大力推广绿肥还田,践行农业绿色发展——记国家绿肥产业技术体系祁阳综合试验站站长、中国农业科学院红壤实验站研究员高菊生

(整期优先)网络出版时间:2022-07-11
/ 2

大力推广绿肥还田,践行农业绿色发展——记国家绿肥产业技术体系祁阳综合试验站站长、中国农业科学院红壤实验站研究员高菊生

晓,穆

摘要:红壤是我国主要土壤类型之一,分布在长江以南14个省份,约203万平方公里,占国土总面积22%。红壤有机质少、酸性强、粘性重,容易板结,如不进行改良,将变成“红色荒漠”。

绿肥是用绿色植物体制成的肥料,绿肥是一种养分完全的生物肥源,绿肥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。

关键词红壤;绿肥还田;改土培肥;农业绿色发展

引言:紫云英又名红花草子,是豆科越年生草本植物。是南方稻田最主要的冬季绿肥作物。紫云英鲜草含氮0.4%、含磷0.11%、含钾0.35%;紫云英干草含粗蛋白质24%、粗脂肪4.7%、粗纤维15.6%、灰分7.6%。它不仅是优质的有机肥,还是牲畜的好饲料。因此,种植紫云英对改良土壤、培肥地力、粮食增产、农业增效、农民增收入、促进农业绿色发展、助推乡村振兴有着重要的意义。

.加强绿肥培肥基础研究,为国家和地方农业决策提供科技支撑

祁阳站是绿肥科研的发源地之一,早在上世纪60年代,为改良低产水稻土,就提出了“磷肥治标,绿肥治本”改良低产水稻土策略,在此基础上开展的“冬干鸭屎泥水稻坐秋及低产田改良的研究”获国家技术发明一等奖。从而为南方稻区绿肥的发展奠定了坚实的基础。

1982年,刘更另院士率先在祁阳站红壤稻田布置了稻稻绿肥轮作定位试验,开创了绿肥定位试验的先河!国家绿肥体系祁阳综合试验站站长高菊生从1984年参加工作起在老一辈科学家刘更另院士的指导下开展稻稻绿肥轮作在改土培肥、促进粮食增产的作用机制研究。通过39年(1982-2021)的研究过程,明确了中国南方稻田不同双季稻-绿肥轮作下水稻产量、肥力变化特征:长期稻稻绿肥轮作能培肥地力,土壤有机质含量和全氮含量分别提高了64%~73%和106%~146%,提高水稻产量16%~25%。冬种绿肥尤以紫云英效果最好,增产效果最明显、近30年的增幅最大。

 高菊生研究员自2008年开始承担国家公益性行业(农业)科研专项“湘南桂北稻区绿肥作物生产与利用技术集成研究及示范”项目、2017年被农业农村部聘为国家现代农业绿肥产业技术体系祁阳综合实验站站长以来,在国家绿肥首席科学家曹卫东研究员的指导下,在中国农业科学院红壤实验站稻田先后开展“绿肥替代化肥(氮肥)效果”“绿肥和稻草还田效果”“经济绿肥培肥效果”等定位试验。通过研究结果表明:绿肥还田主要通过增加碳输入、氮吸收、土壤碱解氮、有机碳含量、磷酸酶和脲酶活性来培肥土壤及维持水稻高产和稳产。绿肥(紫云英)还田(翻压鲜重1500kg/667m2)可以替代20%~40%化学氮肥(水稻减少20%~40%化学氮肥产量不降低)。冬季绿肥还田和绿肥替代20%~40%化学氮肥后,与冬闲相比较,水稻氮素回收率能提高69%~117%。冬种紫云英配合双季稻全年稻草还田较紫云英或稻草单一方式还田,土壤C/N能够提高1.5%~14.6%,且更有利于提高土壤>0.25mm粒径水稳性团聚体含量,提高土壤抗侵蚀能力。

.创建绿肥示范基地,大力推广种植绿肥,为大地增绿、农业增效、农民增收做贡献

2017年,高菊生深入祁阳县大村甸镇显塘村调研时发现村民们施用化肥的量一年比一年多,有些土壤已经开始板结,连忙找到种粮大户罗庚生,建议他们种植紫云英。罗庚生将信将疑,为此,高菊生反复讲解种植紫云英的好处,承诺全程指导他种植,还表示要是不能增收,他负责赔偿。最后,罗庚生决定试一试。为了把这一示范点办好,高菊生吃住在村里,全程参与播种、管理、翻压紫云英。

早稻收割后,罗庚生一算细账,发现不但节省了购买化肥的资金,还因为改善了土壤结构,土壤肥力提升,产出的大米米质好,售价高于同期大米的价格。这种“稻-稻-肥”种植模式,很快在全村推广开来。

东安县井头圩镇大义村国家绿肥产业技术体系示范基地负责人、东安县土肥站站长李卉芳介绍:2018年基地1000多亩稻田全部种植紫云英,每亩早稻少施用6至7.5公斤尿素和2.5至3公斤复合肥,而稻谷亩产增加50多公斤。

高菊生研究员带领团队成员与地方协同,积极争取地方政府支持,在湖南永州地区的祁阳市、东安全县、冷水滩区和衡阳地区的衡阳县、祁东县等5个绿肥示范基地。以“绿肥+”清洁稻米为抓手,探索“绿肥+”稻米、水果、蜂蜜、生态观光等产业模式,服务乡村振兴。通过稻-稻-肥模式可减少化肥用量15%~25%、水稻产量增幅在5%~15%之间,土壤肥力综合指数提高约0.1个等级。稻-再生稻-肥模式,通过紫云英还田途径减少农药化肥投入来提高再生稻米附加值,每亩可增效约500元。在

高菊生研究员团队的努力下,示范区域绿肥推广面积逐年增加。祁阳县、东安县的秋冬绿肥播种面积分别由2017年17.5万亩、16万亩,2019年分别增加到22.5万亩、19.05万亩。近10余年来,高菊生的足迹遍及湘南、桂北多个县区,累计推广种植紫云英360万亩,增加收入1.26亿元。

通过发展绿肥生产带动了其他产业的发展。紫云英“花海”与村庄自然景观,拍成视频、图片,发到网络上,前来旅游休闲的人越来越多,农家乐也一年比一年多起来。大家把紫云英的嫩尖卖到城里,被越来越多的市民所喜欢。养蜂业迅速发展,紫云英蜂蜜需要提前预订。有力地推动了旅游业的发展和美丽乡村建设。

三.结语

科研无止境,创新正当时展望未来,高菊生斗志昂扬,为了实现“绿色农业”和“让国人吃的健康”的目标、充分发挥绿肥在高标准农田建设、耕地质量提升、南方酸性土壤和北方盐碱地改良“农田必须是良田”等方面的作用,奋斗创新,永不懈怠。他也将继往开来,积极开拓,力争通过不断创新,为我国的“绿色农业”事业做出更大的贡献,让紫云英之花开遍湘南大地!

从40年前不同冬季绿肥定位试验开始,高菊生一直做为绿肥定位试验的守护者、绿肥科研一线的奉献者和绿肥产业发展的传播者。40余年的坚守,正是“执着奋斗,求实创新,情系三农,服务人民——祁阳站精神”的最佳诠释。星光不负追梦人,长期定位试验好比时间上开出的“花朵”,现在正竞相开放,绿肥也已让大地“生金”。新时代,一定要在乡村振兴的征途中和现代农业的舞台上展示绿肥新风采。

专家简介:高菊生,中国农业科学院红壤实验站研究员,国家现代农业绿肥产业技术体系祁阳综合实验站站长。自1984年参加工作以来,主要从事农业科研和农技推广工作。曾先后在《中国农业科学》《土壤学报》《作物学报》等国内核心刊物发表论文142篇;主编《刘更另与红壤地区农业发展》《红壤双季稻田施肥与可持续利用》《红壤稻区绿施肥效应及机制》3部;参编专著6部;获得国家、省部级科技成果奖16项;2008年当选祁阳县第八届政协委员,2010年当选中国耕作学会理事,2012年被聘为湖南省土壤有机质提升补贴项目技术专家组成员,2016年当选祁阳县第十七届人大代表,2019年当选永州市农学会副理事长。2021年当选永州市第六届人大代表。

1