适宜会宁县山旱区休耕地地力培育的绿肥作物筛选

武江燕 任亮 任稳江 齐向辉 赵仰徽 苏平 赵贵宾 李城德 尤艳蓉

摘要：在会宁县山旱区研究了不同绿肥类型的干物质产量以及对土壤结构、理化性状的影响。结果表明，红豆草能提高土壤全氮、有机质、速效磷含量，且土壤速效氮下降最少，休耕3 a内干物质产量累计5 679.6 kg/hm2，年均1 893.15 kg/hm2，较箭筈豌豆累计增产12.85%，较紫花苜蓿增产83.68%，较草木樨增产95.59%。箭筈豌豆能良好改善土壤物理和化学性状，提高土壤含水量。

关键词：绿肥;筛选;土壤培育;理化性状;会宁县

Abstract：Dingxu 10 is a new pea cultivar in dry land was selected from S9107 as the female parent and Caoyuan 31 as the male parent by sexual hybridization and pedigree selection. In 2012 — 2014， the average yield was 2 077.5 kg/hm2 and 12.88% higher than that of the control Dingwan 4 in Multi-site Test. The cultivar showed stable yield and high yield. The growth period is 90 days， the plant height is about 74.5 cm， node numbers of main stem is 13.7， effective pods per plant is 4.24， grains per pod is 3.86 and 100-seed weight is 21.2 g. The crude protein content of dry grains is 260.0 g/kg， lysine content is 12.9 g/kg and crude starch is 545.0 g/kg. It is suitable to be growing in arid and semi-arid ecological areas and similar areas with annual precipitation above 300 mm and below 2 700 m above sea level in Dingxi， Huining， Gannan and Tianzhu of Gansu.

Key words：Pea;New cultivar;Dingwan10;Breeding

地力培育是休耕的主要目标[1 - 4 ]，是实现“藏粮于地”的根本措施[5 - 8 ]，种植绿肥能改善土壤结构、增加土壤有机质、提高土壤保水保肥能力，是地力培育最有效和直接的方法[9 - 11 ]，为了验证不同类型绿肥种植改土培肥作用，我们从2017年开始开展了休耕地地力培育适宜绿肥作物筛选三年定位试验研究，现将研究结果报道如下。

1   材料与方法

1.1   供试材料

适宜当地种植的绿肥作物草木樨、红豆草、箭筈豌豆、紫花苜蓿，均由会宁县农业技术推广中心提供。

1.2   试验区概况

试验区位于会宁县西北部汉家岔镇，该区东接甘沟、北靠头寨、南倚柴门、西连定西，平均海拔1 900 m，年平均气温6.2 ℃，≥ 10 ℃的积温2 300 ℃，常年降水320 mm左右，无霜期160 d左右。全镇总流域面积387.5 km2，现有耕地1.21万hm2，其中梯田0.38万hm2。试验地为新整梯田，生土裸露、肥力瘠薄、物理性差、生物活性低，是典型的西北生态严重退化旱作农业区。

1.3   試验方法

主要针对新整理梯田进行。在试区传统耕作措施下，以休闲为对照，4种绿肥作物顺序排列，定点种植3 a，2次重复，小区面积120 m2。各处理播前结合整地施N 30 kg/hm2、P2O5 105 kg/hm2。1年生箭筈豌豆2017、2018、2019年连续3 a播种，播种量75 kg/hm2;2年生草木樨、3年生红豆草、多年生紫花苜2017年统一播种，播种量分别为22.5、90.0、15.0 kg/hm2。休闲对照不播种。均于4月上旬采用露地平作机械条播方式播种，盛花期地上部分收割过腹，地下部分还田，土壤入冻前耙耱收墒。

1.4   测定指标及方法

1.4.1    绿肥作物干物质量测定    在绿肥作物收割前，每小区取20 m2样方，割收样方内全部鲜草，称重后均匀撒回原样方内，再用5点取样法选留1 kg鲜草样，室内风干后称重折算干物质量。

1.4.2    土壤容重    用环刀法测定0～40 cm土层的土壤容重，分0～10、10～20、20～40 cm 3层测定。

1.4.3    土壤水分    用烘干法测定0～200 cm 的土壤水分，按常规每20 cm为1层。

1.4.4    土壤养分    动态监测土壤pH、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾等7大指标，测定深度为0～60 cm，按0～20、20～40、40～60 cm 3层分析。采样后由甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所测定。

2   结果与分析

2.1   不同绿肥作物的干物质产量

通过表1可以看出，不同绿肥作物的干物质产量不同，均随着种植年份的增加逐渐提高。一年生绿肥作物的生物量以箭筈豌豆最高，为973.65 kg/hm2，较草木樨增产379.20 kg/hm2，增产率63.79%;较红豆草增产206.70 kg/hm2，增产率26.95%;较紫花苜蓿增产348.60 kg/hm2增产率55.77%。种植2年的绿肥作物产量大幅增加，其中以红豆草产量最高，为2 249.40 kg/hm2，较头年增加1 482.45 kg/hm2，是头年产量的2.9倍，较箭筈豌豆、草木樨、紫花苜蓿的增产幅度分别高97.62、118.52、121.27百分点。三年生绿肥作物的生物量以红豆草最大，但增产幅度下降;紫花苜蓿增产幅度最大，分别较箭筈豌豆、红豆草、草木樨多增16.40、11.05、7.16百分点。3年累计干物质产量以红豆草最高，为5 679.60 kg/hm2，较箭筈豌豆增产646.80 kg/hm2，增产率12.85%;较紫花苜蓿增产2 587.50 kg/hm2，增产率83.68%;较草木樨增产2 775.75 kg/hm2，增产率95.59%。

2.2   不同绿肥作物对土壤水分的影响

从表2可以看出，0～20、60～80、80～100 cm土层土壤含水量均以草木樨最高，分别为147.1、108.8、114.0 g/kg;20～40 cm以箭筈豌豆最高，为172.5 g/kg;40～60 cm以休闲对照耕地最高，为136.1 g/kg;100～120、120～140、140～160、160～180、180～200 cm土层均以箭筈豌豆最高，分别为110.2、110.8、105.1、105.3、97.6 g/kg。0～100 cm土层平均含水量以箭筈豌豆最高，为130.8 g/kg，较初始含水量提高32.0 g/kg;草木樨居第2，为128.8 g/kg，较初始含水量提高30.0 g/kg;休闲对照居第3，为122.9 g/kg，较初始含水量提高24.1 g/kg;紫花苜蓿和红豆草分别为114.5、113.0 g/kg，较初始含水量分别提高15.7、14.2 g/kg。100～200 cm土壤平均含水量以箭筈豌豆最高，为105.8 g/kg，较初始含水量提高44.9 g/kg;其次是休闲对照，为90.1 g/kg，较初始含水量提高29.2 g/kg;草木樨居第3，为87.4 g/kg，较初始含水量提高26.5 g/kg;紫花苜蓿为75.7 g/kg，较初始含水量提高14.8 g/kg;红豆草为57.3 g/kg，较初始含水量降低3.6 g/kg。0～200 cm土壤平均含水量以箭筈豌豆最高，为118.3 g/kg，较初含水量提高38.5 g/kg;草木樨居第2，为108.1 g/kg，较初始含水量提高28.3 g/kg;休闲对照居第3，为106.5 g/kg，较初始含水量提高26.7 g/kg;紫花苜蓿、红豆草分别为95.1、85.2 g/kg，较初始含水量分别提高15.3、5.4 g/kg。总体来看，箭筈豌豆保水能力最好，休闲对照保水能力居第2，草木樨、紫花苜蓿生长量小，土壤耗水量少，保水能力分居第3、4位，红豆草保水能力最差。

2.3   不同绿肥作物对土壤容重的影响

从表3可以看出，不同绿肥和休闲对照均能有效降低土壤容重，改土效果明显。其中0～20 cm土层各处理间土壤容重差别不明显，较初始值降低0.187～0.233 g/cm3。0～40 cm以紫花苜蓿平均土壤容重最低，为1.170 g/cm3，较初始值降低0.196 g/cm3，降幅14.35%;较红豆草仅降低0.005 g/cm3，降幅0.43%;较草木樨降低0.030 g/cm3，降幅2.50%;较箭筈豌豆降低0.064 g/cm3，降幅5.19%;较休闲对照降低0.101 g/cm3，降幅7.95%。

2.4   不同处理对土壤养分的影响

2.4.1    有机质    从表4看出，种植红豆草、箭筈豌豆、草木樨后土壤有机质均较初始提高，其中土壤有机质以红豆草最高，为7.07 g/kg，较初始提高1.67 g/kg;其次是箭筈豌豆，为6.67 g/kg，較初始提高1.27 g/kg;草木樨居第3，为5.97 g/kg，较初始提高0.57 g/kg;紫花苜蓿为5.04 g/kg，较初始降低0.36 g/kg。休闲对照为3.92 g/kg，较初始降低1.48 g/kg。

2.4.2    全氮    从表4可以看出，除种植红豆草土壤全氮较初始升高外，其他各处理的土壤全氮均较初始明显降低。降低趋势以休闲对照和紫花苜蓿最明显，其次是草木樨、箭筈豌豆。土壤全氮种植红豆草的为0.56 g/kg，较初始提高0.02 g/kg;箭筈豌豆为0.45 g/kg，较初始降低0.09 g/kg;草木樨为0.41 g/kg，较初始降低0.13 g/kg;休闲对照、紫花苜蓿均为0.35 g/kg，较初始降低0.19 g/kg。

2.4.3    速效氮    从表4可以看出，不同处理的土壤速效氮均较初始明显下降。其中种植红豆草和箭筈豌豆的土壤速效氮下降最少，紫花苜蓿和草木樨降低较少，休闲对照降低最多。土壤速效氮以种植红豆草最高，为19.1 mg/kg，较初始降低4.3 mg/kg;箭筈豌豆为18.5 mg/kg，较初始降低4.9 mg/kg;草木樨为14.3 mg/kg，较初始降低9.1 mg/kg;紫花苜蓿为14.0 mg/kg，较初始降低9.4 mg/kg;休闲对照为13.1 mg/kg较初始降低10.3 mg/kg。

2.4.4    速效磷    通过表4可以看出，种植红豆草和箭筈豌豆的土壤速效磷明显高于初始，种植草木樨的较初始降低但不明显，种植紫花苜蓿和休闲对照的土壤速效磷均较初始降低明显。土壤速效磷的红豆草最高，为8.7 mg/kg，较初始速效磷提高5.0 mg/kg;种植箭筈豌豆的为7.7 mg/kg，较初始提高4.0 mg/kg;种植草木樨为3.2 mg/kg，较初始降低0.5 mg/kg;种植紫花苜蓿及休闲对照分别为2.0、1.7 mg/kg，较初始分别降低1.7、2.0 mg/kg。

2.4.5    速效钾    从表4可以看出，休闲对照和种植紫花苜蓿的土壤速效钾明显高于初始，种植红豆草、箭筈豌豆、草木樨的均较初始降低。土壤速效钾休闲对照为103 mg/kg，较初始提高12 mg/kg;种植紫花苜蓿的为98 mg/kg，较初始提高7 mg/kg;种植红豆草、箭筈豌豆、草木樨的分别为84、79、75 mg/kg，分别较初始降低7、11、16 mg/kg。

3   小结

在会宁县旱作区，适宜休耕地地力培育的绿肥作物以红豆草最好，能提高土壤全氮、有机质、速效磷含量，且土壤速效氮下降最少;有效降低土壤容重，休耕3年内干物质产量累计5 679.6 kg/hm2，年均1 893.15 kg/hm2，较箭筈豌豆累计增产646.80 kg/hm2，增产率12.85%;较紫花苜蓿增产2 587.50 kg/hm2，增产率83.68%;较草木樨增产      2 775.75 kg/hm2，增产率95.59%。箭筈豌都能良好改善土壤物理和化学性状，提高土壤含水量。

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（本文责编：陈    伟）