全 文 ：豆科绿肥对四川丘陵旱地作物的产量及经济效益初探
谢树果 1 , 韩文斌 1 , 冯文强2 , 曹卫东 3 , 向承勇1 , 梁　宏 1
(1.南充市农业科学研究所 , 四川　南充　637000;2.四川省农业科学院土壤肥料研究所 , 四川　成都　610000;
3.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 , 北京　100081)
摘 要:在丘陵旱地上研究了豆科绿肥对农作物产量和效益的影响。结果表明:(1)绿肥翻埋与化肥减量配合对
玉米增产 、 增效明显 , 绿肥翻埋 7 500 ～ 15 000 kg/hm2与 70%、 85%化肥配施的资源效应最高 , 比单施化肥增产
13.7% ～ 17.3%、 提高效益 800 ～ 1 381元 /hm2。 (2)在旱地多熟制预留带中间种豆科绿肥对同季小麦有明显的增
产效果 , 对后季玉米也有一定增产作用 , 以间种扁荚山黧豆最佳 , 可使小麦增产 9.2%、 玉米增产 6.3%, 周年效
益提高 1 398元 /hm2。
关键词:绿肥;旱地作物;产量;效益
中图分类号:S142 文献标识码:A 文章编号:1673-6257 (2010)05-0082-04
收稿日期: 2010-05-24;最后修订日期:2010-06-22
基金项目:公益性行业 (农业)科研专项经费 “绿肥作物生产与
利用技术集成研究及示范 ” (200803029)。
作者简介:谢树果 (1961-), 四川南充人 , 高级农艺师 , 主要从
事农作物育种研究及示范推广。
豆科绿肥作物对土壤氮素循环 , 磷 、钾富集 , 碳
素汇存具有重要作用[ 1] 。在农业生产 -生态系统中 ,
有提供养分 、合理用地养地、 提供饲草 、固氮吸碳和
节本降耗多种功能 , 是我国传统农业的精华 , 是生态
农业的重要组成 , 对现代农业发展亦具有重要意义[ 2] 。
四川丘陵旱地多属紫色土 , 有机质低 、 缺氮少
磷 、相对富钾[ 3] 。耕作制以 “麦 -薯 //玉” 三作和
“麦 -玉 ”、 “油 -玉 ”、 “麦 -薯 ” 二作为主 , 有部
分 “麦 -豆 //玉 ”。各种耕作制度中的耗肥作物比
重较大 , 对化肥的依赖程度较高 。在四川丘陵区农
业生产中 , 豆科绿肥本应占有较大比重 , 但土地联
产承包后 , 对种植绿肥认识不足 , 措施不力 , 绿肥
应用长期处于断续研发阶段 , 未能实际进入耕作环
链 。为进一步优化耕作结构 , 有效提高耕地持续生
产能力 , 2008年 10月至 2009年 10月在四川旱地
开展了不同豆科绿肥作物对主栽作物的影响研究 ,
以期为应用绿肥作物提高土地资源质量 、 建设高产
稳产基本农田提供技术支撑。
1　材料与方法
1.1　供试土壤
试验在南充市顺庆区共兴镇实施。试验地为红
棕紫泥土 , 土壤理化性状见表 1。
表 1　供试土壤肥力状况
试验组 pH 有机质(g/kg)
全氮
(g/kg)
碱解氮
(mg/kg)
速效磷
(P2O5)
(mg/kg)
速效钾
(K2O)
(mg/kg)
试验 1
试验 2
7.4
7.5
9.80
11.2
0.540
0.639
99.0
90.0
9.50
12.4
111
161
1.2　试验设计
1.2.1　不同绿肥翻压量与化肥减量配施对玉米产
量的效应试验 (试验 1)
设 9个处理:(1)不施绿肥和化肥 , (2)单施绿
肥 15 000kg/hm2 , (3)单施 100%化肥 (CK), (4)
绿肥15 000kg/hm2 +100%化肥 , (5)绿肥 15 000kg/
hm2 +85%化肥 , (6)绿肥15 000 kg/hm2 +70%化肥 ,
(7)绿肥 7 500 kg/hm2 +85%化肥 , (8)绿肥 22 500
kg/hm2 +85%化肥 , (9)绿肥 30 000kg/hm2 +85%化
肥。 100%化肥的施肥量为 N276、 P2O5 90、 K2O135
kg/hm2 , 减量施用时 N、 P2O5、 K2O均按设计减少。
供试绿肥为蚕豆青秸 , 蚕豆品种为新都大胡豆。
田间采取随机区组排列 , 重复 4次 , 小区面积 20m2。
2009年 2月 27日开沟埋压绿肥 , 3月 7日播种
玉米 , 种植密度 45 000株 /hm2 , 7月 29日收获 。
1.2.2　多熟制预留带间种绿肥对作物产量的效应
试验 (试验 2)
在宽带 (2m)间套种植模式上进行。设 4个处
理:1.小麦 -大豆 //扁荚山黧豆 -玉米 , 2.小麦 -
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中国土壤与肥料　2010 (5)　
大豆 //豌豆 -玉米 , 3.小麦 -大豆 //蚕豆 -玉米 ,
4.小麦 -大豆 //预留带 -玉米 (CK)。
上述模式中 , 扁荚山黧豆 、豌豆 (中豌四号)、
蚕豆 (新都大胡豆)为绿肥作物 , 小麦 (川麦 45
号)、玉米 (川单 21)、大豆 (南豆 12号)为主栽
作物。 “ -” 表示前后轮作 、 “ //” 表示间作 , 即
小春为 “小麦 //绿肥或预留带休闲 ”, 大春为在绿
肥带或预留带种植玉米 , 麦茬后种植大豆 。
试验为 3次重复 , 小区面积 33.2 m2 , 随机区
组排列 。 2 m小麦带茬口种 4行大豆;另 2 m预留
带种植 4行绿肥 , 中间两行绿肥收种 , 两边行绿肥
压青后各套种 2行玉米 , 玉米宽行距 1.1 m、 窄行
距 0.35m, 玉米苗距离带边 0.1 m。
小麦施肥量 N150.0 kg/hm2 、 P2 O5 37.5 kg/
hm2 , 绿肥施 P2 O5 75.0 kg/hm2 , 玉米施 N276.0
kg/hm2、 P2 O5 90.0 kg/hm2、 K2 O135.0 kg/hm2 ,
大豆施 P2O5 75.0 kg/hm2。
试验于 2008年 11月 10日至 2009年 10月 20
日进行 。
1.3　数据处理
试验数据用 DPS软件系统进行统计分析 。
2　结果与分析
2.1　绿肥翻埋与化肥减量配施对玉米产量及经济
效益的影响
不同绿肥翻压量与化肥配施对玉米产量的影响见
表 2。结果表明 , 不论是不减少化肥 , 还是在减少化
肥 30%、 15%的情况下 , 所有翻压绿肥与化肥配施后 ,
均显著提高玉米产量。与单施 100%化肥处理比较 ,
绿肥翻埋与化肥减量配施各个处理增产量都在 750kg/
hm2以上 , 差异极显著。绿肥 30 000kg/hm2配施 85%
化肥处理 , 玉米产量最高 , 达 7 015 kg/hm2 , 比单施
化肥增产 1 365kg/hm2 , 增产 24.2%。
在相同化肥施用量下 (85%化肥 , 处理 5、 7、
8、 9), 随着绿肥翻压量的增加 , 玉米产量也呈上
升趋势 , 表明提高绿肥翻压量可以增加玉米产量。
在绿肥用量为 15 000 kg/hm2的前提下 (处理 4、
5、 6), 随着化肥用量的增加 , 玉米产量并没有明
显改变 , 说明施用绿肥可以改善土壤对肥料投入的
缓冲性 , 使得翻压绿肥的地块在化肥施用量上可以
有较宽的选择。
试验条件下 , 化肥和绿肥单施的效果都不理想
(表 3)。单施绿肥处理与不施肥处理比较 , 增产量
仅 435kg/hm2 , 与化肥单施处理比较减产 1 200 kg/
hm2。化肥单施同样存在不足 , 化肥单施处理与养
分投入接近的绿肥化肥配施的处理 7比较 , 虽然养
分相近 , 但产量相差 775 kg/hm2。从养分增产效率
看 , 绿肥与化肥配施 1 kg养分可以增产 4.7 kg玉
米 , 单施化肥处理 1 kg养分仅可增产 3.3kg玉米 ,
由此可见 , 绿肥与化肥配施能提高养分生产效率 。
表 2　不同绿肥翻压量与化肥配施对玉米产量的影响
处理 玉米产量 比 CK增加 显著性
(kg/hm2) (kg) (%) 0.05 0.01
9绿肥 30 000 kg/hm2 +85%
化肥 7 015 1 365 24.2 a A
8绿肥 22 500 kg/hm2 +　
85%化肥 6 750 1 100 19.5 ab AB
6绿肥 15 000 kg/hm2 +70%
化肥 6 625 975 17.3 ab AB
5绿肥 15 000 kg/hm2 +85%
化肥 6 550 900 15.9 b AB
7绿肥 7 500 kg/hm2 +85%
化肥 6 425 775 13.7 b B
4绿肥 15 000kg/hm2 +100%
化肥 6 400 750 13.3 b B
3单施 100%化肥 (CK) 5 650 — — c C
2单施绿肥 15 000kg/hm2 4 450 -1 200 -21.2 d D
1不施绿肥和化肥 4 015 -1 635 -28.9 e D
表 3　绿肥 、 化肥单施的效果
处理
施肥量 (kg/hm2)
N P2O5 K2O 合计
玉米产量
(kg/hm2)
比不施肥
增产 (kg)
1kg养分
增产量
(kg)
7绿肥 +
化肥 275.9 85.5 148.5 509.9 6 425 2 410 4.7
3单施　
化肥 276.0 90.0 135.0 501.0 5 650 1 635 3.3
2单施　
绿肥 82.5 18.0 67.5 168.0 4 450 435 2.6
1不施肥 0 0 0 0 4 015 0 0
注:蚕豆青养分按 N 0.55%、 P2O5 0.12%、 K2O0.45%计算 [ 1] 。
不同绿肥翻压量与化肥配施对玉米经济效益的
影响见表 4。结果表明 , 绿肥与化肥配施均可提高
玉米的经济效益 。尤以中低量绿肥 (7 500 ～ 15 000
kg/hm2)与 70%、 85%的化肥配施效果最好。在
绿肥用量相同 (15 000 kg/hm2)的处理 (6、 5、
4)间 , 随着化肥用量的增加 , 经济效益下降;在
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　中国土壤与肥料　2010 (5)
化肥用量相同 (85%)的处理 (7、 5、 8、 9)间 ,
随着绿肥用量的增加 , 经济效益也减少。在总养分
量相近的情况下 , 绿肥与化肥配施的处理 7、 处理
6比单施化肥的处理 3经济效益分别高 1 210、
1 381元 /hm2 , 增效极显著。
表 4　不同绿肥翻压量与化肥配施对经济效益的影响
绿肥 化肥 玉米产值 增加投入 (元 /hm2) 效益 比 CK增加 差异显著性
处理 (kg/hm2) (%) (元 /hm2) 绿肥 化肥 合计 (元 /hm2) (元 /hm2) (%) 0.05 0.01
6 15 000 70 11 991 1 275 -892 383 11 608 1 381＊＊ 13.5 a A
7 7 500 85 11 629 638 -446 192 11 437 1 210＊＊ 11.8 ab A
5 15 000 85 11 856 1 275 -446 829 11 027 800＊ 7.8 abc AB
8 22 500 85 12 218 1 913 -446 1 467 10 751 524　 5.1 bcd ABC
9 30 000 85 12 697 2 550 -446 2 104 10 593 366　 3.6 cd ABC
4 15 000 100 11 584 1 275 0 1 275 10 309 82　 0.8 cde BC
1 0 0 7 267 0 -2 974 -2 974 10 241 14　 0.1 de BC
3 (CK) 0 100 10 227 0 0 0 10 227 — — de BC
2 15 000 0 8 055 1 275 -2 974 -1 699 9 754 -473　　 -4.6 e C
注:玉米 1.81元 /kg;绿肥投入平均 0.085元 /kg, 其中蚕豆用种 150kg/hm2 (4元 /kg), 产青草 15 000 kg/hm2 , 播种及翻压人工 22.5 d
(工价 30元 /d); 100%化肥为每公顷尿素 1 350元 , 过磷酸钙 544元 , 氯化钾 1 080元 , 共计 2 974元。
2.2　旱地多熟制预留带间种豆科绿肥对作物产量
及经济效益的影响
多熟制预留带间种豆科绿肥对作物产量的影响
见表 5。结果表明 , 在 “麦 -豆 //预留带 -玉米 ”
宽带 (2m)间套模式的玉米预留行间种豆科绿肥 ,
对同季小麦有显著增产效果 , 对后季玉米有一定增
产作用 , 但使麦茬后的大豆显著减产 , 综合周年粮
食产量均增产 。以间种扁荚山黧豆效果较好 , 使
小麦增产 9.2%、 玉米增产 6.3%, 周年粮食增产
9.1%。在本试验中 , 玉米预留带的绿肥一半作留
种 , 压青量仅 50%, 后作玉米效应不明显 。
预留带间种豆科绿肥对周年作物经济效益的影
响如表 6。结果表明 , 间种豆科绿肥的各处理经济
效益均高于对照 , 以间种扁荚山黧豆处理的经济效
益最高 , 达显著水平 。在旱地栽培制周年产值构成
中 , 玉米起主导作用 , 因而提高预留带间种绿肥的
经济效益 , 研究重点应是提高绿肥产青量和玉
米产量 。
表 5　预留带间种绿肥的效果
间种处理 小麦 玉米 大豆 绿肥收种 周年粮食(kg/hm2) (±%) (kg/hm2) (±%) (kg/hm2) (±%) (kg/hm2) (kg/hm2) (±%)
1.小麦 -大豆 //山黧豆 -玉米 1 867 9.2＊＊ 4 946 6.3 1 210.8 -6.5＊ 332 8 355.8 9.1＊＊
2.小麦 -大豆 //豌豆 -玉米 1 813 6.0＊＊ 4 651 0 1 204.8 -7.0＊ 260 7 928.8 3.6
3.小麦 -大豆 //蚕豆 -玉米 1 807 5.7＊＊ 4 699 1 1 174.7 -9.3＊＊ 242 7 922.7 3.5
4.小麦-大豆 //预留带-玉米 (CK) 1 711 0 4 650 0 1 295.2 0 0 7 656.2 0
注:﹡—显著 , ﹡﹡—极显著。
表 6　预留带间种绿肥对经济效益的影响
处理 作物产值 (元 /hm
2) 绿肥投入 (元 /hm2) 效益 比 CK增加 差异显著性
小麦 玉米 大豆 绿肥 合计 种子 用工 (元 /hm2) (元 /hm2) (±%) 0.05 0.01
1.小麦 -大豆 //山黧豆 -玉米 3 249 8 952 4 843 1 328 18 372 60 338 17 974 1 398 8.4＊ a A
2.小麦 -大豆 //豌豆 -玉米 3 155 8 418 4 819 1 040 17 432 90 338 17 004 428 2.6 ab A
3.小麦 -大豆 //蚕豆 -玉米 3 144 8 505 4 699 968 17 316 300 338 16 678 102 0.6 b A
4.小麦 -大豆 //玉米 (CK) 2 977 8 418 5 181 0 16 576 0 0 16 576 0 0 b A
注:小麦 1.74元 /kg、 玉米 1.81元 /kg、大豆和各绿肥种子 4.0元 /kg;绿肥投入扁荚山黧豆 15.0kg/hm2、 豌豆 22.5kg/hm2 、 蚕豆 75.0kg
/hm2 , 绿肥播种 、 翻压用工 11.25d/hm2、 工价 30元 /d。绿肥产值指绿肥种子产值。
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中国土壤与肥料　2010 (5)　
3　结论与讨论
3.1　绿肥翻埋与化肥减量配施对玉米增产 、 增效
效果明显。豆科绿肥富含有机质 , 与化肥配施能调
控土壤对作物的供肥性能 , 使作物形成更高产量。
研究表明 , 绿肥翻埋量 7 500 ～ 30 000 kg/hm2 , 可
替代 15% ～ 30%的化肥用量。从技术经济学角度考
虑 , 绿肥翻埋 7 500 ～ 15 000 kg/hm2与 70%、 85%
的化肥配施资源效应最高 。本试验翻埋绿肥为蚕豆
青 , 其它绿肥与化肥配施的合理用量有待试验。绿
肥翻埋与化肥减量配施在实际生产中应根据不同作
物对 “三要素 ” 的生物吸收量 , 按平衡施肥原则 ,
合理安排化肥用量。
3.2　在旱地多熟制预留带间种豆科绿肥 , 对同季
小麦有显著的增产效果 , 据报道 , 豆科作物与禾本
科作物间套作时 , 豆科作物根瘤固氮及氮素转移作
用促进禾本科作物氮素的吸收利用效率 , 能显著提
高禾本科作物氮素吸收量从而提高产量[ 4] ;对后季
玉米有一定增产作用 , 对麦茬后的大豆减产明显;
周年粮食产量和经济效益均有提高 。在旱地多熟制
预留带间种绿肥 , 品种以选择扁荚山黧豆效果最
佳。试验中 , 小麦后作大豆与预留带间种绿肥并无
直接茬口关系 , 为何大豆减产 , 预留带的 4行绿肥
仅翻埋 2行 , 后作玉米虽增产但不显著 , 绿肥翻埋
比例以多少为宜 , 均有待进一步研究。
参考文献:
[ 1] 　 浙江农业大学.植物营养与肥料 「M」.北京:农业出版
社 , 1993.201-205.
[ 2] 　 曹卫东 , 黄鸿翔.关于我国恢复和发展绿肥若干问题的思
考 「J」.中国土壤与肥料 , 2009, (4):1-3.
[ 3] 　 四川省农牧厅 , 四川省土壤普查办公室.四川土壤 「M」.
成都:四川科学技术出版社 , 1997.344-347.
[ 4] 　 李隆.间作作物种间促进与竞争作用研究 「D」.北京:中
国农业大学 , 1999.
Thepreliminarystudyontheeffectofleguminousgreenmanureoncropyieldandeconomicbenefitsinhilydryof
Sichuan
XIEShu-guo1 , HANWen-bin1 , FENGWen-qiang2 , CAOWei-dong3 , XIANGCheng-yong1 , LIANGHong1 (1.Nanchong
InstituteofAgriculturalSciences, NanchongSichuan637000;2.InstituteofSoilandFertilizerSciences, SichuanAcademy
ofAgriculturalScience, ChengduSichuan610000;3.InstituteofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning, CAAS,
Beijing100081)
Abstract:Aexperimentwasconductedinhilydrytostudytheeffectofleguminousgreenmanureoncropyieldandeco-
nomicbenefits.Theresultsshowedthat:(1)Appliedburiedgreenmanure(7 500 ～ 15 000 kg/hm2)andreducedchemi-
calfertilizer(70% or85%ofcommon)couldachievethebestresourcesresponse, being13.7% ～ 17.3% ofcropyieldand
800 ～ 1 381yuan/hm2 ofeconomicefecthigherrespectivelythanappliedthechemicalfertilizeronly.(2)themulti-system,
plantedtheleguminousgreenmanureinthelinesreserved, couldincreasetheyieldofwheatinseasonandmaizefolowed.
ThetreatmentofflatpodsofLathyrusplantedwasthebest, whichcouldincreasetheyieldofwheatandmaize, being9.2%
and6.3%, respectively, andtheannualbenefitwasincreased1 398yuan/hm2.
Keywords:greenmanure;hillydryland;yield;benefit
[上接第 20页 ]
Effectsofappliedligninonureatransformationandreleaseinsoil
ZHANGJie1 , WANGHong1 , LIShu-tian1 , LIURong-le2＊ (1.InstituteofAgriculturalResourcesandRegionalPlan-
ning, ChineseAcademyofAgriculturalScience, MinistryofAgricultureKeyLaboratoryofCropNutritionandFertilization,
Beijing100081;2.TheGraduateSchoolChineseAcademyofAgriculturalScience, Beijing100081)
Abstract:Asimulationexperimentwascarriedtostudytheefectsofdiferentapplicationamountsligninonthecontentof
NH4 +-NandNO3 --N, ureaactivity.Resultsshowedthatlignincoulddeclinethesoilureaseactivity.Theinhibitionofu-
reahydrolysiswasenhancedwithincreasedamountofligninadded.Thedepressionofsoilureaseactivitycouldexistupto
21 dafterligninadditionandthestrongestinhibitingeffectappearedatthe8thdafteraddition.Lignindelayedureahydroly-
sisbyinhibitingureaseactivity.ThereleaserateofNH
4
+-Nwaslenitive.Underthesameamountofurea-Ncondition,
theinhibitionofureahydrolysiswassustainedupto3dwith0.3～ 0.6g/kgligninadditionandupto7 dwithligninaddition
of2.7～ 6.7g/kg.TheligninalsoinhibitedtheconversionofNH4 +-NtoNO3--Natthesametime, whichloweredthesoil
NO-3 -NcontentandhelpedholdNintheformofNH4 +-Ninsoil.
Keywords:ammoniumlignin;alkalizelignin;nitrogen;transformation
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