紫云英绿肥对提升耕地质量与水稻产量作用的研究

2024-05-03南陵县种植业服务中心何佳丽

河北农机 2024年2期

南陵县种植业服务中心何佳丽

前言

绿肥是一种极为特殊的肥料，不仅能够改善土壤肥力，还能够防止水土流失，让自然资源得到更加高效的利用。因此想要保障粮食生产安全，为水稻构建更为优质的生长环境，就需要对绿肥的施用加以重视。在我国南方水稻种植区域，进行诸如紫云英等绿肥作物的种植，有助于改善目标种植区域的土壤肥力，让当地的耕地质量大幅度提升，使水稻产值在短时间内迅速扩充。2008 年之后，我国南方各稻区都尝试构建了绿肥作物生产和利用技术研发基地，安徽省作为我国水稻生产重镇，自然也应当加紧对紫云英绿肥种植利用技术的研究。

1 紫云英绿肥的具体品种分析

紫云英的品种并不繁多，只要能够因地制宜地完成优良品种的筛选工作，紫云英就能够协助当地农户改善耕地质量，让当地的水稻产量得到有效提升。较为常见的地方紫云英品种有弋江籽，光泽种，余江大叶籽等。现阶段经常选育的紫云英品种有：闽紫一号，萍宁三号，湘肥二号，浙紫五号。实际上紫云英的开花时期是会影响到水稻种植时间的，故而在大部分情况下，水稻种植人员都会选择早熟的紫云英品种来进行种植。光泽种和闽紫一号都属于早熟的紫云英品种，因此在水稻种植区域较为常见[1]。

2 紫云英绿肥提质增产效用分析

2.1 能够促进水稻充分吸收养分

紫云英的种植和使用，能够促进当地水稻的养分吸收，让水稻在生长过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，因此在使用紫云英绿肥的过程中，大气氮素会迅速归还土壤，能够让土壤肥力得到大幅度提升。作为豆科绿肥，紫云英的碳氮比较低，在翻压后的一个月时间内，其本身的氮素释放量就会达到将近90%左右，在其种植完成后的二到四周之内，周边土壤内的无机氮含量会逐步达到峰值，这能在一定程度上帮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动水稻种植，那么水稻在生长过程中就能充分吸收钾，磷，氮等营养元素，水稻的养分累积量也会大幅度提升。

譬如在紫云英使用过程中，配施60%的氮肥，那么相比较常规施肥方法来说，这类肥料的使用方式，能够使得水稻的孕穗期和成熟期吸氮量大幅度提升。在这一过程中，不同形态的氮素间还会产生交互作用，进而对水稻吸收利用化肥氮的速率产生至关重要的影响。倘若使用15N 双标记法，来研究该类肥料使用情况下的水稻生长情况，不难发现大约会有29%的化肥氮被水稻完全吸收，土壤中还会残留15%的化肥氮，这两项数值要远远高于单独化肥处理法运用后的数值。因此使用紫云英绿肥，是能够让氮肥利用率得到提升的，也能够让氮素损失大幅度减少[2]。

2.2 能够优化水稻产量的构成

如果在化肥施用的过程中搭配紫云英绿肥，那么水稻产量构成就能得到更进一步优化，这能够使得水稻生产的稳定性得到保障。相比较全量化肥而言，合理使用紫云英，并搭配使用减量化肥，能够让水稻植株进一步增高，水稻的有效穗数也能大幅度上升。其水稻植株增高幅度大约会保持在2.8%～6.6%左右，水稻有效穗数增幅也会介于5.4%～16.1%之间。如果在冬季种植紫云英绿肥，那么水稻的光合作用就能够得到更进一步的凸显，这可让水稻的叶面积指数以及光合速率在不知不觉中得到提升。如果使用紫云英联合稻草利用方式减施化肥，那么不仅早稻的有效穗数和每穗实粒数能够得到提升，晚稻的有效穗数和每穗实粒数也能获得稳定的增长。因此从这个角度来看，进行紫云英绿肥的使用是很有必要的，其本身能够产生的提质增产效应值得水稻种植农户关注。

2.3 能够提升耕地土壤的肥力

紫云英绿肥在土壤肥力提升方面所起到的效果是有目共睹的，如果能够合理使用紫云英绿肥，那么土壤养分库容就会得到进一步扩充，土壤肥力会大幅度上涨。在冬季种植紫云英，能够让土壤中的有机质含量和氮含量大幅度提升，相比较单施化肥而言，施用紫云英绿肥的土壤，会具有更充沛的氮库和碳库。安徽池州在2016 年～2020 年之间进行了单施化肥和紫云英化肥的施用结果对比，具体数据如图1 所示。通过对图中的数据进行分析和研究不难发现，如果在施用紫云英的过程中，配合使用了不同比例的化肥，那么其土壤的有机质含量会有较为明显的变化。在紫云英配施100%比例的化肥后，其土壤的质量增幅大约在1.96%左右。如果配合施用80%比例的化肥，那么其土壤的质量增幅会上升到3.95%，如果配合适用60%比例的化肥，那么其土壤质量增幅会上升到4.15%，如果配合适用比例为40%的化肥，那么其土壤的质量增幅会上升到5.71%左右。因此配合施用化肥比例一旦上升，土壤的质量增幅就会持续性下降，配合施用化肥比例降到一定程度，那么土壤中的有机质含量就会明显上升。

图1 种植翻压紫云英配施不同比例化肥下的土壤有机质和全氮含量

倘若比较紫云英配施不同比例化肥后，土壤中的含氮量，不难发现相比较单质化肥来说紫云英配施不同比例化肥后，其土壤中的全氮含量将会有明显的上升趋向。配施80%比例的化肥，土壤中的全氮含量会上升1.22%，配施比例为60%的化肥，那么土壤中的全氮含量将会上升3.23%。因此通过数据分析不难发现，在稻田中种植紫云英绿肥是很有必要的，紫云英能够在提质增产方面发挥重大作用。也可让土壤中的有机碳生态功能趋于稳定[3]。

3 紫云英作用下的氮转化机制分析

3.1 硝化作用分析

在具体的水稻种植过程中，土壤的氮素有效性和氮损失，容易受到硝化作用的影响。如果使用紫云英绿肥来辅助进行稻田种植，那么碳素循环的微生物群落结构就会发生较为明显的变化，这样一来，氮素损失比率就会得到较明显的控制。因此现阶段研究绿肥硝化作用的学者，都将关注重点放在紫云英绿肥对硝化微生物的影响方面。

在不同种类的水稻土壤中，绿肥所产生的硝化能力会存在明显的差异化特征。相比较酸性水稻土来说，碱性水稻土的硝化能力要明显更强一些。这是因为紫云英绿肥在种植过程中会有效降低碱性土壤本身的硝化强度，但却会在一定程度上增加酸性土壤本身的硝化强度。譬如在碱性紫潮泥中使用紫云英绿肥，那么土壤的铵态氮含量就会大幅度增加，硝态氮含量反而会逐步降低。因此通过研究不难发现，紫云英绿肥的种植工作能够在调控硝化作用方面起到至关重要的影响。

3.2 固氮作用分析

紫云英一旦进入到盛花期，其内部的氮素大约有78%是通过生物固氮的形式来呈现的，根系残体以及地上部分一旦翻压入土，每年大约有n93 kgHm2的氮会进入到土壤中。如果对水稻体内的氮素来源进行分析和研究，不难发现大部分水稻体内有25%～45%左右的氮素都来源于翻压的紫云英绿肥氮。化肥适配以及外源有机物料投入等操作，会在一定程度上影响到紫云英的生物固氮数值。倘若使用田间定位试验的方式来对相关数据信息进行分析和统计，不难发现大部分稻草还田处理生物中的固氮比例，都集中在59%～68%左右，明显要低于对照处理的具体数值。但即便如此，稻草还田的处理方式仍然能够让紫云英的生物量得到提升，因此其固氮总量仍然会保持较高的水准[4]。

如果在添加稻草之后进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会呈现出明显的下降趋向，如果在这一过程中添加一定量的葡萄糖，那么不同氮水平之间的差距就会逐步缩小。因此紫云英的生物固氮具体情况，是会受到施氮响应因碳源有效性影响的。

4 紫云英种植利用策略研究

由于紫云英绿肥的使用，能够有效改善耕地质量，让水稻产量大幅度提升，因此制定更具有可行性的紫云英种植利用策略，是能够推动水稻种植生产的，能够让我国的农产业生产建设迈上新台阶。

4.1 进行合理的种子处理

种子处理工作质量会直接影响到紫云英种植的最终效果。因此在种子处理阶段，需要尽可能选择晴天的中午进行太阳暴晒，晒种时间应当控制在4～5 个小时左右。在晒种工作完成后，需要将种子与细沙按比例进行拌和，并及时把种子和细沙共同装入编织袋内用力揉搓，这能在一定程度上提升种子的吸水速度和发芽速率。在后续的种子浸泡过程中，时长应控制在12～24小时左右，否则会影响到紫云英后续的种植生长效果。

4.2 科学完成播种工作

在具体的播种工作推进阶段，种植人员需要合理选择播种时间。如果播种地点是生长旺盛的杂交晚稻田，那么工作人员应当尽可能在晚稻收割前的20 天左右完成播种工作，这能够让草籽的出苗、生长效果变得更加理想。在具体的播种过程中，应当尽可能使用人工撒播方式，在播种工作完成后，种植人员还需要用竹竿轻轻拨动稻株，争取让稻叶上的种子尽可能落到地面。在播种状态下，田间湿润度需要得到更充分的保障，且与此同时，亩播种量应当控制在两公斤左右。

4.3 有效完成水稻收割工作

在具体的水稻收割工作完成过程中，工作人员可根据实际情况择优选择机械收割或人工收割方式。但需要注意的是，不论使用机械收割还是人工收割法，种植人员均需要保留稻茬，稻茬长度需要控制在15～20cm左右。如果是使用机械半喂入式的方式来进行收割，那么就不需要保留稻茬，工作人员需要完全将稻草切碎[5]。

4.4 合理时间进行翻耕

紫云英的盛花期或者初始的结荚期，是最适宜进行翻耕操作的。工作人员最好将翻耕的时间节点，控制在紫云英开花60%～70%左右，在双季水稻种植区域内，工作人员的具体翻耕日期，要依照早稻插秧的季节来进行确定。通常情况下，在插秧前的15 天～20 天左右，就需要按时完成沤田压青方面的工作，每亩紫云英绿肥的压青量需要保证控制在1500kg 左右。当然，由于不同地区的土壤肥力和土质情况存在一定差别，因此工作人员可根据实际情况来适当调整压青量。

4.5 进行必要的水肥管理

在紫云英种植过程中，一到进入冬季，就很容易遭遇干旱问题。因此种植人员一旦发现土壤表面出现了发白现象，或是紫云英的边叶出现了发黄和发红等问题，那么种植人员就需要及时采取抗旱措施，通过灌溉跑马水的方式解决这一问题。如果在秋冬交替或开春时节遭遇了连续的降水，那么种植人员需要及时完成沟渠清理和积水排放等工作。倘若紫云英种植的稻田区域本身就具有较高的肥力，或是目标区域的紫云英产量要求不难达到，那么在紫云英种植生产的过程中，有关工作人员也可以选择不施用肥料。这能够让农事操作的频率得到有效控制，减少人力资源成本的浪费。但倘若目标种植区域的稻田肥力不够理想，那么工作人员则仍然需要进行肥料的使用。

4.6 成熟期完成翻耕工作

在单季稻种植的区域内，种植人员需要在成熟期完成翻耕方面的工作。在大部分情况下，五月中旬左右，紫云英就已经进入到了结荚成熟的关键节点。因此种植人员需要进行一次性的翻耕入土，只有在紫云英结荚后再翻耕，才能使得其与单季稻的茬口相衔接，一旦在这一时期将紫云英的种子洒落在田中，那么就无需等到冬季再行播种，田中会自然长出紫云英绿肥苗，这能够使得重复播种的频率大幅度减少。