与分析
2.1两种绿肥干物质的主要营养元素成分
由表1可知，紫云英主要营养成分含量最高，氮、磷、钾养分总量（N+P2O5+K2O）达到4.41%，其次为水稻秸秆，蚕豆的营养成分含量最低。除养分含量外，碳氮比是影响有机物料在土壤中腐解速率的关键因素，碳氮比高，其有机氮的矿化分解缓慢，分解残留率也较高；碳氮比低，秸秆中所含有机氮的矿化分解速率便相对较快。紫云英和蚕豆的碳氮比分别为15.76和19.56，水稻秸秆的碳氮比为53.53。这说明两种绿肥压青后在土壤中的腐解速度较快。
2.2两种绿肥还田对土壤有机质积累的影响
由表2可知，绿肥鲜草翻压还田均能提高土壤有机质含量，稻-紫云英、稻-蚕豆、稻-冬闲3种茬口土壤有机质含量分别增加0.15%、0.10%和0.04%，其中稻-紫云英茬口对土壤有机质含量的提升效果最好，增加幅度达16.13%。 2.3两种绿肥还田对土壤全氮含量积累的影响
由表3可知，3种轮作茬口土壤的全氮含量总体呈增加趋势，其中稻-紫云英3年间全氮的增加幅度最大，达14.81%，其次为稻-蚕豆，为10.00%。
2.4两种绿肥还田对土壤速效养分含量积累的影响
由表4可知，不同绿肥品种对土壤氮素的转化效果不同，紫云英还田更有利于土壤氮素的积累，土壤碱解氮含量比CK增加了13.52%。由于土壤中有机质的含量增加，土壤中有效磷含量也发生相应变化，与CK相比，土壤中速效磷含量均有所增加，紫云英和蚕豆还田有效磷含量较CK分别增加了42.66%和25.98%。这是由于绿肥新鲜秸秆翻压后可提高土壤有机酸含量，有效减少铝、铁等矿物对土壤溶液中磷的吸收固定，增加了土壤中磷素的有效性。与冬季休闲田相比，3年绿肥还田后土壤钾素积累量也有较大提高，蚕豆和紫云英区速效钾比对照分别提高了22.07%和8.52%。
3结论与讨论
（1）上海地区要大幅度降低肥料氮就必须打破水稻-小麦、水稻-油菜的耕作模式，实行“减麦增绿”的秋播结构调整，推广水稻-绿肥的耕作体系（或做到稻-麦和稻-绿肥2年1次的轮作换茬），利用生物固氮增加土壤氮素，并通过绿肥的还田促进土壤微生物的活动，从而提高土壤中氮、磷、钾等养分的有效性，活化土壤自有养分来减少肥料的投入。许建平等[6]研究证明，水稻-绿肥轮作是大幅度降低氮化肥用量的重要途径，较无绿肥区的纯氮用量减少53.35 kg/hm2。
（2）连年的稻-麦轮作使得土壤肥力逐年下降，夏收季节矛盾突出。种植绿肥是改良低产土壤的有效途径之一，以小肥换大肥是评判绿肥品质的重要指标，紫云英和蚕豆的氮、磷、钾养分总量分别为4.41%和3.02%，碳氮比（C/N）分别为15.76和19.56。与稻草秸秆相比，绿肥鲜草有着适宜的碳氮比，翻压还田后经一定的腐解时间就可矿化分解为无机氮，还田前期也不会发生与水稻“争氮”现象，可有效缓解水稻收种阶段机械、劳动力和适时播种等矛盾。
（3）秸秆、绿肥等有机物料压入土壤，在其腐解过程中通过养分的转化及对土壤养分的活化，可改善土壤养分供应状况，影响土壤中氮素的供应。不仅如此，绿肥翻压还能在土壤中积累大量有机质，改善土壤物理、化学性状，有利于水稻根系生长。该研究中连续3年的绿肥紫云英翻压，土壤有机质和全氮含量分别提高16.13%和14.81%。绿肥还田区土壤速效氮磷钾也均有不同程度的增加，表现出了较好的土壤培肥效果，是沿海滩涂低产土壤培肥地力的有效途径。
（4）绿肥等有机物料的翻压还田，对提高低产田土壤肥力有显著的效果。今后需重视绿肥配套的高产栽培技术，包括适时播种、开沟排水、根瘤菌接种、肥水调控等，才能达到后期还田肥土的功效。
参考文献
[1]
高嵩涓，曹卫东，白金顺，等.长期冬种绿肥改变红壤稻田土壤微生物生物量特性[J].土壤学报，2015，52（4）：902-908.
[2] 赵冬，颜廷梅，乔俊，等.太湖地区绿肥还田与无机氮追肥配施的环境效应分析[J].土壤通报，2013，44（1）：161-167.
[3] 汪军，王德建，张刚，等.秸秆还田条件下氮肥用量对稻田氮素淋失的影响[J].中国环境科学，2010，30（12）：1650-1657.
[4] 俞巧钢，叶静，符建荣，等.不同有机物料还田对稻田氨挥发和水稻产量的影响[J].浙江农业科学，2011（4）：908-909，913.
[5] 侯方舟，屠乃美，何康，等.南方双季稻区冬种绿肥对土壤质量的影响研究进展[J].作物研究，2015，29（6）：682-685.
[6] 许建平，徐瑞国，施振云，等.水稻-绿肥（蚕豆）轮作减少氮化肥用量研究[J].上海农业学报，2004，20（4）：86-89.