摘 要:劍麻是我國熱帶地區(qū)的重要麻類經(jīng)濟作物,是優(yōu)質(zhì)的硬質(zhì)纖維來源,也是我國重要的戰(zhàn)略資源。隨著我國劍麻種植業(yè)不斷發(fā)展,劍麻種植過程中也出現(xiàn)諸多問題,例如劍麻品種單一、病蟲害嚴重、施肥不合理和土壤養(yǎng)分下降等問題逐漸突出。針對生產(chǎn)中的問題,文章從劍麻種植規(guī)格、粉蚧防治、行間覆蓋、施用不同基肥等方面對劍麻生長和產(chǎn)量影響進行研究。結(jié)果表明:(1)在目前的生產(chǎn)種植條件下,劍麻種植間距推薦雙行種植方式,大行距4m,小行距1.2m,株距0.95m,即方便劍麻后期栽培管理,也保證劍麻產(chǎn)量;(2)劍麻行間覆蓋種植選用平托花生或者黑麥草的效果最好;(3)劍麻粉蚧防治采用2.25L/hm²45%毒死蜱+0.22L/hm²阿普頓+0.67kg/hm²70%吡蟲啉混合噴施,再配合20kg/hm²毒死蜱顆粒施入劍麻芯效果最佳;(4)在同等成本的情況下,基肥施用劍麻專用肥效果最好。通過以上措施可顯著提高劍麻葉片產(chǎn)量、單葉重和葉長,同時還能在一定程度上緩解土壤酸化現(xiàn)象,提高土壤養(yǎng)分。研究結(jié)果為劍麻高產(chǎn)栽培技術(shù)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:劍麻;種植;生長;產(chǎn)量
劍麻是一種龍舌蘭屬的葉纖維植物,原產(chǎn)于中、南美洲,現(xiàn)今種植主要分布在南美洲、非洲和亞洲等國家和地區(qū),是一種多年生的硬性自然纖維作物,廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。劍麻纖維質(zhì)地堅韌、彈性較大、拉力也很強,再加上有較好的耐鹽堿腐蝕以及摩擦性能,在干濕環(huán)境下都具有伸縮性不大的優(yōu)點。劍麻纖維用途廣泛,應(yīng)用來制造纜繩,飛機汽車的輪胎劍麻內(nèi)層,起重機吊繩鋼索中的繩芯等。劍麻產(chǎn)業(yè)在全球經(jīng)濟格局中的份額不大,但其用途的不可替代性和生長環(huán)境的約束性,在全球貿(mào)易活動中頗為活躍,而且因其還用于軍事發(fā)展,所以長期作為一種戰(zhàn)略資源而存在。
然而,劍麻種植、加工、制品等都出現(xiàn)了很多問題,國內(nèi)劍麻產(chǎn)業(yè)進一步萎縮。中國近10年的劍麻收獲面積逐年減少,由2010年3.83萬hm²,下降到2019年為1.66萬hm²,減少56.66%(數(shù)據(jù)來源農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)墾局)。主要是我國劍麻產(chǎn)業(yè)整體存在種植品種單一、品種退化嚴重、病蟲害嚴重、施肥不合理和土壤養(yǎng)分下降等突出問題;主栽品種H·11648已種植70多年,出現(xiàn)了品種退化、病害加重等問題,如廣東墾區(qū)2006—2007年開始爆發(fā)的劍麻紫色卷葉病,對劍麻產(chǎn)業(yè)造成沉重打擊。由于劍麻缺乏優(yōu)異種質(zhì)資源,加之劍麻生命周期長,育種效率低,倍性復(fù)雜等諸多問題,給育種工作帶來了很大的困難,盡管獲得了一些優(yōu)良的雜交后代,但還沒有一份種質(zhì)的綜合性狀超過主栽品種H·11648[1-3]。如何在沒有優(yōu)良的劍麻品種出現(xiàn)前,保證劍麻高產(chǎn)高效的種植是當(dāng)前科研工作需要解決的迫切問題;機械化程度低,人工成本高,目前劍麻在田間栽培管理以及病蟲害防治方面主要依靠人力,加上人力資源缺乏,田間管理不到位。劍麻植株、葉片的生長不規(guī)則性,葉片表面帶有蠟質(zhì)層,藥液不易吸附,使劍麻病蟲害的防治出現(xiàn)用工量大、成本高、效果差等諸多問題[4-9];劍麻產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小,主要種植分布在廣西、廣東地區(qū),劍麻研究的團隊少,科研投入嚴重不足,劍麻理論研究比較滯后,對劍麻常見病害機制尚不清楚,很難提出具體的解決措施[1]。筆者針對劍麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況及存在的問題,開展農(nóng)業(yè)技術(shù)措施對劍麻生長、產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響研究,旨在探明劍麻高產(chǎn)栽培技術(shù),以期為其在劍麻種植過程中大面積推廣應(yīng)用提供理論參考。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1試驗區(qū)概括試驗地位于廣東省雷州市東方紅農(nóng)場10隊(110°5'43"E,20°32'57"N),地塊編號為:東方紅農(nóng)場10隊249-251號、265號、273號。試驗地土壤類型為磚紅壤,地處亞濕潤季風(fēng)氣候,雨熱同季全年無霜凍,氣候溫和、溫差小、積溫高,降水分布不均勻,干濕季明顯,年平均氣溫22.3~23.9℃,≥10℃的年積溫達8180h以上,熱量資源豐富。試驗前土壤pH4.85,有機質(zhì)22.93g/kg,全氮為0.17%,速效磷為41.50mg/kg,速效鉀為247.22mg/kg。
1.1.2試材劍麻品種為H·11648,購置于廣東省火炬農(nóng)場,苗齡1.5年,于2019年11月份種植,單株重≥10kg。
1.2方法
1.2.1試驗設(shè)計試驗布置了劍麻種植規(guī)格、行間覆蓋、粉蚧藥物防效及基肥配方試驗,研究其對劍麻生長、產(chǎn)量、病蟲害防效及土壤養(yǎng)分的影響。劍麻種植規(guī)格試驗設(shè)置4個處理,每個處理3次重復(fù),每個重復(fù)0.15hm²;劍麻粉蚧防治試驗設(shè)置3個處理,每個處理3次重復(fù),每個重復(fù)0.15hm²;劍麻綠肥覆蓋試驗設(shè)置5個處理,每個處理3次重復(fù),每個重復(fù)0.15hm²;劍麻施肥試驗設(shè)置4個處理,每個處理3次重復(fù),每個重復(fù)0.15hm²具體設(shè)計如下。
(1)種植規(guī)格
A:種植規(guī)格(2.5m*1.5m*0.95m);B:種植規(guī)格(3.5*1.5*0.95m);C:種植規(guī)格(單行種植3m*0.95m);D:種植規(guī)格(4m*1.2m*0.95m),見圖1。
(2)粉蚧防治方案
W:水劑(4.5L/hm²45%毒死蜱+0.45L/hm²阿普頓+1.35kg/hm²70%吡蟲啉水混合施用);G:顆粒劑(40kg/hm²毒死蜱);WG:水劑+顆粒劑減半配合使用(2.25L/hm²45%毒死蜱+0.22L/hm²阿普頓+0.67kg/hm²70%吡蟲啉水混合施用;20kg/hm²毒死蜱顆粒施入劍麻芯)。
(3)綠肥覆蓋
P:間種光葉紫花苕子;W:間種白三葉草;H:間種平托花生;R:間種黑麥草;CK:未進行行間綠肥覆蓋。
(4)施肥方案
同樣成本情況下施用肥料,SSF:劍麻專用肥7.5t/hm²;SDF:羊糞有機肥4.2t/hm²;OF:蘭王牌有機肥4.8t/hm²。后期追肥管理保持一致,追施尿素每公頃每次0.75t、復(fù)合肥(15-15-15)每次0.75t/hm²,每年2次。
1.2.2項目測定 2019年11月至2021年12月每個季度對劍麻長勢進行數(shù)據(jù)采集,主要對劍麻葉片增長數(shù)進行調(diào)查;2021年12月10日開始對劍麻(種植后第一次割麻)進行測產(chǎn)。土壤pH:水浸提電位法(水土比為2.5∶1);土壤有機質(zhì):重鉻酸鉀容量法—外加熱法;土壤全氮:半微量開氏法;土壤速效磷:鹽酸—氟化銨法;土壤速效鉀:乙酸銨提取—光焰光度計法[10]。
1.2.3數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)用Excel2016和SPSS25.0統(tǒng)計軟件整理、分析處理,圖形制作采用Origin和Ilustrator CC 2018。
2結(jié)果與分析
2.1種植規(guī)格對劍麻生長及產(chǎn)量的影響
如表1所示,A種植規(guī)格產(chǎn)量最高,為67.55t/hm²,與其他種植規(guī)格相比,可顯著性提高產(chǎn)量,但種植密度(約5250株/hm²)較高,大行間間距僅為2.5m,不能進行機械化作業(yè),在劍麻后期管理方面受到諸多困難,而且葉長和單葉重均值為4個處理中最小的,所以不推薦使用該規(guī)格種植劍麻。B種植規(guī)格,其產(chǎn)量顯著低于A,單產(chǎn)均值為59.91t/hm²,產(chǎn)量與常規(guī)種植方式D相當(dāng),由B和D可以看出,劍麻大行間距3.5和4m單產(chǎn)并沒有顯著性差異,且行間窄更難從事田間管理,所以B與D相比,D在單產(chǎn)、單葉重、葉長均優(yōu)于B,推薦種植規(guī)格采用D方式。單行種植方式C產(chǎn)量最低,單產(chǎn)均值為51.97t/hm²,顯著低于其他處理。綜上,考慮單產(chǎn)、葉長及田間后期管理等因素,推薦劍麻種植仍采用D(4m*1.2m*0.95m)方式。
2.2藥物處理對粉蚧防治效果及劍麻生長、產(chǎn)量的影響
劍麻粉蚧通過大量吸食劍麻汁液,消耗植株營養(yǎng),造成植株減產(chǎn)甚至失收,并引發(fā)紫色卷葉病。采用W、G、WG三種藥物進行劍麻粉蚧防治,并對防治效果及劍麻生長、產(chǎn)量進行了統(tǒng)計分析,結(jié)果表明,選擇水劑和顆粒劑配合施用,劍麻粉蚧防治效果最好,一刀麻產(chǎn)量、單葉重及葉長分別為60.31t/hm²、308.28g、77.46cm,3個處理中效果最佳(表2),在僅看防治效果情況下,推薦劍麻粉蚧防治及撲殺采用毒死蜱水劑加上顆粒劑配合施用。
2.3行間綠肥覆蓋對劍麻生長、產(chǎn)量的影響
如表3,劍麻大行間覆蓋綠肥對一刀麻產(chǎn)量沒有顯著性影響,行間覆蓋平托花生或者黑麥草存活率較高,覆蓋效果較好,行間覆蓋平托花生和黑麥草劍麻產(chǎn)量分別為61.45和61.30t/hm²,與對照相比產(chǎn)量分別提高了2.01%和1.06%,行間綠肥覆蓋對劍麻產(chǎn)量有一定提高,但沒達到顯著性效果,提高了生產(chǎn)成本。白三葉草較難種植,存活率較低,且在劍麻行間覆蓋效果較差;光葉紫花苕子種植存活率較高,但在劍麻行間覆蓋效果較差。
如表4,CK(未進行行間綠肥覆蓋)土壤pH為5.10,顯著低于行間種平托花生、黑麥草和白三葉草的pH,光葉紫花苕子pH有一定提高但效果不顯著,劍麻間種光葉紫花苕子、平托花生、黑麥草和白三葉草與對照CK相比pH分別提高5.8%、11.76%、20.20%和13.92%??梢钥闯?,劍麻行間覆蓋綠肥作物,可有效緩解土壤酸化現(xiàn)象。從土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀方面看,雖然在過程中消耗一定量的土壤有機質(zhì)、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分,但劍麻間種這些作物可保證土壤濕潤、減少水土流失,且行間綠肥(平托花生、黑麥草、白三葉草和光葉紫花苕子)翻耕回填,也可將作物本身吸收固定、合成的養(yǎng)分回饋土壤,長此以往可達到減少水土流失、培肥土壤、改良土壤的目的。
2.4基肥配方對劍麻農(nóng)藝性狀和土壤養(yǎng)分含量的影響
下足基肥可以保證劍麻生長所需的養(yǎng)分,促進劍麻的正常生長。同樣成本情況下,采用不同基肥配方對劍麻生長、產(chǎn)量的影響進行研究。由表5可知,SSF(劍麻專用有機肥)作為底肥施入效果最佳,產(chǎn)量為61.23t/hm²,且單葉重及葉長均優(yōu)于其他處理,但與其他處理沒達到顯著水平,SDF(羊糞有機肥)和OF(其他有機肥)產(chǎn)量、單葉重及葉長均值沒達到顯著性差異??梢钥闯?,與施用(羊糞有機肥)相比,施用SSF(劍麻專用肥)可顯著提高土壤pH、有機質(zhì)及有效磷含量,其他養(yǎng)分相差并不顯著。羊糞有機肥對土壤養(yǎng)分變化表現(xiàn)最差(表6)
3討論與結(jié)論
劍麻不同密植試驗前人并沒有研究數(shù)據(jù),但在糧食等大面積種植作物上有很多報道,例如對玉米密植試驗研究,合理的改變植株密度對產(chǎn)量作用效果顯著[11-13]。劍麻不同種植規(guī)格試驗結(jié)果表明,方式D(大行距4m,小行距1.2m,株距0.95m)較為合適現(xiàn)今劍麻種植栽培管理。雖然劍麻種植方式A(大行距2.5m,小行距1.5m,株距0.95m)單產(chǎn)最高,但劍麻種植密度較高,株數(shù)多導(dǎo)致植株因爭奪陽光而向大行擴展且相互交托,增加割麻難度、影響大田中耕、葉片運輸和田間作業(yè)等后期栽培管理工作。如果能夠解決機械采收和裝運等問題,降低劍麻種植中的人工費高、勞動強度大等問題,很好地解決劍麻種植過程中割、采、收,劍麻采用較高密度種植能夠顯著提高劍麻產(chǎn)量及效率,例如種植規(guī)格A(大行距2.5m,小行距1.5m,株距0.95m)。
不同藥物處理對粉蚧防治試驗表明,劍麻粉蚧防治采用水劑與顆粒(2.25L/hm²45%毒死蜱+0.22L/hm²阿普頓+0.67kg/hm²70%吡蟲啉水混合施用;20kg/hm²毒死蜱顆粒施入劍麻芯)配合使用,防治效果較為顯著,且防治持續(xù)時間較長,推薦做好前期粉蚧的防治。水劑和顆粒劑配合使用,可減少由于劍麻葉片表面帶有蠟質(zhì)層,藥液不易吸附的問題,水劑有效防治時間短,顆粒劑時效性稍長,二者互補可預(yù)防劍麻粉蚧危害發(fā)生??傊畡β椴∠x害防治工作,堅持預(yù)防為主,在出現(xiàn)少量粉蚧時就應(yīng)該及時進行藥物防治,避免粉蚧大量爆發(fā),保證劍麻正常生長[6-9]。
不同行間綠肥覆蓋試驗表明,劍麻行間覆蓋選用黑麥草和平托花生效果較好,且萌發(fā)存活率較高,劍麻行間覆蓋黑麥草或平托花生作物,可一定程度改良土壤肥力狀況,在行間覆蓋平托花生、黑麥草和白三葉草顯著提高土壤pH。綠肥覆蓋可以有效地抑制雜草的生長,在培肥土壤、改善土壤理化性質(zhì)、保持水土、提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)、凈化環(huán)境等方面有著良好的功效,且對土壤氮素循環(huán),磷、鉀富集,碳素匯存具有重要作用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)中,有提供養(yǎng)分、合理用地養(yǎng)地、提供飼草、固氮吸碳和節(jié)本降耗多種功能[14-16]。
不同基肥試驗表明,在同等成本情況下,基肥選用劍麻專用肥產(chǎn)量、單葉重及葉長均值最高,對土壤有一定改良作用效果更好。劍麻生產(chǎn)過程中化肥的不合理施用,會降低化肥對增產(chǎn)的貢獻率,肥料利用率降低,造成浪費,易于引發(fā)病蟲害,造成麻田土壤污染、酸化、養(yǎng)分失衡等負面影響,要適當(dāng)增施有機肥,譬如劍麻專用肥料。提高栽培管理質(zhì)量,合理肥料養(yǎng)分比例,提高劍麻本身的抵抗力,進而促使劍麻生長趨向優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、高效方向發(fā)展[17-20]。
綜合研究表明,在目前的生產(chǎn)種植條件下,種植間距推薦大行距4m,小行距1.2m,株距0.95m;劍麻行間覆蓋種植平托花生或者黑麥草的效果最好;劍麻粉蚧防治采用2.25L/hm²45%毒死蜱+0.22L/hm²阿普頓+0.67kg/hm²70%吡蟲啉混合噴施,再配合20kg/hm²毒死蜱顆粒施入劍麻芯效果最佳;在同等成本的情況下,基肥施用劍麻專用肥效果最好。通過以上措施可顯著提高劍麻葉片產(chǎn)量、單葉重和葉長,同時還能調(diào)節(jié)土壤酸堿度,提高土壤肥力。
文章摘自:郭繼陽,張光輝,吳良,陳偉南,趙家流,毛麗君.農(nóng)業(yè)技術(shù)措施對劍麻生長和產(chǎn)量的影響[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,42(07):16-21.
