物种日历 21小时前
种了不收成,然后亲手毁掉,农民为什么要种“杂草”?
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在冬季的田野里,常会看到有些田块没有种小麦等作物,却也没有空着,而是生长着一片看起来并不打算收获的植物,就像田地被杂草占领了一般。

这些 " 杂草 " 其实是农民有意种下的,它们有一个共同的名字——绿肥作

这似乎是一笔亏本的账:投入种子、人工,种下去却不收获、不卖钱,最后还要亲手毁掉、翻压还田。然而,越来越多的农民却选择在闲置的田块上种植绿肥作物。

看似是一片杂草,其实是农民有意种植的绿肥作物|Kate Jewell / Wikimedia Commons

答案很简单:这些绿肥作物能帮农民 "把土养好"。

地,不能空着

对农田来说," 空着 " 本身就是一种风险。

去年秋收时,不少地区遭遇连阴雨,农作物收获推迟,一些地块已经错过再种一茬粮食作物的窗口期。如果让土地裸露过冬,表层土壤不仅易遭雨水冲刷,导致养分流失、结构板结,还可能成为上一季残留病菌和害虫的理想越冬场所,为来年的病虫害暴发埋下隐患。

种植绿肥作物,能让土地在冬季依然 " 被使用 "。绿肥的根系像一张网,牢牢抓住土壤;叶片则像一把伞,减缓雨水直接拍打地表的冲刷强度,有效降低水土流失的风险。

同时,绿肥还能间接降低来年病虫害暴发的风险,增强农田的生态系统自我调节能力。一方面,它们为瓢虫、步甲等天敌昆虫提供越冬庇护,从而维持捕食者种群数量;另一方面,通过竞争阳光和空间来抑制杂草生长,它们能够减少病虫害的中间寄主 [ 1 ] 。像紫云英这样的开花绿肥,还能在早春为蜜蜂等授粉昆虫提供宝贵的蜜源。

绿肥作物能为瓢虫等提供越冬庇护|Pixabay

然而,绿肥的贡献并不只发生在地表,它还能从内部改良土壤。

绿肥在生长过程中,根系会不断向四周延伸,在土壤颗粒之间留下大量的细小孔隙。久而久之,原本紧实的土层变得疏松透气,水和空气更容易进入,为土壤微生物创造了活动空间。研究表明,长期处于 " 粮食作物—绿肥 " 轮作的田块,根际微生物群落更稳定,特别是一些有益细菌的比例明显提高 [ 2 ] 。

在这种由绿肥塑造的土壤结构中,后茬作物的根系更容易向下生长,对干旱或短期渍水的耐受能力更强。在化肥施用水平相近的情况下,这类田块的作物长势往往更加稳定

根系向四周延伸时,会在土壤中制造细小的间隙|Pixabay

其实,很多园艺爱好者也有类似体验:在花盆边种几棵紫云英或三叶草(常见绿肥作物),土壤就不容易板结,月季、绣球长得更好。

把绿肥积累的养分还给土壤

当绿肥完成了生长阶段的任务之后,农民还会通过翻压还田,把绿肥作物积累的养分交还给土壤。

翻压之后,绿肥在土壤中并不只是腐烂,而是进入一个由微生物主导的分阶段分解过程:初期,蛋白质、糖类等易分解物质迅速释放氮、磷、硫等养分,为后茬作物提供速效营养;后期,木质素等难分解的组分逐步转化为稳定的腐殖质,这是土壤肥力长期积累的关键。

正因如此,绿肥常被看作一种 "生物缓释肥",与见效快却易流失的化肥形成互补。以豫南部分 " 紫云英—水稻 " 轮作区为例,在特定管理条件下,翻压紫云英并配合氮肥减施,仍能满足水稻生长需求,同时有助于提升土壤碳氮库水平 [ 3 ] 。

豆科植物紫云英(Astragalus sinicus)是常见的绿肥作物|清水五月 ( Shimizusatsuki ) / Wikimedia Commons

要让绿肥的效力最大化,翻压的时机很关键。

一般来说,在绿肥的初花期至盛花期翻压,效果相对较好——此时植物体内含氮量高,组织柔嫩,碳氮比低(氮多碳少),利于微生物分解,能快速向土壤释放有效养分。如果等到结荚老化后再翻压,植物纤维素和木质素含量大增,碳氮比升高,微生物分解时反而会抢走土壤中的氮素,导致后茬作物出现缺氮、苗期发黄、生长迟缓的现象。

这一原理同样适用于家庭种植。不少人在种盆栽前,先种一茬豌豆苗或油菜,等长到二三十厘米高就割下来埋进土里——这本质上就是一次小型的绿肥还田。

豆科的苜蓿也是常见的绿肥作物,通常需要在盛花期翻压还田|Wikimedia Commons

此外,绿肥在土壤中分解的过程,非常依赖环境条件。如果遇到长期积水、导致环境缺氧的土壤,绿肥的分解过程会出现异常,甚至可能产生有害物质;如果翻压后遭遇强降雨,或是遇到太松散、不稳定的土壤,绿肥产生的养分则极易流失。

因此,许多地区会在秋冬农闲期进行沟渠疏通、土地整平和田埂加固。这些 " 工程活 " 看似与绿肥无关,实则创造了一个留得住养分的物理环境。从这个角度看,绿肥养地并不是一项孤立的技术,它也对田块的排水、耕作和管理水平提出了更高的要求。

不同绿肥植物,因地制宜

在众多绿肥作物中,紫云英、苜蓿、三叶草、豌豆等豆科植物尤其常见。这是因为它们拥有一项特殊能力:共生固氮。

豆科植物的固氮能力,并不是植物自己凭空制造氮肥,而是与根部共生的根瘤菌之间进行了一场 " 交易 "。

大豆的根瘤,每一个都含有数十亿根瘤菌|Wikimedia Commons

植物为根瘤菌提供能量和生存环境,作为回报,根瘤菌则利用其独特的固氮酶,将空气中植物无法直接利用的氮气(N2)转化为铵态氮(NH4+),并进一步转化为天冬酰胺、尿囊素等有机含氮化合物,这些含氮化合物随即被运输到植物的茎、叶等部位,供其生长。

当然,绿肥并不只有豆科这一种选择。例如,禾本科的黑麦草生长迅速、生物量大,更适合用于提高土壤的有机质水平。

黑麦草(Lolium perenne)|NO1JGFN / Wikimedia Commons

又例如十字花科的肥田萝卜,它们拥有发达的根系,能够穿透板结土层,根系分泌的有机酸(如柠檬酸、草酸)还能活化土壤中难以被利用的磷、钾元素;同时,其特有的硫代葡萄糖苷分解产物,在一定条件下对多种土传病原菌(如镰刀菌、丝核菌)和杂草种子萌发具有抑制作用。因此,当连续种植同一种作物导致产量下降时,肥田萝卜常被作为生态调控手段,用于优化土壤肥力。

肥田萝卜与我们日常吃的白萝卜属于同一个物种,幼嫩时亦可食用,但在农业上多作为绿肥作物|oliver-seeds.co.uk

在实际生产中,绿肥的选择往往需要因地制宜。南方稻区多选用喜湿耐涝的紫云英;北方旱地为适应气候,则常选用耐寒的毛叶苕子、苜蓿或黑麦草等。

精细管理,释放绿肥的长期价值

在现代农业中,养地也正变得越来越精细。过去,人们靠看叶色、摸土壤来判断地力,决定什么时候对绿肥作物进行翻压还田。如今,田间传感器、土壤养分速测仪、微生物菌剂等工具,正在让 " 什么时候翻、翻多少、如何搭配 " 变得可量化、可调控。

多项长期定位试验表明,在连续种植和翻压绿肥作物 3 — 5 年后,土壤有机质含量可显著提升约 30%,作物增产 8% — 20%,且农产品的品质和土壤抗旱涝的韧性明显提升 [ 5 ] [ 6 ] 。

当然,并非所有地块、所有年份都适合种植绿肥。在土地高度集约、每季都必须追求即时产出的地区,或排水条件差、农时紧张的田块,如果盲目跟风,绿肥反而可能成为管理负担。

因地制宜,多是为了长远的丰收|Pixabay

绿肥这笔账,看似亏本,其实却可能带来更长期的收益——它节省的化肥和农药投入、降低的灌溉成本、提升的作物稳产性,共同构成了它并不显眼却真实存在的回报。

这些 " 不赚钱 " 的作物并非没用,而是在为下一季乃至更长远的丰收,默默打底。

参考文献

[ 1 ] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924000078?via%3Dihub

[ 2 ] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038071716304655?via%3Dihub

[ 3 ] https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=N3LLzWa1SrWXaQbQDp4hsY9dnXw5jOvNjIAG5o9CRm1W78yPFUmm3oY4z60QnsFWu3WFSW0lpJlv6VZCab8zgZBcBJGRk-xFCZyUfcc1VnCgI_LEYOlhSip8sF7vMc9NORiElwbrj5_RAvIZ2K5t1q1kkGbkJHLZTugLaj2YRK4JXqp2ugjzcA==&uniplatform=NZKPT&language=CHS

[ 4 ] https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=yqBhao7Q9gyiuBSyWI4hTYMregnMJZDP6AjN1F1cMCQFrdSsNLNTfj82JMVvzvXWipHuTc7oLPaqTHQCdqyHXsi0O3eiJDXIfS-VqOO9Xw8LPNU7qlJp6oZgXu0QTgfy9Iqi2GaOizlorIhxLDfjU3fzUdYsGcaN9qa9SNZJxu1DdHG546HPPEzWn7qIQv72&uniplatform=NZKPT&language=CHS

[ 5 ] https://www.ijabe.org/index.php/ijabe/article/view/9709/pdf

[ 6 ] https://www.mdpi.com/2077-0472/15/7/768

作者:张超

编辑:麦麦

题图来源:NO1JGFN / Wikimedia Commons

本文来自果壳自然(ID:GuokrNature)

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