绿肥指的是可以用作肥料的栽培作物。近20多年来,随着化肥工业的快速发展,我国的化肥使用量不断增长,有机肥料越来越不被重视,绿肥相关研究大大萎缩,品种更新严重落后,绿肥作物的生产迅速滑坡。近年来,现代农业呼唤传统农业精华回归,绿肥作物得到越来越多有识之士的关注。有关专家呼吁,应加大对绿肥的重视力度,及时更新品种,恢复和发展绿肥生产。
中国农业科学院曹卫东博士表示,几十年前,中国基本没有化肥工业,施肥依靠的主要是绿肥和农家肥。以紫云英为例,1hm2绿肥可固氮153kg,活化、吸收钾126kg,替代化肥的效果明显。
绿肥可以弥补这些不足。绿肥能提供大量的有机质,改善土壤微生物性状,从而改善土壤质量。发展绿肥是实现有机无机肥料配合的重要措施。
除此之外绿肥是最清洁的有机肥源,没有重金属、抗生素、激素等残留威胁,完全满足现代社会对于农产品品质的要求。在连作制度中插入一茬绿肥可以大幅度减少一些作物的连作障碍,减少病虫害的发生。
我国有大量的冬闲田、可利用的作物茬口间隙、果桑茶烟等经济作物行间空地,同时有大量可以利用间、套、混作发展绿肥的中低产耕地。仅从农区和经济园林方面考虑,南方稻田约有0.2亿公顷面积冬季闲置,华北也有大量的冬闲土地,西南旱地非常适宜粮肥轮作形式;中低产田通过间、套、轮作等方式,可插入30%左右的绿肥;经济园林行间空地约占30%~50%,可以种植覆盖性绿肥。我国潜在农区、经济园林约0.5亿公顷甚至更多,假如能实现30%左右的种植目标,就可以将全国绿肥种植面积恢复到0.15亿公顷,每年估计可减少流入水体的氮肥相当于67.5万吨尿素,是每年流入太湖水域氮素的8.7倍。
绿肥能固氮、吸碳,节能减耗作用显著。据专家测算,0.15亿公顷的绿肥每年的养分生产能力相当于500万吨尿素、410万吨硫酸钾,可节约大量煤炭和电能。绿肥体内含大量碳素,据推算,0.15亿公顷绿肥可以固定1.13亿吨二氧化碳,同时放出0.97亿吨氧气,对于我国履行减排二氧化碳等国际公约具有重大意义。
我国发展绿肥潜力巨大,除耕地外,我国还有大量的无林地、荒漠化土地和沙化土地。绿肥多数是豆科作物,具有固氮特性,在一些土质较差的地区,比其他作物生长好,在这些地区发展绿肥生产同样大有可为。理论上,若将我国无林地全部绿化,30%左右的荒漠化土地和沙化土地种植豆科绿肥,再加上农区和经济园林的潜力,绿肥总面积可达2.1亿公顷。达到这个目标,每年可以增加净生物量9.5亿吨,年吸收16.7亿吨二氧化碳(约相当于我国二氧化碳总排放量的27%);并可以固定相当于数千万吨尿素的氮,十分可观。
我国发展绿肥首要问题是对其认识不足。因此绿肥种植利用长时间处于自生自灭状态,而国家政策性投入和引导的缺失,也使农民种植利用绿肥的积极性不高。据了解,我国绿肥种植面积最高峰曾经达到约0.10亿~0.15亿公顷,并持续稳定多年,而当前乐观估计只有0.03亿公顷。由中国农业科学院农业资源与农业区划研究所组织实施的公益性行业(农业)科研专项——“绿肥作物生产与利用技术集成研究及示范”项目2008年在北京启动。3年内国家将投入2690万元支持该项目的研究与实施。
绿肥有改土培肥增产的显著效果,应根据各地的气候、土壤、种植制度,选择适宜的绿肥品种。栽培绿肥最好在盛花期翻压,此时产量高,养分含量也高,组织幼嫩易分解,翻埋绿肥深度为6~10cm,盖土要严,翻后耙地整压,压青后15~20d才能进行播种或移苗。翻压绿肥用量通常为22~38t/hm2,适当配合使用磷肥。
一、绿肥种类与资源
由于各地的自然条件和耕作制度不同,绿肥的种植时期和方式也不一样,这里主要根据绿肥的植物学特性区分为两类:豆科绿肥和非豆科绿肥。
二、绿肥种植模式
1、粮肥轮作
在同一块田地根据土壤肥力种植一年或几年绿肥,然后再种植几年粮食作物,这种方式适合土壤瘠薄或畜牧业比重大的区域。
2、粮肥复种
在同块田地一个年度或一个年周期内,种植一茬粮食然后种植一茬以上的绿肥。
例如水稻-水稻-绿肥复种主要分布在长江以南,早稻收割后,栽晚稻,晚稻收割前在稻行内撒播紫云英、苕子、金菜花、肥田萝卜或草木樨绿肥,也可利用集中绿肥混播。割稻后绿肥在冬前和越冬后生长,第二年早稻栽秧前翻压,在绿肥高产的田块还可以刈出一部分做饲料或异地压青、沤制泥肥。
在淮河以南地区可以用采取小麦-绿肥-水稻复种模式、小麦-水稻-绿肥复种、油菜-水稻-绿肥复种,北方一季稻区可采取绿肥-水稻复种,一年一麦区可采取小麦-绿肥复种,绿肥-经济作物(烟草、西瓜、蔬菜等)复种模式。
3、粮肥间作套种
包括一熟制地区粮肥间作套种、二年三熟以上的多熟制区粮肥间作套种。
在一熟制地区,主要是利用玉米、高粱、棉花春季播种晚,前期生长慢的特点,在其预留行间,早春播种草木樨、香豆子、油菜、箭筈豌豆、蚕豆等绿肥,绿肥出苗后,按适宜的播期和原定行距播种玉米、高粱、棉花等。也可以采取玉米绿肥带状间作的模式。
在多熟制地区粮肥间作方法较多。小麦-玉米-绿肥间作,秋季播种小麦时留埂,春季套种玉米,夏季小麦收获后种植田菁、杠麻、绿豆、草木樨等绿肥,玉米和绿肥共生,秋季收获玉米后,绿肥连同玉米残茬耕翻入麦田。
小麦-绿肥-水稻间作套种,秋季麦类与绿肥同时间种,冬春季小麦与绿肥共生,小麦收获后绿肥生长一段时间后压青栽晚稻。
另外还有小麦-绿肥-棉花-绿肥套种模式、水稻-绿肥-油菜-水稻套种模式、水稻-田菁间作套种、稻田套养满江红等。
4、果、茶、桑园及幼林地间作套种绿肥
果、茶、桑园及幼林地,可以间种一年生绿肥,也可以种植多年生绿肥、一般要求绿肥品种植株不高,耐阴性强,耐践踏和再生能力强。如苹果园多用毛叶苕子、绿豆、箭筈豌豆、草木樨、黑麦草等;柑橘园多用蚕豆、光叶苕子、紫云英、肥田萝卜、印度豇豆、乌豇豆、三叶草等;葡萄园多用铺地木蓝、黄花耳草、大叶猪屎豆、紫云英、豌豆、肥田萝卜等;幼林地多用草木樨、小冠花、山毛豆、杠麻、田菁、毛叶笤子等;热带经济林多用蝴蝶豆、毛豌豆、无刺含羞草、银合欢、柱花草、象草、爪畦葛藤等;园隙空地多用紫穗槐、小冠花、紫花苜蓿、杠麻、草木樨、黑麦草、山毛豆、三叶草等。生长的绿肥可以翻压,也可以刈草施用或者生草覆盖。