水稻中的绿肥：无需化肥的增氮妙招
分享
要点摘要
- 根据种类、生物量和翻耕时间的不同，绿肥豆科作物可为后续水稻作物固氮并提供40–80千克/公顷的氮素。
- 这可在水稻种植体系中替代30%至50%的合成尿素用量，既能降低成本，又能减少环境中的氮素流失。
- 翻入土壤的时机至关重要：必须在水稻移栽前2至3周将绿肥翻入土壤，以确保氮素释放与水稻需求同步。
- 腐植酸通过刺激土壤微生物活性，加速绿肥的分解，从而改善了氮素释放的时机——这往往是绿肥系统中的薄弱环节。
- What we will not claim: that green manure eliminates the need for all synthetic nitrogen, that it works equally well in all rice systems, or that SoilBoost EA alone replaces urea. Green manure is a nitrogen source; SoilBoost EA is a soil conditioner that improves how efficiently that nitrogen reaches the rice plant.
本指南的编写初衷
马来西亚和东南亚的稻农将生产成本的30%至40%用于购买合成氮肥，主要是尿素。尿素价格波动剧烈，与天然气市场密切相关，过去十年间已多次出现暴涨。与此同时，施用的尿素氮中有40%至60%在水稻植株吸收利用之前，便因挥发、淋溶和反硝化作用而流失。
绿肥覆盖作物提供了一种部分替代方案：通过生物固氮将大气中的氮固定下来，将其融入土壤，并在根区释放。这种做法由来已久，但关于如何优化该方法的现代农学数据，往往深埋在研究期刊中，而这些期刊却从未传到农民手中。
本指南将该研究成果转化为针对马来西亚及热带亚洲水稻种植体系的实用建议。
1) 绿肥在水稻中的固氮作用原理
基本循环
- 休耕期：水稻收割后，在排水后的稻田上种植豆科覆盖作物。
- 生长期（6–10周）：豆科植物通过与根瘤菌共生，将大气中的氮固定下来，并将其储存在根瘤和植物组织中。
- 翻入土壤：在下次插秧前2至3周，将覆盖作物翻入土壤中。
- 分解：土壤微生物分解绿肥，将固定的氮矿化为铵和硝酸盐，供水稻根系吸收。
需要多少氮？
热带水稻绿肥试验的已发表估计数据：
| 物种 | 生长期 | N 固定量（千克/公顷） | 水稻可利用的氮 |
|---|---|---|---|
| 长喙刺槐 | 45–60天 | 80–120 | 50–80 |
| 苜蓿菜 | 45–60天 | 60–100 | 40–70 |
| Vigna radiata（绿豆） | 60–75天 | 40–60 | 25–40 |
| Aeschynomene afraspera | 45–60天 | 60–90 | 40–60 |
Not all fixed nitrogen becomes available to rice. The "N available to rice" column accounts for decomposition losses, immobilization, and timing mismatches. Typically 50–70% of fixed N is recovered by the following crop.
2) 哪种绿肥作物效果最好
长喙刺槐：黄金标准
长喙苕子是水稻种植中研究最广泛的绿肥作物。其独特之处在于茎部结瘤：它不仅能在根瘤中固氮，还能在茎上的瘤中固氮，这使得即使在根部浸水的情况下，它仍能持续固氮。这一特性使其特别适合于休耕期水管理不稳定的水稻田。
苜蓿（Crotalaria juncea）：一举两得的选择
Crotalaria juncea（苘麻）具有很强的固氮能力，并具备生物熏蒸特性：其组织中的化合物能抑制包括镰刀菌和根结线虫在内的土传病原体。这使其在需关注线虫压力的水稻种植体系中具有重要价值。
绿豆：农民的首选
绿豆（Vigna radiata）固氮能力虽不及刺槐或苜蓿，但能产出可收获的谷物。农民既可以出售绿豆，又可以将残余生物质翻入土壤以获取氮素。这种经济上的双重效益，往往比单纯的固氮数据更能决定种植者的采用意愿。
3) 时机：为何大多数绿肥系统效果不佳
绿肥系统中最常见的失败原因在于施用时机不当：氮素要么释放过早（在水稻需要之前就流失了），要么释放过晚（导致水稻在分蘖期出现缺氮现象）。
理想的时间表
- 第0周：收割水稻，排水，播种绿肥作物。
- 第1–8周：绿肥生长、固氮、积累生物量。
- 第8–10周：通过翻耕或旋耕将绿肥混入土壤中。
- 第10–12周：进行浸渍处理，在厌氧条件下进行初步分解，需时2–3周。
- 第12–13周：移栽水稻。氮矿化作用的高峰期应与分蘖期（第14–18周）相吻合。
为什么移植前2–3周至关重要
如果在移栽前一天将绿肥翻入土中，在水淹条件下，分解的生物质会产生有机酸和硫化氢，这些物质对幼苗有毒。2至3周的等待期可使这些具有植物毒性的中间产物消散，同时氮矿化过程也随之开始。
如果在移栽前4周以上翻入绿肥，过多的氮会发生矿化，并在水稻吸收之前通过反硝化作用或淋溶而流失。
4) 腐植酸如何提高绿肥的利用效果
在混入土壤时施用SoilBoost （无论是在翻耕绿肥时施用，还是在翻耕后立即施用），都能解决绿肥系统的两大主要缺陷：
分解速率管理
腐植酸能促进土壤微生物活性，包括纤维素酶和蛋白酶的产生，从而加速坚韧的绿肥茎秆的分解。这对苜蓿等纤维质植物尤为重要，因为其分解缓慢会导致氮素释放滞后于水稻的需求。
氮素保留
一旦绿肥中的氮发生矿化，就会通过氨挥发（特别是在碱性涝渍土壤中）或淋溶而流失。腐植酸的阳离子交换能力有助于将铵离子保留在根区，从而减少这些损失，并提高绿肥氮实际被水稻吸收的比例。
施用量
在翻入绿肥时施用5–10升/公顷SoilBoost 。可将其稀释于灌溉水中，或在灌溉前喷洒于田间地表。
5) 按系统类型划分的实用建议
双季灌溉水稻（一年两季）
休耕期较短（30–45天）限制了绿肥作物的选择。可选用生长迅速的喙花刺槐，或在收割前两周将绿豆间作播种于稻田中，以使休耕作物尽早生长。
单季雨养水稻（每年一季）
长期休耕（4–6个月）可实现绿肥作物的完整轮作。收获后种植刺槐或紫苜蓿，生长60–90天，然后在下一雨季播种前将其翻入土壤。
直播水稻
由于直播稻比移栽稻更易受植物毒性分解产物的危害，因此必须提前将绿肥翻入土中（播种前3–4周）。
常见问题
问：绿肥能否完全替代水稻种植中的尿素？
答：在大多数种植体系中，不能。绿肥通常能提供40–80千克氮/公顷，而水稻的氮素需求量则根据产量目标和品种的不同，在80–150千克氮/公顷之间。一个切实可行的目标是，用绿肥提供的氮素替代30–50%的合成氮肥，其余部分则作为分次施用的尿素追肥。
Q: Won't growing a cover crop during fallow use water I need for rice?
A: Green manure crops are grown on residual soil moisture during the drained fallow period. They do not require irrigation. In rainfed systems, they actually improve soil water-holding capacity for the following rice crop through organic matter addition.
问：绿肥在经济上是否划算？
答：以目前的尿素价格（2,000–2,500 马币/吨）计算，每公顷用绿肥替代 40 公斤氮肥，每季可节省约 200–250 马币的肥料成本。 刺槐或豇豆的种子成本通常为每公顷50–100林吉特。每季净节省100–200林吉特，此外还有随时间推移而不断累积的长期土壤健康效益。
问：SoilBoost 能替代绿肥吗？
答：不能。SoilBoost 是一种土壤改良剂，可提高绿肥中氮素的释放和保留效率。它本身并不具有固氮作用。建议两者配合使用以获得最佳效果。
来源
- 国际水稻研究所（IRRI），《水稻种植中的绿肥》，技术公报系列。
- Becker 等，1995，《绿肥技术：在以水稻为主的轮作体系中的潜力、应用及局限》，《农学进展》。
- MARDI，《马来西亚水稻综合养分管理技术指南》。
- Ma 等，2024，《腐植酸肥料对作物产量及氮素利用效率的影响》，MDPI Agronomy 14(12):2763。
关于本文
本指南是Chemiseed KudzuSeeds 循证内容计划的一部分。我们将田间验证的论点与机制支持的论点区分开来，并就仍存在的证据缺口保持透明。
最后更新：2026年5月 ·日历参考：Pillar P1-07 ·字数：约1,800
