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中国土壤与肥料2024 （6）

doi：10.11838/sfsc.1673-6257.23413

种植绿肥对我国水稻产量和土壤肥力影响的整合分析

111111*2

李炫，肖大康，胡洋，胡仁，李锦涛，侯俊，韩天富， 

曹玉贤3*，年介响，张卫峰45

［1．长江大学农学院/农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室（部省共建），湖北荆州

434025；2．中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室，北京100081；

3．长江大学生命科学学院，湖北荆州434025；4．新华农大（武汉）科技有限公司，湖北武汉

430070；5．中国农业大学资源与环境学院，北京100193］

摘要：为探究种植绿肥对水稻产量和土壤肥力的影响以及为水稻增产稳产和土壤改良提供科学依据。对已发表

的相关文献数据进行了收集，建立了362组包含种植绿肥（GM）和冬闲田（FFP）处理下水稻产量和土壤肥力

的数据库。采用整合分析的方法，定量绿肥在不同地区、水稻种植模式、土壤性质、氮肥用量、绿肥种类下对水

稻产量及土壤肥力的提升幅度，采用随机森林模型探究影响绿肥效应的主控因素。研究结果发现，在不同地区

下，GM处理对土壤有机质含量的提升在南方稻区最大（21.17%）。在不同水稻种植模式下，GM处理对水稻产量

和土壤肥力的提升幅度均表现为双季稻单季稻；土壤全氮含量≤1.5 g/kg、有机质含量≤20 g/kg时对产量的提

升幅度较高；当GM处理的施氮量≤150 kg/hm2时对产量和土壤有机质含量的提升幅度均较高，分别为12.47%和

22.36%，但是随着施氮量的逐渐增加，GM处理的增产幅度下降。不同绿肥种类下，GM处理对产量和土壤有机质

含量的提升幅度有所差异，在产量提升方面，豆科绿肥（12.47%）非豆科绿肥（7.22%）混合绿肥（6.32%）；

对土壤有机质含量提升方面混合绿肥（12.69%）非豆科绿肥（10.93%）豆科绿肥（9.37%）。随机森林分析结

果表明，在主控因素方面GM处理对水稻增产主要受土壤有机质含量、施氮量和有效磷含量（贡献率分别为18%、

16%和15%）的影响，而GM提高有机质的影响因素主要有地区、速效钾和速效氮含量（贡献率分别为14%、

12%和11%）。因此，GM能显著提高水稻产量和土壤肥力，尤其是在低肥力的土壤状况下GM处理对产量的提

升幅度较好，GM与化肥配合使用能促进水稻增产和稻田土壤有机质含量的提升，但GM的施氮量不宜超过150  

kg/hm2，水稻和绿肥轮作长江流域稻区推荐豆科绿肥，而在南方稻区进行混合绿肥。

关键词：绿肥；水稻；产量；土壤肥力；整合分析；随机森林

水稻是我国重要的粮食作物之一，其产量在全有重要意义。

国粮食总产量的占比达到了1/3以上。土壤肥力是种植绿肥对土壤腐殖质和有机质有着较好的提

［1］

限制水稻高产和稳产的重要因素之一。近年来我升作用，在提高土壤养分有效性和改善土壤理化性

［3-5］［6］

国稻田土壤肥力下降，进一步限制了水稻产量的提质上具有显著效果。高嵩涓等发现紫云英-

高，同时单季稻种植模式还存在冬闲田的问题。种稻草联合还田相对于单独稻草还田，水稻产量增加

植绿肥还田在解决冬闲田问题的同时还能提高稻田了11.71%。王璐等［7］研究表明，秸秆还田配合种

［2］

复种指数、改善土壤肥力，促进水稻增产。因植绿肥可使土壤有机质、全氮和速效氮分别增加

此，探究种植绿肥对水稻产量和土壤肥力的影响及10.85%、7.83%和5.66%。然而很少从不同种植区

其关键作用因子对于水稻高产稳产、土壤培肥等具域、管理措施（如施氮量）、土壤理化性质等方面