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Current situation and development strategies of rice-milk vetch rotation system in Southern Anhui Province

  • WANG Wei 1 ,
  • WU Xingyu 2 ,
  • JIANG Shuhua 2 ,
  • XU Liying 2 ,
  • XU Hui 2
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  • 1. Wuhu Qingyijiang Seed Industry Co. , Ltd. , Wuhu 241305, China
  • 2. School of Landscape and Horticulture, Wuhu Institute of Technology, Wuhu 241003, China

Received date: 2025-01-05

  Online published: 2025-10-14

Abstract

Focuses on the rice-milk vetch rotation system in southern Anhui, its current status was in-deepth analyzed, the existing problems in its development were identified, and corresponding countermeasures were proposed. In the study area, the implementation of the rice-milk vetch rotation system was found to yield significant ecological and economic benefits. Milk vetch, used as green manure, was shown to play a role in nitrogen fixation, soil fertility enhancement, and soil structure improvement. This model was demonstrated to reduce nitrogen fertilizer application by 40% during the rice season, while increasing rice yield and quality. However, several challenges in its promotion were identified, including a decline in the cultivation area of milk vetch, unstable seed quality, inadequate cultivation management techniques, and a low level of industrialization. Based on these findings, several countermeasures were proposed: industrial support was suggested to be strengthened through financial subsidies, special research funds, and preferential policies to enhance farmers’ motivation for planting milk vetch and thereby expand its cultivation area; seed breeding and management were recommended to be improved by establishing specialized seed production bases and adopting advanced breeding technologies to increase seed purity and germination rate, enhancing system stability; a scientific cultivation technology system was advised to be promoted, including soil testing and formulated fertilization, and full-process mechanization, so as to improve rice yield and quality; and the industrialization of the rice-milk vetch system was proposed to be advanced by strengthening cooperation with enterprises, developing deep-processing products of milk vetch to enhance added value, and fostering leading agricultural industrialization enterprises to achieve large-scale planting, standardized production, and branded marketing. This study serves as a reference for the sustainable development of the rice-milk vetch rotation system in relevant regions.

Cite this article

WANG Wei , WU Xingyu , JIANG Shuhua , XU Liying , XU Hui . Current situation and development strategies of rice-milk vetch rotation system in Southern Anhui Province[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(19) : 9 -12 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.19.003

皖南地区地处安徽省长江以南,气候温和湿润,水热资源丰富。水稻—紫云英轮作作为一种常规的农业种植模式,推广面积广泛[1]。紫云英属豆科植物,常用作绿肥,具有观赏、食用及药用价值,同时其作为绿肥,能通过根瘤菌固氮、活化土壤磷素,从而增加土壤养分含量[2]。水稻—紫云英轮作不仅能显著改善土壤结构,增加土壤有机质含量,提高土壤肥力,还能有效减少化肥的施用量,降低农业生产成本,提升农业生产的综合效益[3]。刘彩玲等[4]、李忠义等[5]研究表明,水稻—紫云英轮作模式能增强水稻植株养分吸收和碳氮代谢,通过增强水稻光合特性和增加干物质积累,提升水稻的产量和品质。该轮作模式不仅在改善耕地质量和农田生态环境方面发挥重要作用,还有利于推动农业高质高效发展。本文深入剖析了水稻—紫云英轮作模式在分布与规模、生态与经济效益等方面的现状;指出该模式发展过程中存在的问题,并提出相应的对策建议,为推动水稻—紫云英轮作模式高质量发展提供参考。

1 研究区水稻—紫云英轮作模式现状

1.1 分布与规模

研究区水稻种植多为单季稻或双季稻,在水稻收割后种植紫云英成为常见的轮作方式。目前,该轮作模式主要分布在宣城、芜湖、池州、黄山等地。近年来,随着农业产业结构的调整,该轮作模式的规模呈逐渐缩小的趋势[6]。研究区各县区紫云英种植面积差异较大。

1.2 生态与经济效益

1.2.1 生态效益

紫云英作为豆科绿肥,通过其根瘤菌的固氮机制能将大气中的氮转化为植物易吸收的形态,从而有效提升了土壤氮素含量[7]。此外,其根系结构复杂且发达,生长时释放有机酸等化学物质,对于土壤中难溶性磷、钾等关键养分的活化起到了积极作用,进一步优化了土壤的养分结构[8]。实践表明,长期采用水稻—紫云英轮作模式,能大幅度增加土壤有机质含量,优化土壤物理结构,同时在一定程度上强化了土壤的持水保肥性能。紫云英的引入使农田生态系统生物群落结构产生了积极变化,为害虫的自然天敌提供了栖息环境和食物资源,增加了天敌昆虫如寄生蜂、捕食性昆虫等种群数量,进而有效控制了水稻害虫的滋生与危害,减少了化学农药的使用频次,减轻了农药残留对自然环境的潜在影响[9]。同时,紫云英在冬春季节种植能有效减轻雨水对皖南丘陵地带土壤的侵蚀作用,降低了水土流失的风险,为农田生态环境保护做出了重要贡献。

1.2.2 经济效益

紫云英秸秆还田能为土壤提供大量的氮素和其他养分,在水稻种植管理过程中可减少氮肥的施用量[10]。王慧等[11]研究了紫云英水稻轮作区减施不同比例氮肥对水稻养分吸收和转运的影响,结果显示,实施水稻—紫云英轮作的农田可减少40%的氮肥施用,按照当前氮肥市场价格计算,可节约肥料成本约300元/hm2。此外,紫云英作为绿肥还田有利于促进水稻生长发育,提高其产量和品质。该轮作模式下水稻的产量比连作水稻提高5%~10%;同时,其糙米率、精米率提高,垩白度降低,口感较好,市场售价相对较高,进而有效增加了种植户的经济收入[11]

2 研究区水稻—紫云英轮作模式存在的问题

该轮作模式具有改善土壤结构、提高土壤肥力、降低农药使用量和优化资源配置等优势。但该模式在发展过程中暂面临一些问题,具体如下。

2.1 紫云英种植面积方面

紫云英种植过程相对较多,包括种子处理、播种、田间管理和压青还田等环节,需要耗费较多的劳动力[12]。研究区当前劳动力成本相对较高,部分种植户倾向于选择管理相对简单、劳动强度相对较小的农作物或利用化学肥料替代绿肥,导致紫云英种植面积呈减少趋势[13]。此外,农业产业结构调整过程中,研究区部分土地种植蔬菜、水果等经济效益较高的作物,在一定程度上挤压了紫云英的种植空间。南陵等部分地区紫云英的种植面积减少了30%~50%[6]

2.2 紫云英种子质量方面

目前,研究区紫云英种子来源较为复杂,既有本地留种,也有从外地引进的种子。本地留种由于缺乏科学的选育和提纯复壮技术,其种子纯度和发芽率较低,品种混杂现象较严重。外地引进的种子虽然在一定程度上能够保证质量,但存在适应性不稳定等问题,部分品种在研究区的生长表现不佳。紫云英种子质量不稳定直接影响了种植效果和产量,增加了种植风险[14]

2.3 种植管理技术方面

在紫云英种植过程中,部分地块缺乏科学的种植技术指导[15]。例如,过早或过晚播种均可能影响紫云英的生长发育和产量;播种量过多会导致植株生长过密,易发生病虫害,播种量过少则会影响鲜草产量,进而影响绿肥还田效果。同时,水稻—紫云英轮作模式是一个复杂的农业生态系统,需要一系列配套技术的支持。目前研究区在该轮作模式的配套技术方面暂存在部分不足。如在紫云英翻压还田技术方面,翻压时间、翻压量和翻压方式暂缺乏科学标准,导致紫云英养分释放与水稻需肥规律难以有效匹配[16];在水稻种植过程中,针对轮作后土壤肥力变化特点的施肥技术研究不够深入,难以做到精准施肥;此外,轮作模式的配套农机具暂不完善,现有的农机具在紫云英播种、收割和翻压等环节的适用性较差,在一定程度上制约了该轮作模式的机械化作业水平[17]

2.4 产业化程度方面

研究区水稻—紫云英轮作模式的产业化发展暂处于探索阶段。一方面,紫云英的利用主要集中在绿肥还田方面,产品附加值较低,缺乏对其进行深加工的技术和企业,如紫云英花蜜、紫云英饲料等产品的开发利用不足。另一方面,在轮作模式的产业链延伸方面存在短板,暂未形成完整的“种植—加工—销售”一体化产业模式,种植户与市场之间的联系不够紧密,难以实现农业生产效益的最大化。该作物的产业化程度有待提高,不仅限制了轮作模式的经济效益提升,也影响了其可持续发展的动力和活力[18]

3 研究区水稻—紫云英轮作模式发展对策

针对上述轮作模式推广中面临的问题,提出以下系统性发展对策。

3.1 加大产业扶持力度

应充分认识到该轮作模式在农业可持续发展中的重要性,加大其产业扶持力度[18]。一是加大财政补贴力度,对种植紫云英的农户给予种子补贴、种植补贴和绿肥还田补贴等,以提高其种植紫云英的积极性;二是设立专项科研基金,鼓励科研机构和高校开展水稻—紫云英轮作模式相关技术研究,进一步降低农户种植紫云英的成本和风险;三是制定优惠政策,吸引企业参与紫云英的产业化开发,如给予税收减免等政策支持,促进水稻—紫云英轮作模式的产业化发展。同时,针对部分小农户,可采取政府招投标的方式统一采购紫云英种子,免费发放给各县区农户,以进一步扩大紫云英的种植面积和效益。

3.2 加强种子繁育与管理

为提升和稳定紫云英种子质量,应建立健全紫云英种子繁育体系,加强种子基地建设[19]。在研究区选择生态条件适宜、种植基础较好的区域建立紫云英种子繁育基地,采用先进的种子繁育技术,对该作物品种进行提纯复壮和选育改良,以提高种子纯度、发芽率和适应性。同时,严厉打击销售假冒伪劣种子的违法行为,确保种植户能购买到优质、可靠的紫云英种子。

3.3 推广科学种植技术体系

为完善水稻—紫云英轮作种植管理技术,需加强对该轮作模式配套技术的研究、开发与推广[20]。一是深入研究紫云英翻压还田技术,确定不同土壤类型、水稻品种和种植目标下的紫云英最佳翻压时间、翻压量和翻压方式,进而建立紫云英养分释放与水稻需肥规律的耦合模型,实现紫云英还田的精准化管理。二是优化水稻施肥技术,根据轮作后土壤肥力变化特点和水稻生长发育规律,研发专用肥料配方和施肥方法,以提高水稻产量和品质。三是加大农机具研发与推广力度。针对研究区小田块、丘陵地形特点,结合紫云英播种、收割和翻压等环节的特殊需求,研发适用于小田块、丘陵地形的轻简化农机具,同时加强农机手培训,提高其农机具的操作水平和作业效率,推动该轮作模式的机械化发展。在此基础上,研究区应组织农业技术人员深入农村基层,开展水稻—紫云英轮作模式科学种植技术培训和指导工作[21]。根据研究区的气候、土壤等自然条件,制定科学合理的紫云英种植技术规程,包括确定最佳播种时间、播种量、播种深度,以及病虫害防治和水肥管理技术等。推广测土配方施肥技术,根据土壤养分状况和水稻—紫云英轮作的需求科学施肥,提高肥料利用率。同时,加强宣传教育,提高种植户对该轮作模式的理解和掌握,促进科学种植管理方式的示范推广,从而提高水稻的产量和质量。

3.4 推进产业化发展

积极探索研究区水稻—紫云英轮作模式的产业化发展路径[22]。一是加强与企业合作,开展紫云英深加工产品的研发与生产,如开发紫云英花蜜、紫云英稻米、紫云英生物有机肥等产品,提高产品附加值;二是培育和发展农业产业化龙头企业,通过龙头企业带动农民专业合作社和种植户参与产业化经营,实现规模化种植、标准化生产和品牌化营销;三是加强农产品市场建设,建立健全紫云英及其相关产品的市场流通体系,拓宽销售渠道,提高市场竞争力,促进农户增收,推动水稻—紫云英轮作模式的可持续发展。

4 结语

研究区水稻—紫云英轮作模式具有生态与经济效益,对于维持地区农业生态平衡、保障粮食安全和促进农民增收具有重要意义。当前研究区该轮作模式发展暂存在紫云英种植面积减少、紫云英种子质量不稳定、种植管理技术不完善和产业化程度不高等问题。通过加大产业扶持力度、加强种子繁育与管理、推广科学种植技术体系以及推进产业化发展等对策的实施,有利于促进该轮作模式在研究区的可持续发展,为实现农业绿色发展提供参考。
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