张贤,曹凯,徐静,王建红
(浙江省农业科学院 环境资源与土壤肥料研究所,浙江 杭州 310021)
随着社会经济的发展和人口的增长,人类所面临的资源和环境压力进一步加剧,人类生产对农用地影响更加显著[1]。2015年全国因建设占用,灾毁等各种原因减少耕地面积约30万hm2[2]。为使全国耕地总量保持动态平衡,保障农业生产能力和粮食安全,我国每年通过复垦、土地整理、滩涂围垦等方式产生大量新垦耕地[3]。这些新增耕地的耕层土壤肥力水平低,通常被称为“生地”。生地耕层厚度不足,土壤有机质含量低,保水保肥和抗旱能力差,提高生地的肥力水平和农业生产能力对其有效利用至关重要。通过种植绿肥,合理间套作,是快速熟化培肥生地土壤的有效手段。由于生地土壤瘠薄,必须筛选适宜在生地种植,且生物产量高的绿肥,以确保植株翻压后能腐解转化为大量有机质,有效提高土壤有机质含量,培肥土壤。目前在我国,关于生地绿肥品种的研究报道还很少见。作者针对未经培肥熟化的红壤生土,收集我国地方品种、野生种质以及国外优良绿肥种类,通过表型观察及营养成分检测,筛选适宜红壤生地快速培肥的绿肥种类,为生地熟化提供参考。
试验在衢州市国家绿肥产业技术体系生地绿肥熟化技术岗位试验基地(28°55′48″N,119°03′11″E)进行。基地为红色砂岩为主的低丘山地,表层耕作层土壤为未经培肥熟化的红壤生土。
供试的有传统绿肥紫云英、黄花苜蓿、二月兰、一年生黑麦草、箭筈豌豆,以及野生种质救荒野豌豆、四籽野豌豆、小巢菜等共8个绿肥种类。
以绿肥种类为处理,小区面积8 m2(4 m×2 m),随机区组设计,重复3次。2017年10月11日播种,条播。每小区播种量:紫云英、黄花苜蓿、黑麦草、二月兰8 g;救荒野豌豆、小巢菜、四籽野豌豆10 g;箭筈豌豆40 g。种植前统一施用有机肥作为基肥;磷钾施肥量均相同;氮的施肥量豆科、十字花科绿肥为150 kg·hm-2,禾本科绿肥为300 kg·hm-2。
田间生长情况评价。抗性:从植株盖度、对病害虫、杂草的抗性等方面进行评价。株高:刈割前每小区随机取 5 株,测量从地面至植株的最高部位的高度,求其平均值。根系与全株重:在成熟期,调查测量根系与全株的重量。产量:随机选取小区中间1 m2刈割,刈割留茬高度为5 cm,计算鲜草产量。
养分含量检测。样品采集后立即烘干,将各小区干样整理好后贮存以备检测。测定全氮、全磷、全钾含量。检测方法参照NY/T 2017—2011。
据田间观察,紫云英、黄花苜蓿、四籽野豌豆、小巢菜、二月兰、一年生黑麦草、箭筈豌豆等均能正常生长;救荒野豌豆抗病性差,染病死亡(疑似菌核病),不适宜生地种植。
表1表明,黑麦草株高、盖度、单株根重、全株重均显著高于其他品种;箭筈豌豆株高、盖度、全株重高于除黑麦草外的其他品种,但其单株根重较低;紫云英在生地中表现较差,株高、盖度、单株根重、全株重均偏低;黄花苜蓿和二月兰地上部分生长较差,而单株根重较重,仅次于黑麦草。不同绿肥种类,在生地种植产量差异显著,黑麦草产量最高,为85.740 t·hm-2,显著高于其他绿肥种类;箭筈豌豆次之,紫云英、小巢菜较低,黄花苜蓿、二月兰、四籽野豌豆最低。
表1 不同绿肥种类田间生长的表现
注:同列数据后无相同小写字母表示其差异达显著水平。表 2同。
表2表明,全氮含量箭筈豌豆显著高于其他品种,小巢菜、四籽野豌豆较高,黑麦草最低;全磷含量紫云英、箭筈豌豆最高,黑麦草最低,其余种类之间差异不显著;全钾含量除四籽野豌豆和小巢菜含量较低外,其余种类差异不显著。
表2 不同绿肥品种的养分含量
目前,关于红壤生地绿肥筛选评价还少有报道。朱小梅等[4]研究了绿肥对滩涂生地土壤的改良作用,结果表明,种植豆科绿肥田菁、沙打旺可改善滩涂生地土壤质地、养分结构与酶活性。邱勤等[5]的研究表明,种植紫花苜蓿能促进新垦地土壤培肥。本试验结果表明,除野生资源救荒野豌豆抗病性差外,其余绿肥均能在红壤生地中正常生长。其中箭筈豌豆表现最优,营养成分含量及产量均较高,但根系生长略差;黑麦草地上和地下部分生长均显著优于其他种类,但养分含量较低。总体而言,黑麦草和箭筈豌豆均适宜在红壤生地种植,并能提供优质高产的有机肥源。
野生资源小巢菜,在产草量上低于箭筈豌豆和黑麦草,但其盖度、全氮含量、产量高于其余 4 个种类,有继续培育驯化的潜力。传统绿肥紫云英、黄花苜蓿在生地中表现较差,其原因可能与未接种根瘤菌有关,在后续试验中应接种根瘤菌。