不同绿肥复种及还田期对拉萨河谷农田土壤理化性状的影响

摘要 为明确不同生长周期各绿肥品种还田后土壤养分效果差异，通过田间试验，设置不同还田期，测定不同豆科绿肥还田后不同时期土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量的变化。结果表明，雪莎（H）、箭筈豌豆（J）、中青1号（Z）3种绿肥植物还田均能改善土壤肥力。其中，箭筈豌豆、复种60 d处理还田效果最明显。其N、P、K养分还田量最高，翻压还田后能有效地降低土壤容重;较对照处理，土壤有机质、全氮、速效磷含量分别增加了1.22 g/kg 、0.05 g/kg 、110.51 mg/kg。

关键词 绿肥还田;土壤;理化性状;拉萨

中图分类号 S 513文献标识码 A文章编号 0517-6611（2022）04-0153-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.04.040

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of Different Multiple Planting of Green Manure and Returning Times on Soil Fertility in Farmland of Lhasa River Valley

Bianbadrolma， SONG Guo-ying， Drolma et al

（Agricultural Resource and Enviroument Research Institute of Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences，Lhasa， Tibet850032）

Abstract In order to clarify the different effects of green manure varieties returning to the field after different growth cycles on soil nutrients， field experiments were conducted to determine the variation of soil organic matter， total nitrogen， available phosphorus and available potassium contents at different periods after returning to the field of green manure varieties.The results showed that the returning of three green manure varieties，fenugreek（H），common vetch（J） and Zhongqing No.1 （Z） could improve soil fertility. The treatment of common vetch（J） variety after two months of multiple planting was the most obvious effect. It could supply more N， P， K nutrients to the soil， and could effectively reduce the soil bulk density. In addition， compared with the control treatment （fallow）， the contents of organic matter， total nitrogen and available phosphorus in soil were increased by 1.22 g/kg， 0.05 g/kg and 110.51 mg/kg.

Key words Returning green manure;Soil;Physical and chemical properties;Lhasa

基金项目 西藏自治区自然科学基金项目（XZ2019ZRG-88（Z））。

作者简介 边巴卓玛（1981—），女，西藏昌都人，副研究员，硕士，从事耕作栽培及旱作农业方面的研究。*通信作者，副研究员，硕士，从事环境科学与监测研究。

收稿日期 2021-05-07

西藏主要农区分布在干旱河谷地带，为一年一熟制，夏季休闲期大部分农田习惯不种植作物，由于长期缺乏植被覆盖，休养期间，地表多年裸露在外，地表水分蒸发量大，土壤水分损失严重，进而增加了农田土壤退化的危险。再加之，耕地多数土层薄，砂砾成分多，保水和保肥性能差，使得耕种土壤养分有机质含量下降[1-2]，氮素偏低，缺乏磷素，钾素和微量元素比较丰富[3]。为了能很好地利用夏闲期降水和光温资源，又能培肥地力为后茬农作物提供所需养分。金涛等[4]研究提出结合当地7—9月正值雨热同季，气候温和、水源充足等特点，在冬小麦播种之前能提前翻压，抢先种植短期绿肥作物，利用短暂的空余生长季节，解决下季作物的肥料。刘翠花[5]在藏东南抢闲田种植绿肥作物发现，种植一季早熟饲草，可以有效地提高土壤肥力，增加土壤中有机质含量0.15百分点。

豆科绿肥作为一种富含养分的、清洁的、与作物轮作的优质生物肥源[6]，其茎叶茂盛，能很好地覆盖地面。近年来，越来越多的学者开始关注绿肥压青在改善土壤性状、培肥地力等方面的效应研究。高玲等[7]研究认为在秋冬两季种植绿肥，土壤全年为作物覆盖，氮的淋失可大大降低;李宏图等[8]认为绿肥对土壤有机质的积累较有利，在旱地土壤种植绿肥后翻压还田，可以提高土壤有机碳和营养物质的投入，增强土壤的养分有效性，增加土壤有机质含量，提高幅度为 3.2%～9.5%。

目前，有关高海拔地区复种绿肥的研究较少，笔者以拉萨河谷地区为研究区域，结合拉萨河谷农区资源环境和作物种植特点，对多个不同豆科绿肥品种种植翻压还田，探讨当地土壤状况和气候、雨水条件下，对照夏季休闲处理，研究复种绿肥对土壤肥力的增效作用;通过分析比对不同生长周期绿肥翻压还田后，揭示不同绿肥还田处理对土壤有机质、全氮、 速效磷、速效钾等含量的影响，明确不同生长周期绿肥还田效果差异，以期为当地豆科绿肥合理使用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在西藏自治区农牧科学院四号试验地进行，地理坐标为91°2′31″E、91°2′31″N，海拔约为3 662 m。该地区年平均温度为7.4 ℃，年平均降雨量200～510 mm，集中在6—9月，无霜期100～120 d，全年日照时数3 000 h，属高原温带半干旱季风气候。按“S”法10点采集供试耕层土壤，土壤质地为砂壤，基本养分状况为平均有机质10.94 g/kg、全氮 1.6 g/kg、全磷1.13 g/kg、全钾4.88 g/kg、有效氮 0.15 g/kg、速效钾 65.95 mg/kg、速效磷233.53 mg/kg、pH 8.18。

1.2 试验方法

田间试验排列采取裂区设计，以豆科绿肥为主区，共设4个处理，处理①休闲对照，处理②种植雪莎（H），处理③种植箭筈豌豆（J），处理④种植中青1号豌豆（Z）。不同还田期为副区，根据绿肥生长周期设置2次还田期，8月30日还田（绿肥复种30 d）、9月30日还田（绿肥复种60 d），副区面积为4 m×5 m=20 m2，重复3次。

绿肥复种试验为第一年，2019年7月底收获完冬青稞并立即播种绿肥，并于8月底和9月底2次绿肥收获后切碎翻压于土壤中，翻压深度15～20 cm，并于10月1日、10月15日继续播种冬青稞。

1.3 土样采集与指标测定

土壤样品采集和理化性状测定：分别在冬季作物收获后及绿肥翻压还田后的10、20、30 d 3个时间节点期，采用对角线法，用土钻采集0～20 cm土层样品，每个小区重复3次，测定土壤物理、化学性状指标包括土壤容重、有机质、全氮、速效磷、速效钾等。

鲜（干）草产量测定：在小区长势均匀处，每个小区随机选取3个点，每个点取1 m2，称其重量即为鲜草重量;另随机称取鲜样混合样50 g，100～105 ℃杀青30 min，65 ℃ 烘干后称干重，用于测定绿肥养分（包括N、P、K）。

1.4 数据分析

采用Excel 2007软件对试验数据进行处理及作图，采用SPSS 21.0软件进行方差分析，差异显著性检验采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 不同豆科绿肥品种生物量及养分还田量比较

从表1可以看出，不同绿肥品种在复种期限内，其获得的鲜、干草产量差异明显。从还田量上看，复种30 d（鲜重F=15.428，P=0.004<0.01;干重F=9.644，P=0.013<0.05）差异显著。箭筈豌豆（J）品种处理鲜重最高，为4 487.66 kg/hm2;其次为雪莎（H）品种3 555.40 kg/hm2;中青1号（Z）品种出苗不齐、产量最低，为1 602.63 kg/hm2;复种60 d（鲜重F=18.705，P=0.003<0.01;干重F=6.463，P=0.032<0.05）差异显著。箭筈豌豆（J）品种鲜重最高，为22 500.13 kg/hm2;其次为雪莎（H）品种9 106.95 kg/hm2;中青1号（Z）品种鲜重最低，为5 524.04 kg/hm2;同时，N、P、K营养元素的还田量存在差异。不同复种期内，箭筈豌豆（J）品种N、P、K还田量显著高于其他2个品种。

从各绿肥品种的田间表现来看，箭筈豌豆（J）、雪莎（H）品种的抗逆性强，具有较强的抗旱、抗寒能力，群体长势良好，生物产量较高;而中青1号（Z）品种出苗不齐、抗逆性较差，群体长势较弱，生物产量低。综上分析，绿肥生长期，箭筈豌豆（J）生物量累积总量高于其他品种，其N、P、K养分还田量均最高。

2.2 不同绿肥处理对土壤容重的影响

土壤容重是指田间自然垒结状态下单位容积土体（包括土粒和孔隙）的质量或重量，是土壤质量评价的重要物理指标，可以一定程度上反映土壤质量。不同绿肥还田后土壤容重的平均值见表2。从表2可以看出，各绿肥还田处理对土壤容重影响不大，差异不显著。

由图1可知，不同翻压期，相同品种间土壤容重降低幅度不同。翻压10～20 d，复种60 d处理，不同绿肥处理的土壤容重呈快速下降趋势，翻压20～30 d变化不明显;翻压30 d时，与对照处理相比，H、J、Z处理分别降低了0.03、0.04、0.08 g/cm3。复种30 d，翻压10～30 d箭筈豌豆（J）和中青1号（Z）的土壤容重呈缓慢下降趋势，其相应的土壤容重变化为0.02、0.04 g/cm3;翻压30 d时，与对照处理相比，J、Z处理分别增加了0.05、0.06 g/cm3。可见，对于3种绿肥品种而言，以种植中青1号（Z）、复种60 d降低最明显。

2.3 不同绿肥处理对土壤肥力的影响

2.3.1 土壤有机质（SOM）含量。由表3可知，不同绿肥品种还田可有效地提高土壤有机质含量，品种间差异不显著。与休闲对照相比，翻压10 d后，复种60 d不同绿肥处理土壤有机质含量达到最高值，箭筈豌豆（J）、中青1号（Z）品种处理土壤有机质含量分别增加了1.76和0.58 g/kg;翻压20 d，雪莎（H）、箭筈豌豆（J）品种处理有机质含量分别增加0.14和1.27 g/kg;翻压30 d，雪莎（H）、箭筈豌豆（J）、中青1号（Z）品种处理均可有效增加土壤有机质0.46、1.22、0.29 g/kg。