“双季稻+绿肥”种植 节肥增效又环保

编者按：种双季稻是江西等地水田的主要栽培模式，双季稻种植面积比较大，这对保障我国粮食安全、促进国民经济发展具有重要作用。长期以来，为满足“一年两熟”的生产经营模式要求，双季稻生产普遍存在化肥投入量高、养分利用率低、农业面源污染严重、温室气体排放量大等突出问题，不但增加了生产成本，还造成了资源浪费和环境污染，严重威胁我国农业的可持续发展与区域生态环境。《“十四五”全国农业绿色发展规划》明确提出，要加强耕地质量建设、推进化肥减量增效、防治农业面源污染、推动农业固碳减排，为守住绿水青山、建设美丽中国提供重要支撑。为了实现双季稻田节肥增效与减排控污的目标，自2008年起，由江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所副所长、副研究员刘佳负责的科研团队就开展了联合攻关研究，最终研发集成了“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”，并大面积推广应用，取得了显著的经济、社会和生态效益，为助力实施藏粮于地、藏粮于技战略，保证我国饭碗端稳端牢，贡献了科研人员的一份力量。

记者：刘所长，您好！请介绍一下你们这些年来研发“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”的情况，好吗？

刘佳：江西省是我国重要的水稻种植区之一，2022年水稻种植面积和产量分别达到340.3万公顷和2036.5万吨，分别占全国水稻种植总面积和总产量的11.6％和9.8％。种双季稻是江西省最主要的农业生产模式，种植面积占比常年稳定在72％以上，位居全国第一。但是，江西省三分之二的稻田属于中低产田，双季稻生产过程中普遍存在化肥投入量大、施用不合理的情况，且长期以来重无机肥、轻有机肥。这种生产经营方式不仅不利于维持和提升土壤肥力，还加剧了农业面源污染和温室气体排放。如何实现双季稻田节肥增效与减排控污的协同目标，一直是我们科研人员的追求。

江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所绿肥科研团队自2008年起，在国家公益性行业绿肥专项、国家现代农业绿肥产业技术体系、国家重点研发计划绿肥项目、国家自然科学基金、江西省科技计划的支持下，开展了长达16年的攻关研究，以构建和优化“双季稻+绿肥”种植模式为核心，以实现双季稻田节肥增效与减排控污协同为目标，针对双季稻田冬季绿肥生长稳定性差、环境养分截获能力弱、节肥增产效果不明显等问题，研发出“绿肥多科属配置”“晚稻留高茬+稻草覆盖种绿肥”等技术；针对绿肥翻压后养分释放快、损失大、利用率低，研发出“绿肥—稻秸联合还田技术”，优化了双季稻田周年肥料运筹；针对绿肥翻压后面源污染严重、温室气体排放量大，研发出“绿肥干耕湿沤还田技术”，筛选出安全高效的减排产品；结合区域7P0YiWRFe8MXuzJip4/Um9na3YHA+UPDxcy3u7WPpEA=气候特征、水稻种植管理情况，构建了合理的“田—沟—塘”生态系统。我们通过集成上述关键技术，改进传统配套技术，最终形成了“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”。

记者：请您以江西省为例，介绍一下应用“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”的提质增效情况。

刘佳：在江西双季稻田应用该技术，平均每年增产稻谷50～70公斤/亩，新增收益100～150元/亩，新增利润60～100元/亩；平均节省化学氮肥（N）2.5～4.0公斤/亩、磷肥（P2O5）1.2～2.0公斤/亩、钾肥（K2O）2.5～4.0公斤/亩，提高氮、磷、钾肥利用率15％～30％；使双季稻田温室气体减排20％以上，明显降低全球增温潜势（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）；使双季稻田氮、磷流失量减少 20％～50％，明显提高了农田氮、磷养分循环再利用效率。另外，应用该技术还改善了双季稻田土壤肥力，实现了土地用养结合。该技术的应用，有力地支撑了耕地质量提升、农田固碳减排、农业绿色发展等国家战略的落地实施。

记者：据我了解，“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”2023年和2024年都入选了江西省农业主推技术名单。目前该技术的推广应用情况如何？

刘佳：“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”不但入选了2023年和2024年江西省农业主推技术名单，其主要技术内容还曾入选2020年中国农业农村重大新技术新产品新装备——十大新技术 “稻秸—绿肥轻简化利用及高效节肥技术”，2021年农业农村部主推技术“南方稻田豆科绿肥与稻草联合利用养地减肥技术”，2022年农业农村部主推技术“南方水稻节肥养地型绿肥种植利用技术”，2023年农业农村部主推技术“南方稻田绿肥轻简高效节肥增效技术”。该技术也是2012—2013年度中华农业科技奖一等奖“稻田绿肥—水稻高产高效清洁生产体系集成及示范”的主要创新技术内容。

自2012年以来，该技术成果在江西省大面积推广应用，累计推广面积达926万亩，共增产稻谷64.75万吨，节省化肥氮（N）1.85万吨、磷（P2O5）0.93万吨、钾（K2O）1.39万吨，新增销售额 13.95亿元，新增利润9.83亿元，还实现了良好的生态效益。累计培训农技人员和新型农民3000余人次，发放技术手册超2万份。

记者：请您详细介绍一下绿肥栽培的技术要点。

刘佳：我们优化了传统的绿肥栽培技术，其目的主要是解决双季稻田冬季绿肥生长稳定性差、环境养分截获能力弱等问题。其关键技术包括：

（1）磷肥前移拌种。在晚稻收割前7～15天，排空田面水，准备播种绿肥。播种前，选择晴天晒种5～6小时，然后用钙镁磷肥拌匀绿肥种子（折算成P2O5用量为1.0～1.5公斤/亩），此处使用的磷肥是将次年早稻季的常规磷肥用量（折算成P2O5为5公斤/亩）的20％～30％前移至绿肥季施用。这样一来可以促进绿肥的出苗和生长，实现“以小肥换大肥”目的；二来可以减少次年早稻季的磷肥用量，避免一次性大量基施磷肥所导致的磷素流失。

（2）绿肥多科属配置。双季稻田种植的绿肥品种一般为紫云英，每亩播种量为1.5～2.0公斤。根据不同田块的土壤性质，可进行绿肥多科属配置种植，以增强绿肥生长的稳定性，提高绿肥还田效果。肥力较低的田块可进一步混播0.5～1.0公斤/亩的毛叶苕子或0.3～0.5公斤/亩的肥用油菜，以加速土壤培肥过程；耕层较薄的田块可进一步混播0.5～1.0公斤/亩的肥田萝卜，通过“生物耕作”，构建厚沃耕层；质地黏重的田块可进一步混播0.3～0.5公斤/亩的黑麦草，通过其发达的须根来疏松土壤。

（3）晚稻留高茬收获。晚稻收获时，调整联合收割机的割台高度，使稻茬留高30～40厘米，刈割的稻草切碎后均匀抛撒、覆盖还田。切碎的稻草腐解后可为绿肥生长提供矿质营养元素，并且覆盖地表，配合留高茬，能为绿肥前期生长提供保护，在秋旱情况下有利于保水保墒，在冬季可挡风保温。

（4）稻田开沟。晚稻收获后及时开好畦沟、腰沟和围沟，沟宽、沟深均为15～20厘米。做到“三沟”配套，即环田开围沟，每隔5～8米开“井”字形沟，田块较小的开“十”字形沟，沟应与排水口相通。

记者：绿肥栽培后，怎样利用才能达到节肥增效与减排控污的目标呢？

刘佳：绿肥栽培后，还要合理利用，这样才能更好地发挥节肥增产效果，提高生态效益，避免绿肥利用不当产生新的环境污染风险。其主要技术要点如下：

（1）绿肥、稻秸联合还田。在次年早稻移栽前10～15天，将绿肥（紫云英、紫云英+毛叶苕子、紫云英+肥用油菜、紫云英+肥田萝卜、紫云英+黑麦草等）与田间残留稻秸（包括直立的稻茬和覆盖地表的秸秆）一起翻压还田。其中，低肥力稻田应全部还田，中高肥力稻田绿肥翻压量应控制在1.5～2.5吨/亩，多余的绿肥可移至其他田块利用，翻压深度为15～20厘米。根据田块的pH情况，建议翻压时配施生石灰25～50公斤/亩。

（2）干耕湿沤。绿肥翻压还田时，应尽量选择无降雨天气，采用粉碎翻压复式作业机将绿肥干耕还田，还田后晒垡5～10天，再灌浅水沤肥，沤田5天以上，再进行秧苗移栽。

（3）施用减排产品。若绿肥翻压期恰逢连续降雨，无条件开展干耕晒垡，可在绿肥翻压时施用减排产品。根据绿肥翻压量的大小，每亩施用1～2公斤乙烯利或2-氯乙基磺酸钠。施用时先溶于水，再均匀地喷施地表。

记者：“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”的水稻种植技术要点有哪些？

刘佳：“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”改进了绿肥的栽培技术，获得了更高的绿肥生物量，也优化了绿肥的利用方式，使绿肥的“肥料效应”和“生态效应”得以更好地发挥，但对整套技术来说还远远不够，还要相应地调整水稻的种植管理措施，从而建立完整的双季稻田节肥增效与减排控污综合技术体系。该项技术的水稻种植技术要点有：

（1）化肥减施。绿肥翻压量为1.5～2.5吨/亩时，可减少早稻季20％～40％的化肥施用量；或者按照每翻压1000公斤绿肥鲜草减施氮肥（N）2公斤、磷肥（P2O5）1公斤、钾肥（K2O）2公斤。常年种植绿肥、肥力较高的田块，也可酌情减少晚稻季化肥施用量10％～20％。

（2）优化肥料运筹。除了前移至绿肥季施用的部分磷肥外，早稻季剩余磷肥正常基施，可根据绿肥翻压量适当减少早稻季氮肥和钾肥的基施比例，后移至分蘖期和抽穗期施用。晚稻季化肥运筹方式按各地习惯进行。

（3）稻田精准控水扩容和沟塘拦蓄净化技术。合理构建“田—沟—塘”生态系统，沟、塘面积宜占系统总面积的5％～10％。早、晚稻生育期实行节水灌溉，稻田低水位运行，减少径流；降水期间，在水稻耐淹能力范围内高水位运行，充分蓄水。每次施肥后的前7天是防控氮、磷流失的关键时期，应将排水口排水高度调至最高，在不影响水稻正常生长的前提下，不排水或少排水。稻田库容不足确需排水时，优先排入沟渠，其次才排入塘。在氮、磷养分流失高峰期，当沟、塘剩余库容不足时，应提前1～2天排掉养分浓度低的沟、塘存水，腾出库容。当稻田需要补水时，优先泵取沟、塘存水进行农田循环灌溉。通过稻田精准控水扩容和沟塘拦蓄净化，可延长“田—沟—塘”水的停留时间，实现拦蓄净化和养分的循环利用，进而有效防控双季稻田的氮、磷流失。

（4）其他配套技术。①品种选择：绿肥宜选择抗逆性强、生物量大的中晚熟品种；水稻宜选择抗病虫害能力强、耐水淹、养分利用效率高的中早熟品种。②缓控释肥应用：有条件时，可选用含氮量高、释放期为80～90天的缓控释氮肥产品，肥料施用方式可采用一次性侧深施肥。③早稻秸秆接菌调氮促腐还田：早稻秸秆还田后腐解慢、茬口短，会对晚稻秧苗生长及养分吸收产生不利影响，可在还田时喷施促腐菌剂，同时根据土壤肥力状况，将部分晚稻基肥中的氮肥前移至早稻秸秆还田时一起施用，以促进早稻秸秆腐解，增加土壤腐殖质含量，增强土壤对碳、氮、磷等养分的保蓄能力。

记者：“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”的核心在哪些方面？

刘佳：“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”的核心在于：

（1）种好绿肥。足够的绿肥生物量是其发挥环境养分截获能力、替代化肥用量、提高养分利用效率、培肥稻田土壤、促进水稻增产的重要基础。由于紫云英等绿肥不耐渍，南方冬季较多的雨水往往会导致绿肥出苗差、长势弱，因此绿肥播种前后田块要及时开沟，以保障绿肥生长。另外，还要合理运用磷肥前移拌种、绿肥多科属配置、晚稻留高茬收获等技术措施，在不增加物质投入的基础上，利用好稻田的现有资源，改善绿肥的生长环境，促进绿肥生长。

（2）用好绿肥。绿肥翻压时一般处于盛花期，此时植株鲜嫩多汁、养分含量高，翻压后极易腐解并快速释放养分，在淹水的情况下会明显增加稻田甲烷排放量，另外也会增加田面水氮、磷浓度，加剧面源污染风险，因此要注重与稻秸联合还田，并尽量做到干耕晒垡，必要时施用减排产品。绿肥翻压后还要根据翻压量合理减少水稻化肥施用量，并调整肥料运筹。

记者：您觉得“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”还存在哪些不足？下一步，你们准备从哪些方面来完善和推广该项综合技术？

刘佳：当前国家高度重视粮食安全。2024年中央一号文件提出，要把粮食增产的重心放到大面积提高单产上，实施粮食单产提升工程。聚焦良田、良种、良法、良机、良制的“五良”集成，是实现我国粮食单产提升、保障国家粮食安全、推进农业高质量发展的必由之路。

就“双季稻田节肥增效与减排控污综合技术”而言，我们涉及了打造良田、创建良法、建立良制，但是在良种和良机方面还有待提升。首先，需培育抗逆性强、生物量大、养分含量高的绿肥新品种，增强绿肥的抗旱、抗涝、耐低温、耐贫瘠能力，提升绿肥的固氮能力和对环境养分的截获吸收能力，从育种的角度进一步稳定和提升绿肥的生产性能，从而更好地服务“双季稻+绿肥”种植模式。其次，要研制更加轻便、高效、节能且适宜南方双季稻田的绿肥播种、施肥、收种、翻压农机装备，进一步解放人力资源，降低劳动成本。再次，要继续加强对该项技术的宣传和推广应用，让广大农民、生产经营主体及社会大众加深对绿肥的认识，加强对“双季稻+绿肥”模式的理解，使他们对该技术从被动接受发展为主动应用。最后，要继续加大相关政策的支持和补贴力度，鼓励发展统一化的绿肥播种、绿肥翻压等社会化服务。