紫云英綠肥對提升耕地質量與水稻產量作用的研究

南陵縣種植業服務中心 何佳麗

前言

綠肥是一種極為特殊的肥料， 不僅能夠改善土壤肥力，還能夠防止水土流失，讓自然資源得到更加高效的利用。因此想要保障糧食生產安全，為水稻構建更為優質的生長環境，就需要對綠肥的施用加以重視。在我國南方水稻種植區域， 進行諸如紫云英等綠肥作物的種植，有助于改善目標種植區域的土壤肥力，讓當地的耕地質量大幅度提升， 使水稻產值在短時間內迅速擴充。2008 年之后，我國南方各稻區都嘗試構建了綠肥作物生產和利用技術研發基地， 安徽省作為我國水稻生產重鎮， 自然也應當加緊對紫云英綠肥種植利用技術的研究。

1 紫云英綠肥的具體品種分析

紫云英的品種并不繁多， 只要能夠因地制宜地完成優良品種的篩選工作， 紫云英就能夠協助當地農戶改善耕地質量，讓當地的水稻產量得到有效提升。較為常見的地方紫云英品種有弋江籽，光澤種，余江大葉籽等。 現階段經常選育的紫云英品種有：閩紫一號，萍寧三號，湘肥二號，浙紫五號。 實際上紫云英的開花時期是會影響到水稻種植時間的，故而在大部分情況下，水稻種植人員都會選擇早熟的紫云英品種來進行種植。光澤種和閩紫一號都屬于早熟的紫云英品種， 因此在水稻種植區域較為常見[1]。

2 紫云英綠肥提質增產效用分析

2.1 能夠促進水稻充分吸收養分

紫云英的種植和使用， 能夠促進當地水稻的養分吸收， 讓水稻在生長過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，因此在使用紫云英綠肥的過程中， 大氣氮素會迅速歸還土壤，能夠讓土壤肥力得到大幅度提升。 作為豆科綠肥，紫云英的碳氮比較低，在翻壓后的一個月時間內，其本身的氮素釋放量就會達到將近90%左右， 在其種植完成后的二到四周之內， 周邊土壤內的無機氮含量會逐步達到峰值， 這能在一定程度上幫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動水稻種植， 那么水稻在生長過程中就能充分吸收鉀，磷，氮等營養元素，水稻的養分累積量也會大幅度提升。

譬如在紫云英使用過程中，配施60%的氮肥，那么相比較常規施肥方法來說，這類肥料的使用方式，能夠使得水稻的孕穗期和成熟期吸氮量大幅度提升。 在這一過程中，不同形態的氮素間還會產生交互作用，進而對水稻吸收利用化肥氮的速率產生至關重要的影響。倘若使用15N 雙標記法， 來研究該類肥料使用情況下的水稻生長情況， 不難發現大約會有29%的化肥氮被水稻完全吸收，土壤中還會殘留15%的化肥氮，這兩項數值要遠遠高于單獨化肥處理法運用后的數值。 因此使用紫云英綠肥，是能夠讓氮肥利用率得到提升的，也能夠讓氮素損失大幅度減少[2]。

2.2 能夠優化水稻產量的構成

如果在化肥施用的過程中搭配紫云英綠肥， 那么水稻產量構成就能得到更進一步優化， 這能夠使得水稻生產的穩定性得到保障。相比較全量化肥而言，合理使用紫云英，并搭配使用減量化肥，能夠讓水稻植株進一步增高，水稻的有效穗數也能大幅度上升。其水稻植株增高幅度大約會保持在2.8%～6.6%左右，水稻有效穗數增幅也會介于5.4%～16.1%之間。 如果在冬季種植紫云英綠肥， 那么水稻的光合作用就能夠得到更進一步的凸顯， 這可讓水稻的葉面積指數以及光合速率在不知不覺中得到提升。 如果使用紫云英聯合稻草利用方式減施化肥， 那么不僅早稻的有效穗數和每穗實粒數能夠得到提升， 晚稻的有效穗數和每穗實粒數也能獲得穩定的增長。因此從這個角度來看，進行紫云英綠肥的使用是很有必要的， 其本身能夠產生的提質增產效應值得水稻種植農戶關注。

2.3 能夠提升耕地土壤的肥力

紫云英綠肥在土壤肥力提升方面所起到的效果是有目共睹的，如果能夠合理使用紫云英綠肥，那么土壤養分庫容就會得到進一步擴充， 土壤肥力會大幅度上漲。在冬季種植紫云英，能夠讓土壤中的有機質含量和氮含量大幅度提升，相比較單施化肥而言，施用紫云英綠肥的土壤，會具有更充沛的氮庫和碳庫。安徽池州在2016 年～2020 年之間進行了單施化肥和紫云英化肥的施用結果對比，具體數據如圖1 所示。通過對圖中的數據進行分析和研究不難發現， 如果在施用紫云英的過程中，配合使用了不同比例的化肥，那么其土壤的有機質含量會有較為明顯的變化。在紫云英配施100%比例的化肥后，其土壤的質量增幅大約在1.96%左右。 如果配合施用80%比例的化肥， 那么其土壤的質量增幅會上升到3.95%，如果配合適用60%比例的化肥，那么其土壤質量增幅會上升到4.15%， 如果配合適用比例為40%的化肥， 那么其土壤的質量增幅會上升到5.71%左右。 因此配合施用化肥比例一旦上升，土壤的質量增幅就會持續性下降， 配合施用化肥比例降到一定程度，那么土壤中的有機質含量就會明顯上升。

圖1 種植翻壓紫云英配施不同比例化肥下的土壤有機質和全氮含量

倘若比較紫云英配施不同比例化肥后， 土壤中的含氮量， 不難發現相比較單質化肥來說紫云英配施不同比例化肥后， 其土壤中的全氮含量將會有明顯的上升趨向。配施80%比例的化肥，土壤中的全氮含量會上升1.22%，配施比例為60%的化肥，那么土壤中的全氮含量將會上升3.23%。 因此通過數據分析不難發現，在稻田中種植紫云英綠肥是很有必要的， 紫云英能夠在提質增產方面發揮重大作用。 也可讓土壤中的有機碳生態功能趨于穩定[3]。

3 紫云英作用下的氮轉化機制分析

3.1 硝化作用分析

在具體的水稻種植過程中， 土壤的氮素有效性和氮損失，容易受到硝化作用的影響。如果使用紫云英綠肥來輔助進行稻田種植， 那么碳素循環的微生物群落結構就會發生較為明顯的變化，這樣一來，氮素損失比率就會得到較明顯的控制。 因此現階段研究綠肥硝化作用的學者， 都將關注重點放在紫云英綠肥對硝化微生物的影響方面。

在不同種類的水稻土壤中， 綠肥所產生的硝化能力會存在明顯的差異化特征。相比較酸性水稻土來說，堿性水稻土的硝化能力要明顯更強一些。 這是因為紫云英綠肥在種植過程中會有效降低堿性土壤本身的硝化強度， 但卻會在一定程度上增加酸性土壤本身的硝化強度。譬如在堿性紫潮泥中使用紫云英綠肥，那么土壤的銨態氮含量就會大幅度增加， 硝態氮含量反而會逐步降低。因此通過研究不難發現，紫云英綠肥的種植工作能夠在調控硝化作用方面起到至關重要的影響。

3.2 固氮作用分析

紫云英一旦進入到盛花期， 其內部的氮素大約有78%是通過生物固氮的形式來呈現的， 根系殘體以及地上部分一旦翻壓入土， 每年大約有n93 kgHm2的氮會進入到土壤中。 如果對水稻體內的氮素來源進行分析和研究， 不難發現大部分水稻體內有25%～45%左右的氮素都來源于翻壓的紫云英綠肥氮。 化肥適配以及外源有機物料投入等操作， 會在一定程度上影響到紫云英的生物固氮數值。 倘若使用田間定位試驗的方式來對相關數據信息進行分析和統計， 不難發現大部分稻草還田處理生物中的固氮比例， 都集中在59%～68%左右，明顯要低于對照處理的具體數值。 但即便如此， 稻草還田的處理方式仍然能夠讓紫云英的生物量得到提升，因此其固氮總量仍然會保持較高的水準[4]。

如果在添加稻草之后進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會呈現出明顯的下降趨向，如果在這一過程中添加一定量的葡萄糖，那么不同氮水平之間的差距就會逐步縮小。 因此紫云英的生物固氮具體情況， 是會受到施氮響應因碳源有效性影響的。

4 紫云英種植利用策略研究

由于紫云英綠肥的使用，能夠有效改善耕地質量，讓水稻產量大幅度提升， 因此制定更具有可行性的紫云英種植利用策略，是能夠推動水稻種植生產的，能夠讓我國的農產業生產建設邁上新臺階。

4.1 進行合理的種子處理

種子處理工作質量會直接影響到紫云英種植的最終效果。因此在種子處理階段，需要盡可能選擇晴天的中午進行太陽暴曬，曬種時間應當控制在4～5 個小時左右。在曬種工作完成后，需要將種子與細沙按比例進行拌和， 并及時把種子和細沙共同裝入編織袋內用力揉搓， 這能在一定程度上提升種子的吸水速度和發芽速率。 在后續的種子浸泡過程中，時長應控制在12～24小時左右，否則會影響到紫云英后續的種植生長效果。

4.2 科學完成播種工作

在具體的播種工作推進階段， 種植人員需要合理選擇播種時間。 如果播種地點是生長旺盛的雜交晚稻田，那么工作人員應當盡可能在晚稻收割前的20 天左右完成播種工作，這能夠讓草籽的出苗、生長效果變得更加理想。在具體的播種過程中，應當盡可能使用人工撒播方式，在播種工作完成后，種植人員還需要用竹竿輕輕撥動稻株，爭取讓稻葉上的種子盡可能落到地面。在播種狀態下，田間濕潤度需要得到更充分的保障，且與此同時，畝播種量應當控制在兩公斤左右。

4.3 有效完成水稻收割工作

在具體的水稻收割工作完成過程中， 工作人員可根據實際情況擇優選擇機械收割或人工收割方式。 但需要注意的是，不論使用機械收割還是人工收割法，種植人員均需要保留稻茬，稻茬長度需要控制在15～20cm左右。如果是使用機械半喂入式的方式來進行收割，那么就不需要保留稻茬，工作人員需要完全將稻草切碎[5]。

4.4 合理時間進行翻耕

紫云英的盛花期或者初始的結莢期， 是最適宜進行翻耕操作的。工作人員最好將翻耕的時間節點，控制在紫云英開花60%～70%左右， 在雙季水稻種植區域內，工作人員的具體翻耕日期，要依照早稻插秧的季節來進行確定。 通常情況下，在插秧前的15 天～20 天左右，就需要按時完成漚田壓青方面的工作，每畝紫云英綠肥的壓青量需要保證控制在1500kg 左右。 當然，由于不同地區的土壤肥力和土質情況存在一定差別，因此工作人員可根據實際情況來適當調整壓青量。

4.5 進行必要的水肥管理

在紫云英種植過程中，一到進入冬季，就很容易遭遇干旱問題。 因此種植人員一旦發現土壤表面出現了發白現象， 或是紫云英的邊葉出現了發黃和發紅等問題，那么種植人員就需要及時采取抗旱措施，通過灌溉跑馬水的方式解決這一問題。 如果在秋冬交替或開春時節遭遇了連續的降水， 那么種植人員需要及時完成溝渠清理和積水排放等工作。 倘若紫云英種植的稻田區域本身就具有較高的肥力， 或是目標區域的紫云英產量要求不難達到，那么在紫云英種植生產的過程中，有關工作人員也可以選擇不施用肥料。 這能夠讓農事操作的頻率得到有效控制，減少人力資源成本的浪費。但倘若目標種植區域的稻田肥力不夠理想， 那么工作人員則仍然需要進行肥料的使用。

4.6 成熟期完成翻耕工作

在單季稻種植的區域內， 種植人員需要在成熟期完成翻耕方面的工作。 在大部分情況下， 五月中旬左右，紫云英就已經進入到了結莢成熟的關鍵節點。因此種植人員需要進行一次性的翻耕入土， 只有在紫云英結莢后再翻耕，才能使得其與單季稻的茬口相銜接，一旦在這一時期將紫云英的種子灑落在田中， 那么就無需等到冬季再行播種，田中會自然長出紫云英綠肥苗，這能夠使得重復播種的頻率大幅度減少。

5 結語

總而言之， 紫云英綠肥在提升耕地質量和水稻產量方面能夠起到的作用是不容忽視的。 因此南方水稻種植區需要對紫云英綠肥的種植利用工作引起重視，根據當前水稻種植的實際情況， 科學合理地使用紫云英綠肥，爭取讓水稻產得到更進一步的提升。