農業技術措施對劍麻生長和產量的影響

郭繼陽 張光輝 吳良 陳偉南 趙家流 毛麗君

（1.廣東農墾熱帶農業研究院有限公司劍麻研究所 廣東湛江 524022；2.廣東省東方劍麻集團有限公司廣東湛江 524022；3.農業農村部劍麻及制品質量監督檢驗測試中心 廣東湛江 524022）

劍麻是一種龍舌蘭屬的葉纖維植物，原產于中、南美洲，現今種植主要分布在南美洲、非洲和亞洲等國家和地區，是一種多年生的硬性自然纖維作物，廣泛用于工農業生產。劍麻纖維質地堅韌、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，在干濕環境下都具有伸縮性不大的優點。劍麻纖維用途廣泛，應用來制造纜繩，飛機汽車的輪胎劍麻內層，起重機吊繩鋼索中的繩芯等。劍麻產業在全球經濟格局中的份額不大，但其用途的不可替代性和生長環境的約束性，在全球貿易活動中頗為活躍，而且因其還用于軍事發展，所以長期作為一種戰略資源而存在。

然而，劍麻種植、加工、制品等都出現了很多問題，國內劍麻產業進一步萎縮。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%（數據來源農業農村部農墾局）。主要是我國劍麻產業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分下降等突出問題；主栽品種H·11648已種植70多年，出現了品種退化、病害加重等問題，如廣東墾區2006—2007年開始爆發的劍麻紫色卷葉病，對劍麻產業造成沉重打擊。由于劍麻缺乏優異種質資源，加之劍麻生命周期長，育種效率低，倍性復雜等諸多問題，給育種工作帶來了很大的困難，盡管獲得了一些優良的雜交后代，但還沒有一份種質的綜合性狀超過主栽品種H·11648[1-3]。如何在沒有優良的劍麻品種出現前，保證劍麻高產高效的種植是當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、葉片的生長不規則性，葉片表面帶有蠟質層，藥液不易吸附，使劍麻病蟲害的防治出現用工量大、成本高、效果差等諸多問題[4-9]；劍麻產業規模較小，主要種植分布在廣西、廣東地區，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]。

筆者針對劍麻產業發展情況及存在的問題，開展農業技術措施對劍麻生長、產量及土壤養分的影響研究，旨在探明劍麻高產栽培技術，以期為其在劍麻種植過程中大面積推廣應用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗區概括試驗地位于廣東省雷州市東方紅農場 10 隊（110°5′43″E，20°32′57″N），地塊編號為：東方紅農場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8 180 h以上，熱量資源豐富。試驗前土壤pH 4.85，有機質 22.93 g/kg，全氮為 0.17%，速效磷為41.50 mg/kg，速效鉀為247.22 mg/kg。

1.1.2 試材劍麻品種為 H·11648，購置于廣東省火炬農場，苗齡1.5年，于2019年11月份種植，單株重≥10 kg。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計試驗布置了劍麻種植規格、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、產量、病蟲害防效及土壤養分的影響。劍麻種植規格試驗設置4個處理，每個處理3次重復，每個重復0.15 hm2；劍麻粉蚧防治試驗設置 3個處理，每個處理 3次重復，每個重復0.15 hm2；劍麻綠肥覆蓋試驗設置5個處理，每個處理3次重復，每個重復0.15 hm2；劍麻施肥試驗設置4個處理，每個處理3次重復，每個重復0.15 hm2具體設計如下。

（1）種植規格

A:種植規格（2.5 m*1.5 m*0.95 m）；B:種植規格（3.5*1.5*0.95m)；C:種植規格（單行種植3 m*0.95 m）；D:種植規格（4 m*1.2 m*0.95 m)，見圖1。

圖1 劍麻不同規格種植示意圖

（2）粉蚧防治方案

W:水劑（4.5 L/hm245%毒死蜱+0.45 L/hm2阿普頓+1.35 kg/hm270%吡蟲啉水混合施用）；G:顆粒劑（40 kg/hm2毒死蜱）；WG:水劑+顆粒劑減半配合使用（2.25 L/hm245%毒死蜱+0.22 L/hm2阿普頓+0.67 kg/hm270%吡蟲啉水混合施用；20 kg/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7.5 t/hm2；SDF：羊糞有機肥4.2 t/hm2；OF：蘭王牌有機肥4.8 t/hm2。后期追肥管理保持一致，追施尿素每公頃每次0.75 t、復合肥（15-15-15）每次0.75 t/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據采集，主要對劍麻葉片增長數進行調查；2021年12月10日開始對劍麻（種植后第一次割麻）進行測產。土壤pH：水浸提電位法（水土比為2.5∶1）；土壤有機質：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 數據處理試驗數據用 Excel 2016和SPSS 25.0統計軟件整理、分析處理，圖形制作采用Origin和Ilustrator CC 2018。

2 結果與分析

2.1 種植規格對劍麻生長及產量的影響

如表1所示，A種植規格產量最高，為67.55 t/hm2，與其他種植規格相比，可顯著性提高產量，但種植密度（約 5 250株/hm2）較高，大行間間距僅為2.5 m，不能進行機械化作業，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格種植劍麻。B種植規格，其產量顯著低于A，單產均值為 59.91 t/hm2，產量與常規種植方式D相當，由B和D可以看出，劍麻大行間距3.5和4 m單產并沒有顯著性差異，且行間窄更難從事田間管理，所以B與D相比，D在單產、單葉重、葉長均優于B，推薦種植規格采用D方式。單行種植方式C產量最低，單產均值為51.97 t/hm2，顯著低于其他處理。綜上，考慮單產、葉長及田間后期管理等因素，推薦劍麻種植仍采用 D（4 m*1.2 m*0.95 m）方式。

表1 不同藥物處理對劍麻生長、產量的影響

2.2 藥物處理對粉蚧防治效果及劍麻生長、產量的影響

劍麻粉蚧通過大量吸食劍麻汁液，消耗植株營養，造成植株減產甚至失收，并引發紫色卷葉病。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、產量進行了統計分析，結果表明，選擇水劑和顆粒劑配合施用，劍麻粉蚧防治效果最好，一刀麻產量、單葉重及葉長分別為60.31 t/hm2、308.28 g、77.46 cm，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。

表2 不同種植規格劍麻生長及產量統計表

2.3 行間綠肥覆蓋對劍麻生長、產量的影響

如表3，劍麻大行間覆蓋綠肥對一刀麻產量沒有顯著性影響，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量分別為61.45和61.30 t/hm2，與對照相比產量分別提高了 2.01%和 1.06%，行間綠肥覆蓋對劍麻產量有一定提高，但沒達到顯著性效果，提高了生產成本。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。

表3 劍麻行間覆蓋產量等農藝性狀

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%。可以看出，劍麻行間覆蓋綠肥作物，可有效緩解土壤酸化現象。從土壤有機質、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、有效磷、速效鉀等養分，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。

表4 劍麻行間種植不同覆蓋作物后土壤養分含量

2.4 基肥配方對劍麻農藝性狀和土壤養分含量的影響

下足基肥可以保證劍麻生長所需的養分，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，產量為61.23 t/hm2，且單葉重及葉長均優于其他處理，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）產量、單葉重及葉長均值沒達到顯著性差異。可以看出，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、有機質及有效磷含量，其他養分相差并不顯著。羊糞有機肥對土壤養分變化表現最差（表6）。

表5 劍麻不同施肥產量等農藝性狀表

表6 不同施肥處理土壤養分含量

3 討論與結論

劍麻不同密植試驗前人并沒有研究數據，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量作用效果顯著[11-13]。劍麻不同種植規格試驗結果表明，方式D（大行距4 m，小行距1.2 m，株距0.95 m）較為合適現今劍麻種植栽培管理。雖然劍麻種植方式A（大行距2.5 m，小行距1.5 m，株距0.95 m）單產最高，但劍麻種植密度較高，株數多導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量及效率，例如種植規格 A（大行距2.5 m，小行距1.5 m，株距0.95 m）。

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（2.25 L/hm245%毒死蜱+0.22 L/hm2阿普頓+0.67 kg/hm270%吡蟲啉水混合施用；20 kg/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，二者互補可預防劍麻粉蚧危害發生。總之劍麻病蟲害防治工作，堅持預防為主，在出現少量粉蚧時就應該及時進行藥物防治，避免粉蚧大量爆發，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、保持水土、提高作物產量與品質、凈化環境等方面有著良好的功效，且對土壤氮素循環，磷、鉀富集，碳素匯存具有重要作用。在農業生產生態系統中，有提供養分、合理用地養地、提供飼草、固氮吸碳和節本降耗多種功能[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。劍麻生產過程中化肥的不合理施用，會降低化肥對增產的貢獻率，肥料利用率降低，造成浪費，易于引發病蟲害，造成麻田土壤污染、酸化、養分失衡等負面影響，要適當增施有機肥，譬如劍麻專用肥料。提高栽培管理質量，合理肥料養分比例，提高劍麻本身的抵抗力，進而促使劍麻生長趨向優質高產、高效方向發展[17-20]。

綜合研究表明，在目前的生產種植條件下，種植間距推薦大行距 4 m，小行距 1.2 m，株距0.95 m；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2.25 L/hm245%毒死蜱+0.22 L/hm2阿普頓+0.67 kg/hm270%吡蟲啉混合噴施，再配合20 kg/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量、單葉重和葉長，同時還能調節土壤酸堿度，提高土壤肥力。