岳蕓瑩，丁婷婷，段廷玉

（草種創(chuàng)新與草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草牧業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)教育部工程研究中心 / 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020）

據(jù)第3 次全國(guó)國(guó)土調(diào)查顯示，截止2019 年12月31 日，我國(guó)耕地面積19.18 億畝(約1.32 億hm2)，約占世界耕地面積的8.6%。但我國(guó)人口眾多，糧食需求量高。在實(shí)際生產(chǎn)中為保證足夠的產(chǎn)量，往往存在過(guò)度利用耕地的現(xiàn)象，加之連續(xù)翻耕加重表層營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，造成土壤“重用輕養(yǎng)”，長(zhǎng)此以往將造成土地養(yǎng)分減少、耕層變薄，進(jìn)而導(dǎo)致糧食產(chǎn)量減少[1-3]，因此，土壤的保護(hù)性耕作很有必要。

綠肥是指具有提供養(yǎng)分、合理用地養(yǎng)地、部分替代化肥、提供飼草來(lái)源、保障糧食安全等方面作用的栽培農(nóng)作物[4]，是我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精華，具有減排固碳、改善生態(tài)環(huán)境、減少土壤侵蝕、提高土壤肥力和質(zhì)量、減輕病蟲(chóng)草害發(fā)生和維持生物多樣性等功能[5]。常見(jiàn)的綠肥作物有豆科的箭筈豌豆(Vicia sativa)、毛 葉 苕 子(V.villosa)、紫 云 英(Astragalus sinicus)、白三葉(Trifolium repens)等，禾本科的多年生黑麥草(Lolium perenne)、鼠尾草(Salvia japonica)，十字花科的肥田蘿卜(Raphanus sativus)、油菜(Brassicanapus)、二月蘭(Orychophragmus violaceus)等。綠肥的起源最早可追溯到3 000 年前我國(guó)的周朝[6]，種植綠肥是土壤養(yǎng)分輸入的重要來(lái)源，合理利用綠肥能夠同時(shí)兼顧提高作物產(chǎn)量和保持土壤養(yǎng)分[7]，阻隔原菌的傳播和侵染，減少病害的發(fā)生[8]。同時(shí)，間作綠肥可有效改善小氣候，減輕過(guò)強(qiáng)光照造成的植物葉部溫度過(guò)高、植物萎蔫甚至死亡[9]，為植物提供合適的生長(zhǎng)環(huán)境。如在香蕉(Musa nana)行間套種花生(Arachis hypogaea)能有效調(diào)節(jié)蕉園溫濕度，促進(jìn)香蕉生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量和品質(zhì)[10]。

基于Web of Science 和CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)，在英文數(shù)據(jù)庫(kù)以論文題目中分別以green manure + agronomic trait、green manure + diseases、green manure + pests、green manure + weeds、green manure + soil，在CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)以綠肥 + 農(nóng)藝性狀、綠肥 + 病害、綠肥 +蟲(chóng) 害、綠 肥 + 草 害、綠 肥 + 土 壤 檢 索 自2015－2022 年論文共1 488 篇，分別有110、202、110、190和876 篇，內(nèi)容涉及主作物生長(zhǎng)、病害、蟲(chóng)害、雜草、土壤結(jié)構(gòu)和土壤微生物等方面內(nèi)容(圖1)。本文重點(diǎn)關(guān)注綠肥作物對(duì)于主作物農(nóng)藝性狀及病蟲(chóng)草害的影響，間或?qū)τ谕寥赖囊恍┯绊?，歸納總結(jié)了相關(guān)文獻(xiàn)。

1 綠肥對(duì)主作物農(nóng)藝性狀的影響

綠肥－主作物系統(tǒng)中，主作物的產(chǎn)量、株高、莖粗、籽粒產(chǎn)量等指標(biāo)是評(píng)價(jià)其種植模式是否有效最直觀的數(shù)據(jù)和最有效的辦法。綠肥可影響主作物養(yǎng)分吸收及循環(huán)、生理生化物質(zhì)代謝，進(jìn)而影響主作物株高、產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀[11-13](圖2、圖3)。Grunwald 等[14]的研究發(fā)現(xiàn)，間作糙伏毛燕麥(Avena strigosa)、黑麥(Secale cereale)、肥田蘿卜、箭筈豌豆等綠肥，可增加甜菜(Beta vulgaris)生物量在32%以上。

圖2 綠肥對(duì)于主作物農(nóng)藝性狀的影響Figure 2 Effects of green manure on the agronomic characteristics of main crops

圖3 綠肥－主作物耦合系統(tǒng)Figure 3 Green manure－main crop coupling system

綠肥對(duì)主作物的促進(jìn)作用受多種因素影響，作物生長(zhǎng)過(guò)程中降水、光照以及管理措施，均會(huì)影響綠肥培肥促生效應(yīng)。如受降雨及積溫影響，剛果臂形草(Urochloa ruziziensis)[15]、冬豌豆(Pisum sativum)、黑麥、亞麻薺(Camelina sativa)、芥菜(B.juncea)[16]未顯著提高玉米(Zea mays)籽粒甜菜的塊根產(chǎn)量。綠肥間作玉米的研究發(fā)現(xiàn)，亞麻薺、遏藍(lán)菜(Thlaspi arvense)、冬黑麥降低玉米產(chǎn)量8.7%、9.5%和9.8%[17]，黑麥、燕麥(A.sativa)、紅三葉(T.pretense)、埃及三葉草(T.alexandrinum)降低玉米產(chǎn)量5.8%～8.6%[18]。Negrini 等[19]也發(fā)現(xiàn)，間作豇豆(Vigna unguiculata)和白羽扇豆(Lupinus albus)時(shí)，萵苣(Lactuca sativa)產(chǎn)量為單作時(shí)的62%和77%。但這種消極作用會(huì)因綠肥作物的播種時(shí)間而改變，在萵苣播種40 d 后播種豇豆和白羽扇豆，萵苣的直徑分別為單作的86%和89%[19]。在綠肥－主作物系統(tǒng)中，雖然一些案例中綠肥未促進(jìn)主作物的一些農(nóng)藝性狀，但考慮到其對(duì)系統(tǒng)土壤改良、其自身的生物量等，不啻為發(fā)展綠色循環(huán)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)行之有效的模式。

綠肥影響主作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量與其培肥地力、改善植物養(yǎng)分密切相關(guān)，尤其是對(duì)主作物氮的吸收和利用。Da Silva 等[20]研究發(fā)現(xiàn)，種植菽麻(Crotalaria juncea)、木豆(Cajanus cajan)、天鵝絨豆(Mucuna prurens)和珍珠粟(Pennisetum glaucum)增加水稻(Oryza sativa)中N、Mg、S、Cu 等各種元素含量。白羽扇豆、藜豆(M.aterrima)、綠豆(Phaseolus radiatus)、田皂角(Aeschynomene afraspera)等可固定空氣中游離氮，是主作物－綠肥系統(tǒng)中主要累積營(yíng)養(yǎng)元素是氮元素的主要原因，也是綠肥促進(jìn)主作物生長(zhǎng)的重要原因[21-23]。綠肥亦可通過(guò)降低C/N 來(lái)實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，從而提高主作物的產(chǎn)量[24]。需要注意的是，當(dāng)綠肥－主作物系統(tǒng)養(yǎng)分不足的時(shí)候，綠肥會(huì)和主作物產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)。因此，應(yīng)合理搭配綠肥種類、改變耕作時(shí)間，避免和減少綠肥與主作物競(jìng)爭(zhēng)資源，提高綠肥作物在主作物生長(zhǎng)過(guò)程中的養(yǎng)分供應(yīng)效率(圖3)。

此外，綠肥也可改變主作物生理生化物質(zhì)的含量，提高主作物品質(zhì)。如紫云英和箭筈豌豆增加小青菜(B.chinensis)的可溶性蛋白含量在27.3%～33.6%，增加菜苔中的可溶性糖含量在62.6%～72.6%[25]。謝克孝等[26]的試驗(yàn)中，白三葉、金盞菊(Calendula officinalis)、南苜蓿(Medicago polymorpha)降低茶葉中的茶多酚含量和酚氨比21.44%和23.46%，從而達(dá)到提高茶葉口感和品質(zhì)的作用。種植綠肥亦可促進(jìn)主作物光合作用，例如種植綠肥增加大豆(Glycine max)總?cè)~綠素含量7.95%[27]。

2 綠肥對(duì)主作物抗病蟲(chóng)草害的影響

2.1 綠肥對(duì)主作物病害的影響

主作物間作綠肥的種植模式不僅可有效降低主作物氣傳、雨水、灌溉傳播等病害的發(fā)生，亦可對(duì)土傳、種傳及苗木傳播病害的發(fā)生與傳播起到很好的防治作用(圖3)。涉及到的綠肥作物有大麥(Hordeum vulgare)、黑麥、大豆、紅三葉、芥菜、蕪菁(B.rapa)等。涉及到的主作物以馬鈴薯(Solanum tuberosum)、水稻、小麥(Triticum aestivum)為主(表1)。綠肥對(duì)主作物病害的消減作用與耕作管理措施密切相關(guān)，如Kadziene 等[28]發(fā)現(xiàn)白芥(Sinapis alba)和白三葉降低深耕和直接播種處理下小麥赤霉病(Fusarium graminearum)的發(fā)病率29%和21%，降低淺耕處理下小麥赤霉病發(fā)病率91%。Handiseni 等[29]發(fā)現(xiàn)芥菜降低水稻紋枯病(Rhizoctonia solani)嚴(yán)重度10%～39%。土傳病害病原可在土壤中存活多年，連續(xù)侵染和危害作物，防治困難。大量研究表明，綠肥對(duì)主作物土傳病害防控效果優(yōu)于氣傳等病害(表1)。如香蕉行間種植田菁(Sesbania cannabina)和白三葉，香蕉枯萎病發(fā)病率降低33.09%～79.92%[30]。芥菜、蕪菁、肥田蘿卜、暗紫野豌豆(V.benghalensis)可降低向日葵(Helianthus annuus)黃萎病(Verticillium dahliae)病情指數(shù)達(dá)35.8%[31]。Parajuli等[32]也發(fā)現(xiàn)，紅三葉連續(xù)兩年降低紅楓(Acer palmatum‘Atropurpureum’)根部病害嚴(yán)重度55.07%和61.46%。

表1 綠肥對(duì)主作物病害的影響Table 1 Effects of green manure on main crop diseases

種子和苗木是病害傳播的重要途徑，致病的病原菌潛伏在植物種子、塊莖或幼苗上，隨播種開(kāi)始發(fā)病，亦可能作為田間侵染源，導(dǎo)致健康植株發(fā)病。Larkin 等[33]的研究表明，間作白芥、芥菜、高粱(Sorghum bicolor)、歐洲油菜(B.napus)、大豆、大麥、紅三葉，可以降低馬鈴薯塊莖上黑痣病(Rhizoctonia solani)的病斑面積0.5%～1.0%，降低發(fā)病率15%～41%；同時(shí)對(duì)馬鈴薯瘡痂病(Streptomyces scabies)也有很好的防效，塊莖上病斑面積降低8%～14%，發(fā)病率降低11%～13%[33]。此外，某些蕓薹屬綠肥也可抑制病原菌數(shù)量，降低主作物發(fā)病率。Wen 等[34]研究發(fā)現(xiàn)芥菜和歐洲油菜可以降低大豆根系的立枯絲核菌和鐮刀菌(Fusarium virguliforme)的數(shù)量，增加大豆產(chǎn)量。Hossain 等[35]也發(fā)現(xiàn)芥菜和白芥產(chǎn)生組成多樣化的代謝產(chǎn)物，如異硫氰酸鹽，降低豌豆根腐病發(fā)病率。

綠肥對(duì)于主作物病害的防控作用，原因之一可能是由于綠肥為主作物提供物理屏障，阻礙了病菌的傳播，如間作花生使得玉米之間形成屏蔽，降低玉米莖腐病發(fā)病率42.5%[36]。病原與植物協(xié)同進(jìn)化，形成不同專化型，綠肥多與主作物遺傳背景差異大，主作物病原多不能侵染和危害綠肥，如種植白芥的第1 年和第2 年，降低辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引起的辣椒(Capsicum annuum)疫病的致死率83%和75%[37]。綠肥輪作能夠給后茬的主作物提供更多的有機(jī)質(zhì)輸入、改善土壤肥力和結(jié)構(gòu)、增加微生物生物量和活性，從而抑制種帶病原菌或者塊莖里病原菌的傳播，如毛葉苕子和絳三葉草(T.incarnatum)作為豆科作物，通過(guò)固氮作用為主作物供給養(yǎng)分，促進(jìn)主作物生長(zhǎng)以抵御病害的侵染[38]。蕓薹類作物亦能產(chǎn)生硫代葡萄糖苷等物質(zhì)，通過(guò)化感作用，抑制主作物病害發(fā)生[35]。

2.2 綠肥對(duì)主作物蟲(chóng)害的影響

我國(guó)農(nóng)作物病蟲(chóng)害有1 600 多種，其中可造成嚴(yán)重危害的在100 種以上，重大流行性、遷飛性病蟲(chóng)害有20 多種，包括稻飛虱(Delphacidae)、白背飛虱(Sogatella furcifera)、褐飛虱(Nilaparvata lugens)、蚜蟲(chóng)(Aphidoidea)和棉鈴蟲(chóng)(Helicoverpa armigera)等[39-41]，呈現(xiàn)出種類多、影響大和局部爆發(fā)成災(zāi)等。綠肥可降低主作物蟲(chóng)害的發(fā)生如油菜、卷心菜(Brassica oleracea)、水芹(Oenanthe javanica)、芥菜、播娘蒿(Descurainia sophia)能抑制番茄(Solanum lycopersicum)上根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogyne)的活性[42]。芥菜、肥田蘿卜、芝麻菜(Eruca sativa)可有效降低馬鈴薯囊腫線蟲(chóng)(Globodera)的種群數(shù)量[43](表2)。

表2 綠肥對(duì)主作物蟲(chóng)害的影響Table 2 Effects of green manure on main crop pests

對(duì)其他作物的研究也表明，蕪菁、芥菜、油菜能夠有效防治煙草的根結(jié)線蟲(chóng)病，分別使根結(jié)線蟲(chóng)病發(fā)病率下降38.5%、27.5%、50.5%，增加烤煙產(chǎn)量8.7%、15.5%、24.7%[44]。同時(shí)，Do Nascimento 等[45]也發(fā)現(xiàn)大托葉豬屎豆(C.spectabilis)和御谷(P.americarum)單播時(shí)降低秋葵(Abelmoschus esculentus)上的根結(jié)線蟲(chóng)種群數(shù)量61%，混播時(shí)降低根結(jié)線蟲(chóng)種群數(shù)量85%。Djian-Caporalino 等[46]也發(fā)現(xiàn)種植蘇丹草(S.sudanense)可以降低田間根結(jié)線蟲(chóng)種群密度77%～94%。

除線蟲(chóng)之外，紫云英、毛葉苕子和箭筈豌豆等綠肥對(duì)玉米黏蟲(chóng)(Mythimna separata)等遷飛性害蟲(chóng)的生長(zhǎng)、種群增長(zhǎng)也有抑制作用，如降低黏蟲(chóng)5 齡幼蟲(chóng)相對(duì)生長(zhǎng)率、相對(duì)取食率、食物利用率和食物轉(zhuǎn)化率，縮短害蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育歷期，減輕危害[47]。同時(shí)，一些綠肥如菽麻、蕎麥(Fagopyrum esculentum)，可招募咖啡潛葉蛾(Leucoptera coffeella)天敵胡蜂(Vespidae)，間接促進(jìn)對(duì)于病蟲(chóng)的防控[48]。昆蟲(chóng)在病害的傳播中也占據(jù)重要位置，綠肥可有效阻斷昆蟲(chóng)對(duì)病害的傳播。Page 等[49]的試驗(yàn)證實(shí)菜豆(P.vulgaris)和穇(Eleusine coracana)可以通過(guò)干擾葉蟬(Cicadellidea)的求偶行為來(lái)阻止玉米病毒病的傳播，也阻止了害蟲(chóng)本身的大面積爆發(fā)。

綜上，綠肥對(duì)主作物蟲(chóng)害的防控作用可歸納為：形成物理屏障，消減了病蟲(chóng)的種群密度[45]；提高土壤養(yǎng)分、促進(jìn)主作物生長(zhǎng)，提高主作物對(duì)害蟲(chóng)的整體抗性[44]；增加害蟲(chóng)天敵的種群密度，減少害蟲(chóng)數(shù)量[48]；產(chǎn)生具有抑制害蟲(chóng)的化合物，降低病蟲(chóng)為害[42]；影響害蟲(chóng)本身的取食、生長(zhǎng)和發(fā)育等過(guò)程減輕其危害程度[47]，以避免其種群數(shù)量增長(zhǎng)過(guò)快，爆發(fā)危害[49](圖3)。

2.3 綠肥對(duì)主作物草害的影響

我國(guó)每年受雜草危害的耕地面積達(dá)9 333 萬(wàn)hm2以上，造成糧食損失300 多萬(wàn)t，“十三五”期間，我國(guó)農(nóng)田雜草發(fā)生面積增加0.4%，防治面積增加4.5%，挽回糧食損失2.79 × 107t，占全國(guó)總產(chǎn)量的4.3%。但雜草防治中防治難、成本大等問(wèn)題仍突出。現(xiàn)代化雜草防治措施仍以農(nóng)業(yè)措施為基礎(chǔ)、化學(xué)措施為重要手段。在貫徹實(shí)施“兩減”項(xiàng)目中，綠肥等生態(tài)防治方法對(duì)防治雜草危害尤為重要[50](表3)。

表3 綠肥對(duì)主作物雜草的影響Table 3 Effects of green manure on main crop weeds

綠肥生育期短、生物量高，可快速形成覆蓋，對(duì)雜草的生長(zhǎng)和抑制具有很好的作用。Gfeller 等[51]發(fā)現(xiàn)，種植地三葉草(T.subterraneum)抑制反枝莧(Amaranthus retroflflexus)田間雜草生長(zhǎng)，降低總雜草干重69.4%。種植糙伏毛燕麥(A.strigosa)、多花黑麥草(L.multiflorum)、箭筈豌豆、肥田蘿卜降低了玉米田間雜草干重57.24%[52]。Sodré等[53]也發(fā)現(xiàn)，種植高粱、尾稃草屬植物(U.brizantha)、剛果臂形草降低大豆田中雜草的競(jìng)爭(zhēng)力、阻止雜草蔓延和擴(kuò)展，降低雜草多樣性。蕓薹類植物的化感作用在雜草防治上同樣有效，且優(yōu)于禾本科和其他綠肥[54]。Menalled 等[55]發(fā)現(xiàn)，種植綠肥增加雜草的主要采食者脊角步甲屬昆蟲(chóng)(Poecilus chalcites、P.lucumblandus)和斑步甲屬昆蟲(chóng)(Anisodactylus rusticus)的數(shù)量，從而間接防控主作物草害。以上都證明了綠肥防治草害具有廣闊的應(yīng)用前景，可進(jìn)行大面積應(yīng)用。

綠肥能夠防控雜草的主要機(jī)制可歸納為：1)綠肥促進(jìn)了主作物本身的生長(zhǎng)發(fā)育，使其能夠優(yōu)先占據(jù)空間和養(yǎng)分等生長(zhǎng)資源、抵抗雜草侵染，菽麻、墨西哥丁香(Gliricidia sepium)、高粱、田菁在有效抑制雜草生長(zhǎng)的同時(shí)，增加棉花(Gossypium hirsutum)產(chǎn)量，提高棉花干鮮物質(zhì)量[56]。2)綠肥會(huì)通過(guò)增加與雜草之間的競(jìng)爭(zhēng)，包括水分、氧氣、光照、生存空間等，來(lái)抑制雜草的生長(zhǎng)發(fā)育[52-53]。如Cutti 等[52]發(fā)現(xiàn)，綠肥在玉米生長(zhǎng)早期，即競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵期，覆蓋土壤、充分利用水分和陽(yáng)光，使雜草生長(zhǎng)受限，促進(jìn)主作物生長(zhǎng)。3)綠肥通過(guò)分泌一些物質(zhì)，產(chǎn)生化感作用，由此抑制周圍雜草的生長(zhǎng)，達(dá)到草害防治的目的[54]。4)綠肥為各類昆蟲(chóng)和動(dòng)物提供了更好的棲息空間，增加了它們對(duì)于雜草和雜草種子的采食，由此抑制雜草蔓延[55](圖3)。

3 綠肥對(duì)土壤的影響

土壤是綠肥和主作物生長(zhǎng)的基質(zhì)，綠肥的種植對(duì)于改善土壤的養(yǎng)分、水分、pH 以及土壤結(jié)構(gòu)和土壤微生物群落組成等都有其意義。程濱等[57]歸納了果園綠肥對(duì)于土壤含水量、溫度、容重、養(yǎng)分、pH、有機(jī)質(zhì)、土壤酶、土壤微生物等各方面的影響，在此基礎(chǔ)上，我們探究了主作物間作綠肥對(duì)于土壤的影響(圖3)。

3.1 對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的影響

土壤結(jié)構(gòu)決定土壤透氣性、蓄水能力等，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)常通過(guò)耕地、犁地等農(nóng)業(yè)措施來(lái)改善土壤結(jié)構(gòu)，為植物根系提供更好的生存環(huán)境。綠肥為改善土壤結(jié)構(gòu)提供了一種新的方式，豌豆、肥田蘿卜、糙伏毛燕麥增加土壤大孔隙率15.84%，顯著降低土壤密度15.54%，提高大豆產(chǎn)量和千粒重10.90%和21.34%[58]。對(duì)綠肥－果園系統(tǒng)的研究表明，富士蘋果(Malus pumila)行間間作油菜增加了土壤的大孔隙數(shù)量、大孔隙面積、大孔隙周長(zhǎng)和大孔隙度，顯著改善了土壤結(jié)構(gòu)[59]。

3.2 對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

3.2.1 對(duì) 土壤pH 的影響

適宜的土壤pH 是確保植物健康生長(zhǎng)的重要條件，綠肥可有效改良土壤pH。Khan 等[60]的研究表明，芥菜可增加土壤pH 達(dá)7.62%。行間種植小須芒草(Schizachyrium scoparium) 2 年后，蘋果園土壤pH較無(wú)綠肥處理降低6.83%～7.19%[61](表4)。此外，圓葉決明(Chamaecrista rotundifolia)、油菜、宿根羽扇豆(L.perennis)提高茶園土壤pH 達(dá)11.94%[62]。

表4 綠肥對(duì)土壤的影響Table 4 Effects of green manure on soil

3.2.2 對(duì) 土 壤 養(yǎng) 分 的 影 響

綠肥對(duì)主作物土壤養(yǎng)分的影響多有報(bào)道。朱亞瓊等[63]的研究發(fā)現(xiàn)，種植花生、鷹嘴豆(Cicer arietinum)、白花草木樨(Melilotus albus)分別提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷達(dá)40.43%、50.00%、10.00%、27.93%、76.75%、45.13%，增加玉米和油菜地上生物量23.19%和16.68%。同樣的，木豆、刀豆(Canavalia brasiliensis)、高粱、剛果臂形草也增加玉米田中土壤總氮、微粒氮、礦物氮等各種形式氮的含量[64]。綠肥不僅改變土壤養(yǎng)分，也可促進(jìn)植物對(duì)土壤水分的吸收和利用，如Blanco-Canqui 等[66]發(fā)現(xiàn)，多種綠肥混播減少因地表徑流、泥沙流失造成的養(yǎng)分流失，還可以減少硝酸鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的淋失，降幅高達(dá)95%。同樣，在?er?io?lu[67]的研究中，多種綠肥作物混播使土壤飽和導(dǎo)水率逐年增加，最高可增加64.6%。但也有研究發(fā)現(xiàn)，黑麥草(L.perenne)則降低蘋果園0－5 cm土層含水量1.80%～5.77%[68]。這表明，綠肥對(duì)于土壤水分的促進(jìn)效果受到地理環(huán)境及降水等因素的影響，要綜合所在區(qū)域的天氣及蓄水條件，選擇合適的綠肥作物，采取適當(dāng)?shù)墓芾泶胧?/p>

3.3 對(duì)土壤酶活性的影響

土壤中各類酶活性直接反映了土壤微生物的活性，土壤酶能促進(jìn)土壤中物質(zhì)分解和循環(huán)，從而提高土壤中的養(yǎng)分含量。黑麥和絳三葉草增加了土壤中的微生物和可分解利用的基質(zhì)含量，從而顯著增加大豆田中與有機(jī)質(zhì)分解相關(guān)磷酸酶和二乙酸熒光素水解酶活性[69]。同時(shí)，白三葉也增加了富士蘋果園中各種土壤酶活性，如CBH (纖維素酶)、NAG(N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶)和PHOS (磷酸酶)[70]等。

3.4 對(duì)土壤微生物的影響

土壤微生物數(shù)量與土壤結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分含量及通氣狀況等因素密切相關(guān)，果園綠肥覆蓋能提高微生物量和微生物活性，影響微生物數(shù)量及群落組成。如平托花生(A.pintoi)、毛蔓豆(Calopogonium mucunoides) 、洋刀豆(Canavalia ensiformis)、距瓣豆(Centrosema pubescens)可提高革蘭氏陰性菌與革蘭氏陽(yáng)性菌的比例，而降低了真菌生物量[71]。蕎麥、埃及三葉草、向日葵、野蘿卜(R.raphanistrum)則增加了真菌和革蘭氏陽(yáng)性菌的比例，使土壤微生物群落組成發(fā)生了顯著變化[72]。毛葉苕子可提高桑園中土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量86.8%、151.7%、168.4%，隨種植時(shí)間延長(zhǎng)，促進(jìn)作用更為明顯[73]。

4 展望

綠肥是我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是保障我國(guó)食物安全、提升農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。國(guó)家對(duì)綠肥的重視程度日益提升，綠肥種植面積不斷擴(kuò)大?；诰G肥產(chǎn)業(yè)需求和研究現(xiàn)狀，建議今后進(jìn)一步加強(qiáng)以下方面的研究：1)綠肥經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)價(jià)。目前的研究大多從作物本身的產(chǎn)量上去評(píng)估綠肥的有效性，較少考慮到實(shí)際生產(chǎn)中所需投入的經(jīng)濟(jì)需求，無(wú)法衡量這種農(nóng)業(yè)措施最后的經(jīng)濟(jì)效益如何。2)綠肥防治主作物病害。目前主要集中在玉米、馬鈴薯、小麥、大豆、水稻上，涉及到的主作物品種較少、深度較淺，無(wú)法對(duì)更多地區(qū)、更多主作物品種的生產(chǎn)提供指導(dǎo)意義。3)綠肥－主作物一體化的認(rèn)識(shí)。應(yīng)強(qiáng)化綠肥在系統(tǒng)中的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益的研究。4)努力創(chuàng)新綠肥品種、適配裝備、發(fā)展產(chǎn)品、積極示范推廣綠肥產(chǎn)業(yè)。5)積極探討綠肥的利用方式，拓展“綠肥 +”產(chǎn)品和市場(chǎng)，提升農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。