《Discover Agriculture》:Green manuring promotes sustainable soil management in bangladesh through agronomic benefits mechanisms and global perspectives
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绿肥(Green manuring, GM)是恢复土壤肥力和促进可持续农业的重要生态方法,特别是在经历土壤退化和集约化种植系统的地区。孟加拉国由于连续的水稻种植、过量使用化学肥料以及有机质水平下降,面临严重的土壤肥力下降。本综述综合了孟加拉国绿肥实践的最新知识
绿肥(Green manuring, GM)是恢复土壤肥力和促进可持续农业的重要生态方法,特别是在经历土壤退化和集约化种植系统的地区。孟加拉国由于连续的水稻种植、过量使用化学肥料以及有机质水平下降,面临严重的土壤肥力下降。本综述综合了孟加拉国绿肥实践的最新知识,同时整合了全球关于其在改善土壤健康和农业可持续性方面作用的研究见解。豆科绿肥作物,如田菁(Sesbania rostrata)、刺田菁(Sesbania aculeata)、菽麻(Crotalaria juncea)、豇豆(Vigna unguiculata)和绿豆(Vigna radiata),通过与根瘤菌的共生作用可固定约50至250 kg N ha-1,显著减少了对合成肥料的需求。除生物固氮(biological nitrogen fixation, BNF)外,豆科和非豆科绿肥物种均能增加土壤有机质、改善土壤结构、刺激微生物活性并促进养分循环。田间研究证据表明,将绿肥纳入以水稻为基础的种植系统可使作物产量提高15%至45%,同时改善土壤碳固存和养分有效性。绿肥还通过减少温室气体排放、增强土壤保水能力以及缓解脆弱农业生态系统中的土壤盐渍化和侵蚀,为气候智慧型农业(climate-smart agriculture, CSA)做出贡献。尽管有这些益处,但由于农民意识不足、种子供应系统不完善以及短期经济制约,孟加拉国绿肥的采用仍然有限。加强推广服务、建立可靠的种子系统以及将绿肥纳入国家土壤肥力管理政策对于更广泛采用至关重要。总之,绿肥代表了一种成本效益高且环境可持续的策略,可恢复土壤健康、提高作物生产力并增强孟加拉国及全球类似农业生态区域的气候韧性。
1 引言:孟加拉国由于集约化水稻种植和过量施用化学肥料,导致土壤肥力以每年约1%的速度下降,有机质亏缺,养分失衡。绿肥(GM)作为一种生态方法,通过增加有机质、改善养分循环和微生物活性来恢复土壤健康。本综述旨在整合全球研究,评估适合孟加拉国的绿肥作物品种,并探讨其长期影响及推广策略,以弥补当前知识缺口。
2 常见的绿肥作物
2.1 豆科绿肥作物:孟加拉国常用豆科绿肥包括田菁(Sesbania rostrata和S. aculeata)、菽麻(Crotalaria juncea)、豇豆(Vigna unguiculata)、绿豆(Vigna radiata)和黑绿豆(Vigna mungo)。这些作物生长迅速,通过根瘤菌共生固氮,可提供约20-30 kg N ha
-1,并增加土壤有机质。田菁在45-60天内可产生大量生物量,菽麻在理想条件下产量超过25 t ha
-1,且具有抑制杂草和减少侵蚀的作用。
2.2 非豆科绿肥作物:非豆科绿肥包括玉米(Zea mays)、高粱(Sorghum bicolor)、粟(Setaria italica)、芥菜(Brassica juncea)、水葫芦(Eichhornia crassipes)和满江红(Azolla pinnata)等,主要功能是增加有机质、抑制杂草和促进养分循环。高粱和粟在干旱地区适应性好,生物量可达10-20 t ha
-1,也可用作饲料支持综合农业。
2.3 当地条件的选择标准:选择绿肥作物需考虑气候、土壤类型、与主作物的兼容性及经济因素。豆科绿肥如菽麻和绿豆在低肥力沙质和壤土中生长良好,生长周期60-90天以适应水稻轮作。土壤pH适宜性重要,如豇豆适合酸性土壤(pH 5.5-6.5),菽麻耐旱。经济因素如种子可获取性和文化接受度也影响采用,例如绿豆在南部地区传统种植,推广较易。
3 绿肥掺入的方法学
3.1 掺入时机与技术:绿肥通常在种植后45-60天、处于营养生长早期时翻压入土,以最大化生物量和氮固定。翻压时机一般与主作物播种前一致,确保养分释放。技术包括犁耕或浅耕,部分农民采用免耕以减少土壤扰动。在孟加拉国,常结合季风季节(6月中旬至8月)进行,利用充足水分促进分解。
3.2 耕作实践:传统耕作采用动力耕耘机或拖拉机深耕。近年来,保护性耕作如免耕和少耕因节省劳动力、保水和防止侵蚀而流行。水稻种植