摘要" 本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)及工作實(shí)踐，總結(jié)分析了綠肥對土壤微生物和理化性質(zhì)，以及玉米產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。通過翻壓或間作綠肥作物，能夠提高土壤中有機(jī)質(zhì)和微生物含量，改善其理化性質(zhì)，增強(qiáng)其保水保肥能力；應(yīng)用綠肥能夠促進(jìn)玉米生長，提高其籽粒產(chǎn)量，同時對其氨基酸、蛋白質(zhì)等品質(zhì)性狀提升有一定促進(jìn)作用。不同的綠肥種類對土壤理化性質(zhì)及玉米生長的影響不同，根據(jù)田間土壤肥力情況、生產(chǎn)目標(biāo)等選擇適宜的綠肥作物，以提高玉米的產(chǎn)量及品質(zhì)。

關(guān)鍵詞" 綠肥；土壤肥力；玉米產(chǎn)量；玉米品質(zhì)

中圖分類號" S-1；S513" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼" A" " " "文章編號" 1007-7731（2024）23-0001-04

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.23.001

Impact of green manure on soil fertility and corn yield and quality

LI Xinhe" " HUANG Ning" " LI Zhilong

（Yibin Academy of Agricultural Sciences， Yibin 644000， China）

Abstract" The effects of green manure on soil microorganisms and physicochemical properties， corn yield， and quality were summarized and analyzed， based on relevant literature and work practice. By rolling or intercropping green manure crops， the organic matter and microbial content in the soil can be increased， its physical and chemical properties can be improved， and its water and fertilizer retention capacity can be enhanced; The application of green manure can promote the growth of corn， increase its grain yield， and also have a certain promoting effect on its quality traits such as amino acids and proteins. Different types of green manure have different effects on soil physical and chemical properties and corn growth. Suitable green manure crops should be selected based on soil fertility conditions， production goals， etc. to improve the yield and quality of corn.

Keywords" green manure; soil fertility; corn yield; corn quality

玉米是重要的糧食作物之一，種植面積較大，產(chǎn)量較高，其優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)對于確保糧食安全具有重要意義。部分地塊由于多年連作種植，以及不當(dāng)施用化肥農(nóng)藥，可能導(dǎo)致土壤板結(jié)，病蟲害發(fā)生加劇，在一定程度上影響了玉米綠色可持續(xù)生產(chǎn)。田偉等[1]、王珂[2]研究表明，施用綠肥能明顯改善土壤的理化性狀，增強(qiáng)其綜合肥力。綠肥還可以降低病蟲草害的發(fā)生概率，減少化肥農(nóng)藥的施用，對作物減氮增效具有積極意義[3]。將綠肥應(yīng)用于玉米生產(chǎn)中，有助于提升玉米產(chǎn)量，促進(jìn)玉米產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)綠色可持續(xù)發(fā)展[4]。

綠肥是綠色植物體制成的肥料，是一種養(yǎng)分完全的生物肥源[5]。曾莎等[6]研究指出，綠肥種類根據(jù)其植物學(xué)分類可分為豆科綠肥與非豆科綠肥。張久東等[7]研究表明，綠肥在玉米生產(chǎn)中可通過直接或間接翻壓到土壤中作為肥料，或與玉米間套輪作，以起到促進(jìn)玉米生長的作用。本文總結(jié)分析了綠肥對土壤肥力及玉米產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，為推廣應(yīng)用綠肥以及促進(jìn)玉米產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 綠肥對土壤的影響

玉米作為禾本科作物，其需肥量較大，長期大量施用化肥農(nóng)藥可能導(dǎo)致土壤板結(jié)、保水保肥能力下降等情況出現(xiàn)[8-10]。邢會琴等[11]研究指出，連年種植玉米可能會導(dǎo)致土壤中有機(jī)質(zhì)、微生物以及營養(yǎng)元素含量降低，土壤肥力下降，在一定程度上影響玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展。綠肥應(yīng)用有利于改善土壤的理化性質(zhì)，增強(qiáng)其保水保肥能力，為植株提供良好的生長環(huán)境。

1.1 對土壤微生物的影響

土壤微生物直接或間接參與土壤的一系列生理生化反應(yīng)，對土壤中養(yǎng)分循環(huán)與可持續(xù)生產(chǎn)起到重要作用，是作物生長所需營養(yǎng)元素的重要“供給者”[12]。張海燕等[13]研究指出，土壤中的微生物含量是土壤肥力的重要指標(biāo)之一。許小虎等[14]研究表明，長期施用綠肥能明顯提升土壤微生物活性及多樣性。趙秋等[15]在華北地區(qū)玉米—冬綠肥輪作研究中發(fā)現(xiàn)，冬綠肥翻壓期間，綠肥輪作區(qū)土壤的細(xì)菌總數(shù)是不施綠肥的1.9～3.3倍，在玉米收獲期間，綠肥輪作區(qū)的土壤細(xì)菌總數(shù)是不施綠肥的2.0～3.7倍，其中以玉米—毛苕子輪作效果較好。閆庚戌等[16]在化肥與綠肥配施的研究中發(fā)現(xiàn)，合理的化肥與綠肥配合施用有助于緩解單施化肥導(dǎo)致的土壤細(xì)菌多樣性下降，對促進(jìn)土壤真菌多樣性的提升具有積極作用。玉米田間長期施用綠肥能有效提升其土壤中芽孢桿菌屬與假節(jié)桿菌屬等有益菌的含量，增強(qiáng)土壤抵御土傳病害的能力，降低玉米青枯病等的發(fā)病率[14，17-18]。

土壤中的酶主要來源于土壤中動物、植物根系和微生物的細(xì)胞分泌物以及其殘?bào)w的分解物，參與土壤中的生化反應(yīng)，包括營養(yǎng)元素的釋放與儲存，腐殖質(zhì)的形成與分解。綠肥作物與一般作物相比，具有更大的生物量和更加發(fā)達(dá)的根系[19]，其翻壓后的有機(jī)殘?bào)w是土壤微生物的主要來源，通過增加土壤微生物含量促進(jìn)土壤酶的形成。孫穎[20]、張黎明等[21]研究表明，綠肥翻壓能有效提高土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和過氧化氫酶等的含量。綠肥的應(yīng)用不僅能夠增加土壤微生物的含量，還能夠提升活性酶的含量，有利于減輕玉米病害的發(fā)生[22]。

1.2 對土壤理化性質(zhì)的影響

土壤理化性質(zhì)與土壤肥力息息相關(guān)，其直接決定作物的根際生長環(huán)境。趙蕊等[23]研究表明，種植綠肥有利于降低土壤容重，提升田間持水量和土壤空隙度。向小[24]、Adekiya[25]研究指出，綠肥翻壓處理后，土壤容重降低0.05～0.09 g/cm3，孔隙度增加1.54%～3.78%；耕層0～20、20～40 cm處水分平均值分別提高了5.74%、6.26%。綠肥中含有較為豐富的有機(jī)質(zhì)，平均含量15%，其翻壓入土后有利于有機(jī)質(zhì)的形成與積累，具有改良土壤的作用[26]。趙炯平等[27]研究發(fā)現(xiàn)，綠肥翻壓后土壤有機(jī)質(zhì)含量較翻壓前增加3.73%～8.76%，翻壓后作為肥料供玉米生長，實(shí)現(xiàn)了綠肥的能量轉(zhuǎn)換與循環(huán)利用。

玉米生長發(fā)育過程中需要大量的營養(yǎng)元素，其對氮元素需求較多，缺氮可能會影響玉米產(chǎn)量及品質(zhì)。綠肥翻壓入土能夠增加土壤中的營養(yǎng)元素含量，有利于作物生長，而不同種類綠肥對土壤中營養(yǎng)元素的影響不同，如豆科綠肥可以利用其根系的根瘤菌固定大氣中的氮元素，同時將自身吸收的一部分氮素釋放到土壤中，對培肥地力具有重要作用。徐志平[28]研究表明，豆科綠肥紫云英、苜蓿和紅三葉草有較強(qiáng)的固氮能力，分別為80.25、111.50和80.03 kg/hm2。土壤中的磷元素大部分以難溶于水的無機(jī)磷形式存在，翻壓綠肥在腐解過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸能有效活化無機(jī)態(tài)磷，增加土壤中的速效磷含量。趙秋等[29]在二月蘭對土壤的培肥效果研究中發(fā)現(xiàn)，翻壓二月蘭的土壤速效磷含量較對照增幅達(dá)34.33%。李銀平等[30]研究發(fā)現(xiàn)，綠肥沙打旺富磷效果較好，將其翻壓處理后，土壤中的速效磷含量較對照提高了62.0%。鉀元素是玉米生長所需的重要營養(yǎng)元素之一，菊科[31]、莧科[32]綠肥可有效富集土壤中的鉀元素，通過綠肥吸收、翻壓和腐解，將其轉(zhuǎn)化為有效態(tài)鉀，進(jìn)而增加土壤速效鉀含量，提高土壤中鉀元素的利用率。田明慧等[33]研究發(fā)現(xiàn)，在酸性土壤中種植肥田蘿卜，其pH有所升高，說明肥田蘿卜對酸性土壤改良有較好的效果。在玉米種植過程中，可根據(jù)土壤的實(shí)際情況，選擇不同的綠肥品種以達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。

2 綠肥對玉米的影響

在玉米生產(chǎn)中，綠肥主要以間、套作和翻壓還田的方式參與其中。其通過調(diào)節(jié)土壤中微生物和營養(yǎng)元素的含量，影響玉米的生長發(fā)育以及其最終的產(chǎn)量和品質(zhì)。

2.1 對玉米農(nóng)藝性狀及其產(chǎn)量的影響

作物的農(nóng)藝性狀直接反映了其生長狀況及田間土壤養(yǎng)分的供給能力。寧曉光等[5]研究發(fā)現(xiàn)，二月蘭、毛苕子、草木樨、黑麥、冬油菜、紅三葉草和多年生黑麥草還田處理均能提高玉米的株高、莖粗、總生物量和籽粒產(chǎn)量，增幅分別為2.52%～4.83%、2.43%～33.01%、1.81%～18.98%和2.57%～15.12%。葛發(fā)琴[34]研究不同綠肥品種對玉米產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，采用綠肥處理的玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重以及產(chǎn)量均高于對照，其中以光葉紫花苕的效果較好。譚英愛[19]、代雪賓等[35]研究發(fā)現(xiàn)，翻壓二月蘭、黑麥草和毛苕子等均能增加玉米行粒數(shù)，縮短禿尖長度，增加穗粒數(shù)和百粒重，進(jìn)而提高玉米產(chǎn)量，其中以翻壓二月蘭處理效果最好。謝樹果等[36]研究發(fā)現(xiàn)，丘陵旱地翻壓豆科綠肥并減量配施化肥處理，對玉米的增產(chǎn)效果明顯。王東升等[37]研究指出，豆科綠肥與鮮食玉米間作處理不僅提高了玉米產(chǎn)量，還對田間雜草起到了有效的防控作用。

2.2 對玉米品質(zhì)的影響

玉米的品質(zhì)決定了其商品性及營養(yǎng)價值。施用綠肥能夠提高玉米籽粒氨基酸、蛋白質(zhì)和淀粉含量，提升其營養(yǎng)價值。張晏梓等[38]研究表明，與常規(guī)施用復(fù)合肥相比，用黃芪莖葉做綠肥能有效增加玉米籽粒中賴氨酸和色氨酸以及清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量，以黃芪綠肥與復(fù)合肥混施效果較好。李珺昭等[39]在減氮20%的情況下連續(xù)兩年種植并翻壓冬綠肥對玉米籽粒品質(zhì)的影響研究中發(fā)現(xiàn)，減氮配合翻壓冬綠肥與常規(guī)施肥相比，玉米籽粒中粗蛋白、淀粉和脂肪含量均有所提高；其中以減氮20%配合翻壓肥田蘿卜的效果較好，其玉米籽粒粗蛋白、淀粉和脂肪含量分別較常規(guī)施肥增加32.3%、3.4%和21.3%，氨基酸含量增加了28%。楊爽[40]研究發(fā)現(xiàn)，在減施15%化肥的情況下翻壓光葉紫花苕能提高玉米籽粒中還原糖、淀粉、脂肪和粗蛋白含量。在玉米生產(chǎn)中，減氮并配合翻壓綠肥能提升其籽粒氨基酸及蛋白質(zhì)含量，對提升玉米品質(zhì)，提高其營養(yǎng)價值有一定促進(jìn)作用。

3 結(jié)語

綠肥是一種安全、綠色的有機(jī)肥源。種植翻壓綠肥能為土壤提供大量有機(jī)質(zhì)，提升土壤孔隙度，增加土壤微生物含量，提高土壤肥力。引入綠肥作為玉米生產(chǎn)的肥料來源，可實(shí)現(xiàn)更生態(tài)友好的種植方式，在保障產(chǎn)量的同時，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境健康。

隨著消費(fèi)者對健康、環(huán)保食品的需求不斷增加，綠色、可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的主流趨勢，綠肥作為其中的重要組成部分，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。其應(yīng)用推廣需要不斷創(chuàng)新，通過優(yōu)化綠肥品種和種植時間，進(jìn)一步促進(jìn)玉米高質(zhì)高效生產(chǎn)。

綜上，本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)及工作實(shí)踐，總結(jié)分析了綠肥對土壤肥力及玉米產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。通過翻壓或間作綠肥作物，能夠增加土壤中的微生物含量，改善其理化性質(zhì)；應(yīng)用綠肥能夠促進(jìn)玉米生長，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，進(jìn)而提高其商品性和營養(yǎng)價值。研究結(jié)果為綠肥在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用推廣提供參考。

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