紫云英種植對土壤有機質的提升作用分析

[摘 要] 隨著農業生產規模化、集約化、商品化的快速發展，耕地質量問題日趨嚴重。如何提高耕地質量，關鍵在于提升土壤有機質含量。基于此，本文在介紹紫云英種植概況的基礎上，從固氮節能、改善土壤理化性狀、改善土壤生態環境、促進土壤有機碳的積累四方面，淺析紫云英種植對土壤有機質的提升作用，為現代化農業發展提供依據。

[關鍵詞] 紫云英；土壤；有機質；提升

[中圖分類號] S511 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）17-44-2

紫云英又名紅花草，屬豆科黃芪屬綠肥作物，在我國南方地區冬季作為主要的綠肥，也是一種觀賞、牧草及蜜源植物，也可藥用。紫云英具有增加土壤肥力、改良土壤結構、改善土壤生態環境及固氮節能等作用，能夠有效提高化肥利用率，有力助推農牧業發展[1，2]。近年來，在農業生產上化肥使用量不斷增加，有機肥使用量逐漸減少甚至不用，致使耕地質量問題日趨嚴重，土壤及水源污染問題已成為農業發展的障礙，農產品品質得不到保障[3]。群眾反映：“紅花長一寸，抵得一層糞”，說明了種植紫云英對改善土壤有重要作用。因此，在現代化農業快速發展的今天，選擇種植紫云英來改善土壤質量，提升土壤有機質，保證農產品品質，意義重大。

1 紫云英種植概況

我國是紫云英的原產地，也是種植歷史最悠久的國家，至今已有1 000多年的種植歷史，早在清、明時代紫云英大面積種植在長江中下游地區。目前，紫云英主要分布于我國長江流域各省區，生長于海拔400～3 000 m的山坡、溪邊及潮濕處。我國各地均有栽培，是重要的綠肥和飼料作物。紫云英品種繁多，大多為人工選育品種，野生品種較為少見。在現代農業生產中，種植紫云英作為綠肥來提高土壤肥力的主要模式有早稻-玉米-紫云英、紫云英-西瓜-水稻輪作、紫云英-玉米輪作、紫云英-油菜混作、紫云英-茶園混作，紫云英-果園套作、紫云英-葡萄套種以及紫云英-玫瑰套種等。通過輪作、套作及套種實踐證明，種植紫云英能夠有效解決土壤質量問題，對提升土壤有機質含量效果明顯，大大增加了農民收入和保障了農產品質量。

2 紫云英種植對土壤有機質的提升作用

2.1 固氮節能

據統計，我國化肥用量是世界平均用量的3.75倍，而且我國氮肥利用率低下，大部分氮肥揮發至空氣中和流入江河湖海，造成空氣嚴重污染，水質嚴重富營養化。研究表明，我國農業過量使用含氮化肥，是出現霧霾現象的成因之一。紫云英具有較強的根瘤固氮能力，研究表明結瘤較好的紫云英固氮150 kg/hm2，相當于330～345 kg/hm2尿素[4]。盧萍等[5]研究表明，利用紫云英輪作還田，可降低44%無機肥用量，溶解性氮濃度顯著降低，在總量相當的情況下，冬種紫云英還田顯著降低了土壤溶液中NH4+-N、NO-3-N的濃度峰值，減少了稻季隨水遷移的氮素量，降低了環境污染的風險。熊正琴、鶴田治雄[6]對紅壤丘陵地區的研究表明，冬季種植豆科作物可顯著降低稻田及旱地農田N2O的排放量，減少氮素損失。紫云英在冬季對田面的覆蓋度為60%～100%，春季莖枝伸長以后，草層厚度為30～50 cm。覆蓋時間四五個月，可以減少土壤養分的流失，避免雨水對土壤表層的沖刷，降低土壤養分的流失。因此，種植紫云英能夠固氮節能，減少氮肥使用量，降低環境污染，提升土壤養分含量。

2.2 改善土壤理化性狀

由于紫云英的根系發達，具有穿透、擠壓和團聚作用，使土壤水穩性好，連續多年種植紫云英的稻田，土壤氣、液、固三相間的協調性得到了調節，土壤理化性狀明顯改善，保肥保水能力增強，尤其對肥力低的土壤效果顯著。高肥力的土壤種植紫云英不能增加土壤中有機質的含量，中等肥力的土壤種植紫云英能夠增加土壤中有機質含量，而低肥力的土壤種植紫云英則使得有機質含量的增加效果最明顯[7]。官會林等[8]針對肥力低下的山地紅壤進行研究發現，紫云英冬季旱地輪作能夠提高土壤含水量，降低土壤單位體積質量，增加有機質含量，提高土壤有效氮、磷、鉀含量，并在調節土壤pH值，抑制紅壤磷素養分退化。尤其是在中低產田的改造中，選擇種植紫云英效果尤為顯著。

2.3 改善土壤生態環境

雖然說肥料是植物的糧食，但是過度使用化肥對土壤環境影響嚴重。土壤的板結和有機質含量的下降，進一步影響了土壤微生物的生存。萬水霞等[9]在紫云英還田量對稻田土壤微生物數量及活度的影響研究中表明，紫云英還田顯著增加了土壤微生物數量，土壤中好氣性細菌、真菌數量增加，放線菌數量減少。此外，福建省農科院土肥所通過開展紫云英翻壓定位試驗，進一步證實了紫云英與化肥配施能豐富土壤生物多樣性，提高土壤質量，從而提高肥力。李世清等[10]研究表明冬季紫云英和黑麥草區微生物數量均比冬閑田要高，冬季種植覆蓋作物對稻田土壤微生物有很強的改善作用，促進了土壤養分利用。對比冬閑田，覆蓋作物能夠減少土壤侵蝕和化學徑流，提高土壤有機質含量和土壤養分利用率，并且能夠抑制雜草生長，增加的有機質為微生物提供了大量可給性能源，促使微生物細胞數量倍增，從而改善微生物的生存環境。

2.4 促進土壤有機碳的積累

溫室效應已成為世界關注的環境問題，減少土壤中CO2氣體的排放，是減少溫室氣體的途徑之一。王麗宏等[11]在南方冬季覆蓋作物的碳蓄積及其對水稻產量的影響研究中發現，紫云英地上和地下部碳蓄積分別為1 799.6 kg/hm2和292.5 kg/hm2。熊正琴等[6]在冬季耕作制度對農田氧化亞氮排放的貢獻研究中發現，冬季種植豆科作物會降低稻田及旱地農田溫室氣體N2O的排放量。因此，在南方冬閑田適宜地區發展紫云英生產增加農田碳匯潛力，不僅可以提高土壤的肥力，促進作物的生長，而且可以減少CO2等溫室氣體的排放，達到生態效益和經濟效益雙豐收。

3 結語

紫云英功能眾多，大面積種植具有極大的意義。尤其是在現代農業快速發展的今天，合理種植紫云英能夠有效解決環境污染、土壤質量下降、農副產品品質低下等問題。有關部門應按照當地氣候條件和農牧業發展情況，推廣種植適合當地的紫云英品種，不但能夠有效改善土壤理化性狀，提升土壤有機質含量，改善土壤肥力，而且可以提高作物產量和品質，減少化肥和農藥投入，節能減排效果十分顯著，可以實現農業增效和農民增收。

參考文獻

[1]吳萍，胡南河，葉愛青，等.種植紫云英的效益及其對土壤肥力的影響[J].安徽農業科學，2006（11）：2466，2468.

[2]劉春增，劉小粉，李本銀，等.紫云英還田對水稻產量、土壤團聚性及其有機碳和全氮分布的影響[J].華北農學報，2012（6）：224-228.

[3]林多胡，顧榮申.中國紫云英[M].福州：福建科學技術出版社，2000.

[4]林新堅，曹衛東，吳一群，等.紫云英研究進展[J].草業科學，2011（11）：135-140.

[5]盧萍，單玉華，楊林章，等.綠肥輪作還田對稻田土壤溶液氮素變化及水稻產量的影響[J].土壤，2006（3）：270-275.

[6]熊正琴，鶴田治雄.冬季耕作制度對農田氧化亞氮排放的貢獻[J].南京農業大學學報，2002（4）：49-52.

[7]林多胡，顧榮申.中國紫云英[M].福州：福建科學技術出版社，2008.

[8]官會林，劉士清，張無敵，等.紫云英輪作與退化山地紅壤肥力恢復研究[J].農業現代化研究，2007（4）：494-497.

[9]萬水霞，唐杉，王允青，等.紫云英還田量對稻田土壤微生物數量及活度的影響[J].中國土壤與肥料，2013（4）：39-42.

[10]李世清，凌莉，李生秀.影響土壤中微生物體氮的因子[J].土壤與環境，2000（2）：158-162.

[11]王麗宏，胡躍高，楊光立，等.南方冬季覆蓋作物的碳蓄積及其對水稻產量的影響[J].生態環境，2006（3）：616-619.