周興 鄧力超 劉新紅 李莓

綠肥作為我國幾千年農(nóng)耕文化的寶貴遺產(chǎn)，其種植利用對我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著不可替代的地位和意義。20世紀(jì)80年代以前，綠肥一直是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮素、有機(jī)肥料和飼料的重要來源之一，對保障我國糧食生產(chǎn)起到了重要作用。長期以來，湖南省十分重視耕地土壤培肥，綠肥作物一直是湖南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要有機(jī)肥源。曾經(jīng)，湖南省綠肥種植面積歷來居全國之首，最高年份播種面積近2 000萬hm2，這一時(shí)期也是湖南省綠肥發(fā)展乃至全國綠肥發(fā)展的鼎盛時(shí)期[1]。

20世紀(jì)80年代后，隨著我國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，化肥的大量使用以及農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，綠肥作為農(nóng)作物主要養(yǎng)分來源的作用逐漸被化肥取代，加之綠肥本身經(jīng)濟(jì)效益不高，綠肥種植面積急劇下降[2，3]。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，湖南全省綠肥作物種植面積回落至30萬hm2左右[4]。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著農(nóng)業(yè)土壤污染等生態(tài)問題凸顯，政府高度重視農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，農(nóng)民改土培肥意識增強(qiáng)，綠肥種植面積逐步恢復(fù)并趨于穩(wěn)定，目前湖南省綠肥種植面積穩(wěn)定在60萬hm2左右。

油肥1號

1 十字花科綠肥發(fā)展

我國綠肥種植利用有2 000多a歷史。在元代以前，綠肥以豆科作物為主，到了明清時(shí)代，綠肥逐漸拓展到多種作物，如十字花科的蘿卜、油菜等。清代《撫郡農(nóng)產(chǎn)考略》中記載的“蘿卜大小兩種，大者為蔬菜，小者專為肥田之用”及“蘿卜與豬骨灰拌種下之，畝田需豬骨一斤”指出綠肥需磷肥，以小肥換大肥的道理[5]。

20世紀(jì)六七十年代，在全國綠肥網(wǎng)組織的科普培訓(xùn)引導(dǎo)下，人們逐步明確十字花科蕓薹屬綠肥因其根系發(fā)達(dá)，通過富集和解磷作用，能較好地利用土壤難溶性磷酸鹽。隨著現(xiàn)代科技發(fā)展和研究深入，十字花科作物油菜等根系利用土壤磷的生理和分子機(jī)理，涉及磷的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)及信號傳導(dǎo)等生物學(xué)過程，逐漸被剖析揭示[6]。但是，由于化肥的大量使用和人們對十字花科作物肥用價(jià)值的忽視，十字花科綠肥如油菜作當(dāng)家綠肥仍是一個(gè)嶄新的課題，還需深入研究。

2 油菜肥用優(yōu)勢

據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，2018年湖南全省水稻種植面積270萬hm2左右，旱地作物約82萬hm2[7]。除去冬季作物油用油菜、蔬菜用地，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省綠肥種植面積可以發(fā)展到 150萬～250萬 hm2，因此，湖南綠肥種植仍有較大的發(fā)展?jié)摿Α６F(xiàn)代農(nóng)業(yè)對綠肥發(fā)展提出了新的要求：抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)性廣，功能性用途寬，經(jīng)濟(jì)效益好，種子、肥料及管理投入少等[8]。紫云英等傳統(tǒng)豆科綠肥雖有天然的固氮優(yōu)勢，但是其存在抗逆性差、適應(yīng)性窄、種子繁殖率低等問題，尤其是紫云英功能性窄 （除肥用外，其他功能性弱）、經(jīng)濟(jì)效益低下，且投入種子、用工成本也較高，已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新要求。

油菜綠肥相比紫云英綠肥有著適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、發(fā)展?jié)摿Υ蟮葮O其明顯的優(yōu)勢，并且油菜綠肥扎根深，吸收利用土壤難溶性磷與鉀能力遠(yuǎn)高于其他綠肥作物，可為后茬作物平衡養(yǎng)分、高產(chǎn)提供保障，尤其兼具苗薹作蔬菜、花期美化環(huán)境多用途，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著超越其他綠肥的潛力[9，10]。

3 油菜綠肥專用品種選育與應(yīng)用

雖然油菜作綠肥有著其他綠肥不具備的優(yōu)勢，但是一般油用常規(guī)品種由于生物量大、生育期長、株型高大、莖稈粗壯堅(jiān)硬，存在作綠肥存在腐解慢、翻壓難度大等問題。針對此，湖南省作物研究所在全國率先選育出油菜綠肥專用品種——油肥1號、油肥2號。

①油肥1號 為通過甘藍(lán)型油菜與白菜型油菜雜交育成的綠肥專用超短生育期油菜品種。該品種融合了早熟白菜型親本營養(yǎng)生長期短、發(fā)苗快和甘藍(lán)型親本生物量大、抗病性強(qiáng)、品質(zhì)好等優(yōu)勢。油肥1號在40～50 d即可開花 （平均氣溫15℃以上）、100～120 d 即可終花結(jié)角，不需低溫春化即可完成生殖轉(zhuǎn)化發(fā)育且抗寒能力強(qiáng)，即使遭遇冬季0℃以下低溫，已進(jìn)入階段發(fā)育的植株不落蕾、不落角，已受精的胚胎表現(xiàn)為秕籽或空角，待氣溫回升后，生殖發(fā)育仍可迅速恢復(fù)正常。其終花后結(jié)角期株高1 m左右、分枝數(shù)4～5個(gè)，每667 m2地上部生物量2 000 kg以上，N、P、K 含量分別達(dá)到 3.01%、0.34%、2.81%（干物質(zhì)），高于同期翻耕其他綠肥作物（含沒有成角的其他油菜）。

油肥1號既適合秋播冬翻也適于春后壓青，而且其生物學(xué)產(chǎn)量與干物質(zhì)積累明顯高于其他綠肥作物，是與單季稻、雙季稻或其他農(nóng)作物于冬閑期實(shí)現(xiàn)茬口搭配的理想綠肥資源[11]。

油菜綠肥

②油肥2號 為適宜機(jī)械壓青的矮稈、偏遲熟綠肥專用油菜品種，在生育期上與油肥1號形成互補(bǔ)。該品種播期彈性大，可在9月至次年1月底播種，3月下旬或4月上旬達(dá)到適宜翻壓期（盛花期）。其盛花期時(shí)，株高 0.9 m，分枝數(shù) 4～6個(gè)，667 m2地上部生物量2 300 kg左右，N、P、K 含 量 分 別 達(dá) 1.66% 、0.37%、2.53%（干物質(zhì)）。油肥 2號不僅株型較矮、抗倒能力強(qiáng)，且適于機(jī)械翻壓，同時(shí)具有較強(qiáng)抗寒性、抗病性等抗逆特性[12]。

目前，油肥系列品種以稻—稻—油菜綠肥、中稻或一季晚稻—油菜綠肥模式在湖南省水田推廣應(yīng)用面積在66.67 hm2以上，旱地作物—油菜綠肥、果茶園—油菜綠肥應(yīng)用面積在33.33 hm2以上，初步實(shí)現(xiàn)了油菜綠肥生產(chǎn)應(yīng)用模式規(guī)?；?，初步展示了油菜綠肥的生產(chǎn)潛力和應(yīng)用前景，為油菜綠肥普及應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支撐。

油肥機(jī)械翻壓利用

油肥機(jī)械翻壓后

4 展望

雖然油菜綠肥在湖南省實(shí)現(xiàn)了初步推廣應(yīng)用，但湖南省季節(jié)性、結(jié)構(gòu)性閑置耕地居多，加上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大戶、農(nóng)業(yè)合作社的增加，加劇了耕地種植集約化以及果茶經(jīng)濟(jì)林面積迅速擴(kuò)大，為綠肥發(fā)展提供了較大空間。油菜綠肥作為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢綠肥作物，仍需從以下幾個(gè)方面著手改進(jìn)。

4.1 種質(zhì)資源開發(fā)與創(chuàng)新

油菜綠肥專用品種僅有油肥1、2號，雖一般油菜也可作綠肥，但綠肥壓青有其特殊要求。因此還需選育并創(chuàng)新適于不同應(yīng)用區(qū)域、土壤以及栽培模式的優(yōu)質(zhì)肥用油菜種質(zhì)資源，定向選育高效養(yǎng)分截獲、多功能、抗逆、適于機(jī)械化生產(chǎn)等的品種，并建立配套高產(chǎn)高效栽培技術(shù)體系。

4.2 油菜綠肥綠色生產(chǎn)應(yīng)用模式

油菜綠肥大面積推廣應(yīng)用，可從綠肥—主作物資源競爭機(jī)制、化肥減施、病蟲害防治與基于綠肥的病蟲害阻斷技術(shù)等角度，從優(yōu)構(gòu)建油菜綠肥—果（茶）復(fù)種、油菜綠肥—水稻輪作等綠色種植模式，以促進(jìn)油菜綠肥健康發(fā)展。

4.3 油菜綠肥供肥與培肥機(jī)制

綠肥供肥與培肥技術(shù)及其機(jī)制得到了一定挖掘，但油菜綠肥利用下土壤養(yǎng)分循環(huán)及調(diào)控機(jī)制仍是新課題，還需從土壤物理、化學(xué)、生物性狀角度探索影響油菜綠肥利用的機(jī)制及其調(diào)控手段，構(gòu)建油菜綠肥培肥土壤的指標(biāo)體系及預(yù)測模型。

4.4 油菜肥用兼多用途模式

油菜綠肥僅以肥用這一單一用途難以提高農(nóng)民、種植大戶、農(nóng)業(yè)企業(yè)的種植積極性，基于油菜綠肥利用的清潔農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)、油菜肥用+菜用+蜜用+景觀用等綜合利用模式角度出發(fā)，挖掘與提升油菜綜合價(jià)值，可促進(jìn)油菜綠肥穩(wěn)定發(fā)展。