绿肥对土壤的改良作用及对农作物品质影响的研究进展

绿肥对农作物品质的影响
绿肥对蕹菜(又名空心菜)的影响
T1：不施绿肥；T2：施用三年生白三叶草；T3：施用一年生黑麦草 F1：施用复合肥；F2：不施用复合肥
绿肥对农作物品质的影响
绿肥对蕹菜的影响
T1：不施绿肥；T2：施用三年生白三叶草；T3：施用一年生黑麦草 F1：施用复合肥；F2：不施用复合肥
绿肥对农作物品质的影响
我国主要绿肥品种及种植分布


华北地区主要绿肥品种及特性
绿肥作物适应性强，在荒坡、盐碱涝洼和风沙地均可栽种，还可充分利用田边， 沟边种植。在人多地少地区，发展绿肥应强调间、套、复（插）种等方式；人 少地多地区可推选粮肥轮作。 （一）草木樨:适于大多数土壤，耐贫瘠能力强，但不适于强酸性土壤和涝洼 地。 （二）紫花苜蓿:多年生草本植物，耐寒、耐旱、耐盐碱。 （三）沙打旺:适于风沙瘠薄地，不适于涝洼低地和粘重土壤。 （四）苕子：为一年生或越年生豆科草本植物，西北、东北、华北多栽培毛叶 苕子。耐涝性差。 （五）柽麻:是耐盐碱植物，不耐寒。 （六）紫穗槐:适于荒山、坡地、田边地头栽培，适于（绿）肥条（编织）两用。 （七）田菁：又叫碱青 、涝豆，一年生木质草本，喜高温高湿，耐盐、耐涝。 （八）豌豆：是重要的粮、菜、肥兼用作物。全国均有种植，多采用嫩荚作菜 用，茎杆翻压作绿肥。
为什么绿肥可以改良土壤？




(1)能为土壤提供丰富的养分。各种绿肥的幼嫩茎叶，含有丰富的养分， 一旦在土壤中腐解，能大量地增加土壤中的有机质和氮、磷、钾、钙、 镁和各种微量元素。每千公斤绿肥鲜草，一般可供出氮素6.3公斤，磷 素1.3公斤，钾素5公斤，相当于13.7公斤尿素，6公斤过磷酸钙和10公 斤硫酸钾。绿肥作物的根系发达，如果地上部分产鲜草1000公斤，则地 下根系就有150公斤，能大量地增加土壤有机质，改善土壤结构，提高 土壤肥力。豆科绿肥作物还能增加土壤中的氮素，据估计，豆科绿肥中 的氮有2/3是从空气中来的。 (2)能使土壤中难溶性养分转化，以利于作物的吸收利用。绿肥作物在生 长过程中的分泌物和翻压后分解产生的有机酸能使土壤中难溶性的磷、 钾转化为作物能利用的有效性磷、钾。 (3)能改善土壤的物理化学性状。绿肥翻入土壤后，在微生物的作用下， 不断地分解，除释放出大量有效养分外，还形成腐殖质，腐殖质与钙结 合能使土壤胶结成团粒结构，有团粒结构的土壤疏松、透气，保水保肥 力强，调节水、肥、气、热的性能好，有利于作物生长。 (4)促进土壤微生物的活动。绿肥施入土壤后，增加了新鲜有机能源物质， 使微生物迅速繁殖，活动增强，促进腐殖质的形成，养分的有效化，加 速土壤熟化。
为什么绿肥可以改良土壤？
数据来源：司鹏. 18种果园常用豆科绿肥作物微量元素含量分析.中国农学通 报，2012,28（04）:157-162（中国农业科学院郑州果树研究所）
绿肥对土壤改良作用（一）


绿肥对土壤物理性质的改善 改善土壤理化性状最有效且可行的措施之一是种植绿肥；目 前我国保护性耕作提高地力主要依靠施用化肥，其结果不但 土壤慢慢变的板结，而且污染环境。因此在保护性耕作地套 种绿肥，改良土壤结构变得越来越重要。绿肥在土壤微生物 的作用下，能产生大量腐殖质。腐殖质是一种有机胶体，能 促进土壤形成团粒结构，改善土壤通透性，增强土壤保水保 肥能力。 谢瑾岚，龙桂芝等以白三叶草鸭茅为绿肥研究绿肥覆盖对桔 园改土效应，结果表明：种植绿肥后，土壤容重降低0.040.09/m3；种植绿肥三年使土壤孔隙度增加2%一5%。
绿肥对土壤改良作用（二）

绿肥对土壤钾的影响 根据化学形态，上壤钾可分为4种，即水溶性钾、 交换性钾、非交换性钾和结构钾。 连续施用绿肥可明显提高十壤速效钾和缓效钾含量。 这也许是绿肥本身所含的钾不断施入以及有机胶体 在其交换表面具有保持养分的巨大能力的缘故。因 而利用秸秆还田措施缓解土壤钾素平衡是有效的。 刘荣乐等研究表明，在不施钾肥的情况下，土壤钾 库长期处于被植物消耗的状态下，土壤速效钾含量 逐渐下降，土壤缓效钾也有下降的趋势。
绿肥对土壤改良作用（一）


包兴国，邱进怀等通过长期定位试验(5年)结果表明：绿肥配施化肥可分 别提高土壤有机质11.8%一19.0%，土壤容重下降，空隙度和水稳性团 粒结构增加：在等养分量条件下，绿肥配施化肥农作物产量与单施化肥 相当。但随着年限的延长，其增长率优于单施化肥区。翻压绿肥 3000kg/亩，配施适量磷肥，在种植作物的条件下，可使土壤容重较对 照下降0.169 g/m3，下降12.3%，孔隙度净增5.28个百分点，增长 10.3%，土壤水分净增2.2个百分点，增长18.2%，且较化肥区土壤容重 下降0.149 g/m3，下降10.8%，孔隙度净增4.68个百分点，增长9.096， 土壤水分增加2.3个百分点，增长18.3%，土壤三相比率也较化肥区与对 照区更加协调。 根据美国科学家卡恩特试验表明：农田绿肥留覆盖还可以在生物性疏松 土壤，避免和缓解土壤压实上发挥重要作用。黄泛区农场一站在飞沙土 上连续多年种植紫花苜蓿，使土壤有效团粒增加25.3%。
绿肥对土壤改良作用（二）



绿肥对土壤磷的影响 土壤中磷的形态分为有机磷和无机磷2大类，在大多数土壤中磷以无机 态为主。土壤中的无机磷化合物主要分为3类，一类是磷酸钙类化合物， 这类化合物主要存在于碱性或中性土壤中;另一类是磷酸铁、铝类化合物， 这类化合物主要存在于酸性土壤中；第三类是闭蓄态磷(O一P)。 化肥主要是增加无机磷含量，而绿肥等有机肥则以增加有机磷为主。施 绿肥增加土壤有效磷的原因在于，绿肥自身含有较多的活性和中度活性 的有机磷，这部分磷易于分解释放。另一方面，绿肥施入土壤后可增加 土壤有机质含量，除了有机质本身矿化外，有机阴离子可参与竞争土壤 固相表面的专性吸附点从而降低对磷的吸附固定。 李秋梅研究指出如若保持磷素收支平衡以维持土壤速效磷水平，短时期 内在秸秆不还田条件下至少可以减少46％的P肥用量，在秸秆还田的条 件下可以减少58％的磷肥投入量。
绿肥对土壤改良作用（三）

绿肥对土壤微生物和土壤酶活性的影响 种植翻压绿肥，根系的胞外分泌物不仅直接增加了土壤有关酶类，还提 供了多种易为根际微生物利用的营养和能源物质，从而增加了土壤微生 物和酶类的活性。一般C/N比小，木质素含量低的绿肥更有利于激发土 壤的生物活性 据有关资料报道 ，在潮砂泥川上种冬绿肥比对照分别提高 了土壤耕层中脲酶（+18.2%）蛋白质酶（+18.8%）和转化酶（+18.7%） 等的活性。细菌和放线菌种类多数量多有利于土壤养分的转化，而且通 过营养抗性来抵御和抑制有害生物如土传病害病菌的生长和繁殖。土壤 微生物中真菌数量的增加，一方面能促进有机残体的分解并形成一定量 的腐殖质，改善土壤物理状况 ；但另一方面土壤真菌数量的增加也可能 会增加作物遭受土传真菌性病害的机率。王丽宏等的研究表明，冬季在 6种不同土质的稻田土壤种植黑麦草后，土壤微生物量碳和土壤微生物 量氮含量，除灰泥稻田土壤下降外，其余土质的稻田土壤都有增加，尤 其在河沙泥稻田土壤增加得最多。

我国主要绿肥品种及种植分布
我国绿肥资源丰富且分布广泛，我国原产和从国 外引进的大量绿肥品种资源中，选择和培育出一 批适应我国不同自然条件和耕作制度的绿肥种类 和品种。这些绿肥共有 98 种，其中豆科 72 种， 非豆科26种，分别占73%和27%，其中栽培面积 较大的有6科20属32种，其中豆科26种，非豆科 6种，分别占 80%和20%，其发展前景广阔，所 以绿肥的应用和发展受到很大的关注。



我国主要绿肥品种及种植分布
南方种植主要施用的绿肥作物品种：

(1)豆科绿肥作物： 1．紫云英：越年生草本，是稻田主要绿肥作物之一 2．苕子：稻田主要绿肥之一 3．木豆 ：多年生木本，粮肥兼用 4．毛蔓豆 ：多年生，匍匐生长，可作覆盖作物，肥饲兼用 5．决明 (假绿豆)：一年生草本，肥、药兼用 6．蝴蝶豆 (蓝花豆)：一年生蔓生草本，肥饲兼用，也是优良的覆盖绿肥作物 7．柽麻(太阳麻)：一年生草本，速生绿肥作物 8．大叶猪屎豆：一年生草本，有毒不能作饲用，肥、药兼用 9．泥豆(禾根豆)：一年生草本，种子可食，肥、饲兼用 10. 铺地木蓝：多年生匍匐性草木，优良的覆盖绿肥作物和水土保持植物 11．新银合欢：多年生小乔木，速生，肥饲兼用 12. 黄花草木樨 ：二年生(或越年生)草本，可兼作饲用或水土保持植物 13．豌豆：一年生草本，肥、粮、菜、饲兼用 14．绿豆：食用兼肥用
我国主要绿肥品种及种植分布





15．饭豆：一年生蔓生草本，食用、饲、肥兼用 16．竹豆：一年生蔓生草本，食用、饲、肥兼用 17．田菁：一年生草本，肥饲兼用 18．爪哇葛藤：多年生小灌木 19．蚕豆：粮、菜、饲、肥兼用 20. 印度豇豆：一年生蔓生草本，粮、饲、肥兼用 (2)十字花科绿肥作物： ①肥田萝卜(茹菜，满园花)：一年生直立草本，是冬季优良绿肥品种之一； ②油菜：一年生草本，种子油用，植株饲肥兼用。 (3)菊科绿肥作物： ①金光菊：多年生草本，多作夏季绿肥； ②小葵子：一年生草本，种子可油用。 (4)满江红科绿肥作物：绿萍(红萍)：水生，有固氮能力，饲肥兼用。 (5)苋科绿肥作物： 水花生(小苋菜、革命草)：多年生宿根植物，水生或湿生，生长力很强，农田种植易成草害， 饲肥兼用。 (6)雨久花科绿肥作物： 水葫芦(凤眼莲)：多年生水生植物，饲肥兼用。 (7)天南星科绿肥作物： 水浮莲：多年生水生植物，饲肥兼用。
绿肥对土壤的改良作用及对农作物品 质影响的研究进展
什么是绿肥？
绿肥的概念：凡是作肥料的绿色植物均称为 绿肥。 绿肥含有氮、磷、钾等多种营养元素和有机 质，此外还含有蛋白质、脂肪和维生素等营 养成分，是家畜的优良饲料。发展绿肥应立 足于（绿）肥和（牧）草两用，解决肥料和 饲料的矛盾，促进农牧业发展。
绿肥对蕹菜的影响 对品质影响原因：绿肥是一种优质有机肥，含有多种营养元 素，施入土壤后，腐解快，可以增加土壤有机质含量，均衡 向植物供应养分，又因其C/N比低于25： 1(17：l左右)，不 会发生植物与微生物争夺N素的矛盾；而且绿肥能较好的协 调土壤水、气之间的矛盾，为植物的生长提供了良好的环境 条件，促进了植物健壮生长，提高了蕹菜中叶绿素、Vc含量 和叶片的光合强度，降低叶片硝酸盐含量。两种绿肥均有突 出之处，黑麦草处理利于蕹菜叶片中Vc含量的提高和硝酸盐 含量的降低，白三叶处理利于蕹菜叶片中叶绿素含量和光合 强度的提高。另外，还减少了化肥的施用量，节约生产成本， 减少环境污染。
绿肥对土壤改良作用（一）

在低产盐份高土壤中，种植耐盐性强的绿肥，能使土壤脱盐。 据山东省农业科学院土壤肥料研究所试验种田青后，由于茎 叶覆盖抑制盐分上升，根系穿透较深，改善土壤结构促进土 壤脱盐，雨后土壤脱盐率为67.4%，而对照脱盐率为39.7%， 效果明显，一般土壤表层盐分可下降50%一土壤改良作用（二）


绿肥对土壤氮的影响 土壤中氮的形态主要分为无机氮和有机氮2大类，无机氮主要为铵态氮和 硝态氮，在土壤中的含量较少，一般只占全氮的1%一2%，土壤中的氮主 要以有机态存在。根据Bremner等研究资料，土壤有机氮的组成可分为： 胺态氮、氨基氮(包括氨基酸态氮和氨基糖态氮)、根分泌物、多肽、土壤 微生物体氮以及非水解残渣氮。 绿肥在上壤中对土壤氮的矿化大多有明显的净残留，因此有助于土壤全 氮量的提高。 国外研究表明施用绿肥可明显提高土壤氨基糖态氮的相对含量，长期施用 绿肥等有机肥还可以明显提高氨基酸态氮的相对含量，而未知态氮的相对 含量则有所下降。李世清等研究表明，有机物料和氮肥对土壤微生物体氮 的影响有着显著的交互作用，交互作用的大小与有机物料和氮肥的种类有 关。土壤微生物量氮也是土壤有机氮组分之一，其数量虽少，但却控制着 农田生态系统中碳、氮养分的循环，对土壤有机质含量，氮、磷、钾的供 给以及有机无机养分的转化起着重要作用。