張賢,曹凱,徐靜,王建紅
(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 環(huán)境資源與土壤肥料研究所,浙江 杭州 310021)
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增長,人類所面臨的資源和環(huán)境壓力進一步加劇,人類生產(chǎn)對農(nóng)用地影響更加顯著[1]。2015年全國因建設(shè)占用,災(zāi)毀等各種原因減少耕地面積約30萬hm2[2]。為使全國耕地總量保持動態(tài)平衡,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力和糧食安全,我國每年通過復(fù)墾、土地整理、灘涂圍墾等方式產(chǎn)生大量新墾耕地[3]。這些新增耕地的耕層土壤肥力水平低,通常被稱為“生地”。生地耕層厚度不足,土壤有機質(zhì)含量低,保水保肥和抗旱能力差,提高生地的肥力水平和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力對其有效利用至關(guān)重要。通過種植綠肥,合理間套作,是快速熟化培肥生地土壤的有效手段。由于生地土壤瘠薄,必須篩選適宜在生地種植,且生物產(chǎn)量高的綠肥,以確保植株翻壓后能腐解轉(zhuǎn)化為大量有機質(zhì),有效提高土壤有機質(zhì)含量,培肥土壤。目前在我國,關(guān)于生地綠肥品種的研究報道還很少見。作者針對未經(jīng)培肥熟化的紅壤生土,收集我國地方品種、野生種質(zhì)以及國外優(yōu)良綠肥種類,通過表型觀察及營養(yǎng)成分檢測,篩選適宜紅壤生地快速培肥的綠肥種類,為生地熟化提供參考。
試驗在衢州市國家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系生地綠肥熟化技術(shù)崗位試驗基地(28°55′48″N,119°03′11″E)進行?;貫榧t色砂巖為主的低丘山地,表層耕作層土壤為未經(jīng)培肥熟化的紅壤生土。
供試的有傳統(tǒng)綠肥紫云英、黃花苜蓿、二月蘭、一年生黑麥草、箭筈豌豆,以及野生種質(zhì)救荒野豌豆、四籽野豌豆、小巢菜等共8個綠肥種類。
以綠肥種類為處理,小區(qū)面積8 m2(4 m×2 m),隨機區(qū)組設(shè)計,重復(fù)3次。2017年10月11日播種,條播。每小區(qū)播種量:紫云英、黃花苜蓿、黑麥草、二月蘭8 g;救荒野豌豆、小巢菜、四籽野豌豆10 g;箭筈豌豆40 g。種植前統(tǒng)一施用有機肥作為基肥;磷鉀施肥量均相同;氮的施肥量豆科、十字花科綠肥為150 kg·hm-2,禾本科綠肥為300 kg·hm-2。
田間生長情況評價。抗性:從植株蓋度、對病害蟲、雜草的抗性等方面進行評價。株高:刈割前每小區(qū)隨機取 5 株,測量從地面至植株的最高部位的高度,求其平均值。根系與全株重:在成熟期,調(diào)查測量根系與全株的重量。產(chǎn)量:隨機選取小區(qū)中間1 m2刈割,刈割留茬高度為5 cm,計算鮮草產(chǎn)量。
養(yǎng)分含量檢測。樣品采集后立即烘干,將各小區(qū)干樣整理好后貯存以備檢測。測定全氮、全磷、全鉀含量。檢測方法參照NY/T 2017—2011。
據(jù)田間觀察,紫云英、黃花苜蓿、四籽野豌豆、小巢菜、二月蘭、一年生黑麥草、箭筈豌豆等均能正常生長;救荒野豌豆抗病性差,染病死亡(疑似菌核病),不適宜生地種植。
表1表明,黑麥草株高、蓋度、單株根重、全株重均顯著高于其他品種;箭筈豌豆株高、蓋度、全株重高于除黑麥草外的其他品種,但其單株根重較低;紫云英在生地中表現(xiàn)較差,株高、蓋度、單株根重、全株重均偏低;黃花苜蓿和二月蘭地上部分生長較差,而單株根重較重,僅次于黑麥草。不同綠肥種類,在生地種植產(chǎn)量差異顯著,黑麥草產(chǎn)量最高,為85.740 t·hm-2,顯著高于其他綠肥種類;箭筈豌豆次之,紫云英、小巢菜較低,黃花苜蓿、二月蘭、四籽野豌豆最低。
表1 不同綠肥種類田間生長的表現(xiàn)
注:同列數(shù)據(jù)后無相同小寫字母表示其差異達(dá)顯著水平。表 2同。
表2表明,全氮含量箭筈豌豆顯著高于其他品種,小巢菜、四籽野豌豆較高,黑麥草最低;全磷含量紫云英、箭筈豌豆最高,黑麥草最低,其余種類之間差異不顯著;全鉀含量除四籽野豌豆和小巢菜含量較低外,其余種類差異不顯著。
表2 不同綠肥品種的養(yǎng)分含量
目前,關(guān)于紅壤生地綠肥篩選評價還少有報道。朱小梅等[4]研究了綠肥對灘涂生地土壤的改良作用,結(jié)果表明,種植豆科綠肥田菁、沙打旺可改善灘涂生地土壤質(zhì)地、養(yǎng)分結(jié)構(gòu)與酶活性。邱勤等[5]的研究表明,種植紫花苜蓿能促進新墾地土壤培肥。本試驗結(jié)果表明,除野生資源救荒野豌豆抗病性差外,其余綠肥均能在紅壤生地中正常生長。其中箭筈豌豆表現(xiàn)最優(yōu),營養(yǎng)成分含量及產(chǎn)量均較高,但根系生長略差;黑麥草地上和地下部分生長均顯著優(yōu)于其他種類,但養(yǎng)分含量較低??傮w而言,黑麥草和箭筈豌豆均適宜在紅壤生地種植,并能提供優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的有機肥源。
野生資源小巢菜,在產(chǎn)草量上低于箭筈豌豆和黑麥草,但其蓋度、全氮含量、產(chǎn)量高于其余 4 個種類,有繼續(xù)培育馴化的潛力。傳統(tǒng)綠肥紫云英、黃花苜蓿在生地中表現(xiàn)較差,其原因可能與未接種根瘤菌有關(guān),在后續(xù)試驗中應(yīng)接種根瘤菌。