梁 琴,周澤弘,漆 燕,蔣 進,韓文斌,莫 坤
(四川省南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院土肥與資源環(huán)境研究所,四川 南充 637000)
水稻是四川省的主要糧食作物,種植面積大,分布廣。自20世紀80年代以來,隨著化肥工業(yè)的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過度依賴化肥,忽略了對有機肥和綠肥的施用,造成土壤板結(jié)、耕地質(zhì)量下降、持續(xù)生產(chǎn)能力減弱、稻田生態(tài)環(huán)境惡化、農(nóng)業(yè)面源污染加劇等問題。因此,如何提升稻田肥力、提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)成為目前國內(nèi)外研究的熱點。綠肥作為一種養(yǎng)分全面的優(yōu)質(zhì)生物肥源,是我國農(nóng)作物種植制度中重要的輪作倒茬作物,它在提供農(nóng)作物所需養(yǎng)分、改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和防止侵蝕及污染等方面均有良好的作用,種植翻壓綠肥是保持和提高土壤質(zhì)量及其可持續(xù)利用的重要措施之一。
南充市地處四川省東北部丘陵區(qū),早有種植綠肥的傳統(tǒng)?!笆濉逼陂g,農(nóng)業(yè)部正式將綠肥列入國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,以南充市農(nóng)科院為依托單位的南充綜合試驗站是四川省唯一的綠肥綜合試驗站,經(jīng)過長期的實踐證明,種植利用綠肥與 “綠水青山”發(fā)展理念完美契合,是推進南充市農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施的有力舉措?!熬G肥+產(chǎn)業(yè)”模式的構(gòu)建與推廣有助于南充市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的建設(shè)與發(fā)展,是實現(xiàn)“以田養(yǎng)田”“以地養(yǎng)地”“用養(yǎng)結(jié)合”的重要手段。本文結(jié)合國家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系南充綜合試驗站相關(guān)工作,重點分析南充市稻田綠肥的應(yīng)用效果,分析綠肥在川東北丘陵區(qū)水稻生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展?jié)摿?,研究發(fā)展對策,為全省稻田綠肥的推廣與發(fā)展提供重要參考。
南充市自然資源豐富,雨量充沛,土壤以紫色土為主,適合各類作物生長。綠肥在南充種植歷史悠久,種植模式也呈現(xiàn)多樣性。在過去多熟制條件下,稻田綠肥種植面積曾達到0.67萬hm2以上。20世紀80年代以來,隨著家庭承包責(zé)任制和農(nóng)村勞動力的大量轉(zhuǎn)移,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過度依賴化肥的施用,導(dǎo)致稻田綠肥種植面積快速萎縮。2008年以來,在國家綠肥行業(yè)科研專項、土壤有機質(zhì)提升、秸稈還田等項目的引領(lǐng)下,綠肥呈現(xiàn)快速恢復(fù)發(fā)展趨勢。自“十三五”綠肥體系成立以來,南充綜合試驗站先后在西充、閬中等地建立基于綠肥的優(yōu)質(zhì)水稻基地5個,示范面積達67hm2,隨著項目的實施及政策的推動,南充稻田綠肥發(fā)展前景良好。
四川丘陵區(qū)秋季多雨,田間濕度大,時有積水現(xiàn)象,常見綠肥品種如紫云英、光葉苕子耐滯性差,容易造成苗期植株矮小甚至死亡,生物產(chǎn)量低,滿足不了田間生產(chǎn)利用。為解決這一生產(chǎn)難題,南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院積極收集引進綠肥資源材料,開展綠肥新品種篩選培育,成功培育出綠肥新品種“南選山黧豆”,并于2012年通過四川省品種審定(川審豆2012008)。南選山黧豆為一年生豆科綠肥,抗逆性強,生育期約230d,株高90~120cm,復(fù)葉,粉紅色蝶狀花,鮮草產(chǎn)量可達2000kg/667m2,養(yǎng)分含量優(yōu)于光葉苕子,鮮草可作為畜禽的優(yōu)質(zhì)飼草,籽粒蛋白質(zhì)、淀粉含量高,具有較高的加工利用價值。
南選山黧豆適應(yīng)性廣,一般在丘陵山區(qū)均適宜種植。9月中下旬至10月上中旬開始播種,以撒播為主,適當早播可促多分枝,提高生物產(chǎn)量。用種量3~4kg/667m2,播種前,土壤淺旋耕或免耕,播種前可曬種1~2d,以提高種子活力。苗期應(yīng)加強田間管理,遇陰雨天氣應(yīng)注意開溝排水,促進幼苗健壯生長,早分枝、早結(jié)瘤,增強固氮能力,提高抗逆性。南選山黧豆盛花期在4月中上旬,此時刈割翻壓綠肥,鮮草生物量最高,腐解周期一般在20d左右,粉細可加快其腐解。
南充市水稻種植一般為單季稻,種植制度多以水稻一冬閑為主,土壤耕層板結(jié),土壤理化性狀較差是制約水稻產(chǎn)量的主要因素。2011~2015年,南充綜合試驗站在西充縣青獅鎮(zhèn)開展了四川丘陵區(qū)綠肥水稻生產(chǎn)系統(tǒng)效應(yīng)研究,5年的定位試驗表明,在冬閑田種植綠肥南選山黧豆,可充分利用水熱資源,產(chǎn)鮮草1500~2000kg/667m2,替代化肥養(yǎng)分氮4.5~6.0kg,在確保水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的同時,顯著改善和提高土壤持續(xù)生產(chǎn)能力。
2.3.1 提高水稻產(chǎn)量 翻壓綠肥能為水稻生長提供充足的營養(yǎng),促進水稻生長發(fā)育,在一定程度上提高每叢穗數(shù)株高、結(jié)實率、千粒重,利于構(gòu)建高產(chǎn)水稻群體。與常規(guī)施肥(100% CF,即:尿素25kg/667m2、磷肥50kg/667m2、鉀肥10kg/667m2。下同)相比,GM+80%CF(綠肥翻壓量;1500kg/667m2;化肥用量:常規(guī)氮肥施用量的80%,磷鉀肥用量不變。下同)處理下水稻增產(chǎn)85kg/667m2,增幅13.9%。
2.3.2 改善稻米品質(zhì) 翻壓綠肥減施一定量化肥對提高水稻品質(zhì)有促進作用,綠肥處理下的稻米糙米率、精米率、整精米率均顯著提高,蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量顯著降低,稻米品質(zhì)有了明顯提升。
豆科綠肥能顯著提高土壤有機質(zhì)含量,改善土壤理化性狀。南選山黧豆屬典型豆科綠肥作物,其根瘤菌大、共生固氮能力強,分枝多、覆蓋效果好,在提高土壤氮的同時,能有效活化土壤中磷鉀元素,進而提高土壤肥力。
2.4.1 改善土壤養(yǎng)分狀況 南選山黧豆能固氮聚碳,活化土壤中的磷和鉀,培肥地力。5年的定位試驗結(jié)果表明,GM+80% CF處理下的土壤有機質(zhì)、全氮、速效鉀和有效磷較常規(guī)施肥提高了12.5%、10.7%、18.8%和5.4%,肥料利用率顯著提高。
2.4.2 改良土壤結(jié)構(gòu) 南選山黧豆有利于改善土壤物理性質(zhì),降低土壤容重,提高土壤孔隙度,改善土壤通透性。稻田種植山黧豆翻壓還田模式下的土壤容重比常規(guī)施肥降低5.6%以上,土壤孔隙度尤其是通氣孔隙度也有不同程度的增加。
2.4.3 改善土壤微生態(tài)環(huán)境 南選山黧豆具有較強的分枝習(xí)性,株高適中,覆蓋度好,能有效改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。長期種植和翻壓南選山黧豆能顯著增加水稻土壤微生物總量58.09%以上,有益細菌數(shù)量增加了77.93%。此外,種植翻壓山黧豆能有效提高土壤中脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶、脫氫酶活性。
四川丘陵區(qū)耕地面積大,自然資源豐富,區(qū)域優(yōu)勢明顯,隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的實施,優(yōu)質(zhì)水稻種植面積逐年增多,但冬閑干板田利用率低,適宜綠肥輪作種植,利用冬閑稻田發(fā)展綠肥潛力巨大。此外,公司、企業(yè)、種養(yǎng)大戶逐漸成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新興經(jīng)營主體,土地規(guī)模化經(jīng)營形勢良好,為綠肥的連片推廣種植提供了基礎(chǔ)。
綠肥具有綠色生態(tài)、高效替代、控草抑草等突出特點,可為耕地地力提升、化肥減施及有機肥替代等相關(guān)項目提供支撐。同時,將綠肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有機結(jié)合,開展稻田綠肥連片示范種植,著力打造基于綠肥的有機水稻示范生產(chǎn)基地,實現(xiàn)產(chǎn)品提質(zhì)增效,助推現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。
綠肥鮮草營養(yǎng)豐富,可作為優(yōu)質(zhì)飼草發(fā)展畜牧產(chǎn)業(yè);一些稻田綠肥如山黧豆、紫云英可作為雜糧、蔬菜進行食品開發(fā),增加其附加值;此外,稻田綠肥在3、4月份達到盛花期,綠肥花粉可作為優(yōu)質(zhì)蜜源發(fā)展蜂蜜產(chǎn)業(yè),在有條件的地區(qū)可連片種植,發(fā)揮景觀效應(yīng),推動鄉(xiāng)村觀光旅游業(yè)發(fā)展。
4.1.1 認識不到位,積極性不高 目前,川東北丘陵區(qū)水稻種植仍然以農(nóng)民土地承包分散經(jīng)營,耕地利用簡單粗放,過度依賴化肥來獲得水稻高產(chǎn),不重視提高稻田的耕地質(zhì)量,對種植利用綠肥缺乏正確認識,加之政策引導(dǎo)不夠,導(dǎo)致農(nóng)民自發(fā)種植綠肥的積極性不高。
4.1.2 政策扶持力度有待提高 四川省雖已出臺一系列政策鼓勵農(nóng)民休耕、還田,但僅有承擔有機質(zhì)提升和有機肥替代化肥項目的示范縣享受了政策補貼,大部分地區(qū)均未將綠肥納入補貼范圍,綠肥生產(chǎn)保障性不高。
4.1.3 推廣機制尚需完善 全省稻田綠肥的種植面積小,分布零散,多為新興經(jīng)營主體少量自發(fā)種植,未形成規(guī)模性化示范推廣。各縣市推廣部門尚未將稻田綠肥作為農(nóng)田休耕的重要手段進行示范推廣,也尚未制定長久有效的推廣模式,從而制約了稻田綠肥的推廣。
4.2.1 統(tǒng)籌發(fā)展、廣泛宣傳,提高綠肥認知度 根據(jù)四川丘陵區(qū)地域特點和生產(chǎn)現(xiàn)狀,圍繞現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展目標,因地制宜,統(tǒng)籌規(guī)劃,提出清晰、穩(wěn)定地長期支持綠肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展措施,穩(wěn)步推進稻田綠肥生產(chǎn)發(fā)展。積極利用網(wǎng)絡(luò)、廣播、電視、報刊等媒體大力宣傳,擴大綠肥在全社會的影響,加強技術(shù)培訓(xùn),引導(dǎo)農(nóng)民、業(yè)主將綠肥種植變?yōu)樽园l(fā)需求。
4.2.2 加大政策支持力度,確保綠肥產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展 以政府名義出臺恢復(fù)發(fā)展稻田綠肥生產(chǎn)的意見,明確目標、措施和要求。提高綠肥在化肥農(nóng)藥雙減、耕地質(zhì)量提升、退化土壤治理、輪作休耕補貼試點中的占比,統(tǒng)籌發(fā)揮綠肥效能。加大種子供給、種植翻壓等綠肥生產(chǎn)過程中的補貼力度,提高農(nóng)民種植綠肥的積極性,使其利益有所保障。
4.2.3 建立健全綠肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展推廣機制 綠肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)緊緊圍繞區(qū)域相關(guān)戰(zhàn)略部署,參與鄉(xiāng)村振興、脫貧攻堅等工作,大力推廣“綠肥+水稻”產(chǎn)業(yè)模式。建立多方聯(lián)動的“綜合試驗站、農(nóng)業(yè)推廣部門、示范基地”推廣機制,確保了示范推廣實效。建立“育、繁、推”一體化推廣應(yīng)用新機制,將綠肥新品種繁育與新技術(shù)集成有機結(jié)合,強化繁種基地建設(shè)。
4.2.4 加強稻田綠肥技術(shù)研發(fā) 根據(jù)稻田綠肥生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的實際問題,明確科研方向,重點開展川東北丘陵區(qū)稻田綠肥種植模式集成、丘陵區(qū)稻田綠肥機械化生產(chǎn)等研發(fā)工作,為四川綠肥生產(chǎn)發(fā)展提供技術(shù)支撐。通過科研、推廣與種子企業(yè)合作共建綠肥良繁體系,加強種子繁育基地建設(shè),確保綠肥品種提純復(fù)壯、更新優(yōu)化、生產(chǎn)供應(yīng)。