冬闲地套种蔬菜及蔬菜废弃物还田对苎麻的影响

尚 丹，马颖杰，邢虎成，2* ，薛丽君，马 鑫，揭雨成，2

(1湖南农业大学苎麻研究所，长沙410128;2湖南省种质资源创新与资源利用重点实验室，长沙410128)

苎麻为中国主要纤维作物和特色经济作物，是纺织工业的重要原料，同时也是我国轻纺业出口创汇的主要农产品之一［1］。苎麻在10月中旬收获后至次年3月之间的土地基本处于闲置状态，套种蔬菜不但可以合理利用苎麻冬闲田以增加麻农的经济收入，更有利于稳定苎麻面积，加强苎麻地综合利用［2］。蔬菜收获可食用部位(经济产量)后，会残留很多废弃物(菜根、叶片)，这些废弃物还田后对苎麻的影响未见报道。本研究通过比较不同套种模式及蔬菜废弃物还田对苎麻的主要农艺性状、产量和品质的影响，为麻菜套种和蔬菜废弃物还田提供参考。

1 材料与方法

试验于2011年10月至2012年10月在湖南农业大学耘园实验基地进行。该地属于亚热带季风湿润气候，年平均气温16～18℃，无霜期280 d左右，年降水量1 200～1 500 mm。试验苎麻田为2009年新栽苎麻扦插苗，垄厢种植，垄宽2 m，沟宽20 cm，株行距为50 cm×50 cm。2010～2011进行正常田间管理。

1.1 材料

供试苎麻为“多倍体1号”，蔬菜为茎用莴苣(武汉鸭蛋青)、榨菜(涪丰14)、豌豆(中豌6号)。

1.2 试验设计

本研究设置苎麻蔬菜套种试验及蔬菜废弃物还田试验，随机区组设计，每小区面积20 m2，3次重复。

苎麻蔬菜套种试验设置榨菜/苎麻、莴苣/苎麻和豌豆/苎麻3个处理，以不套种蔬菜的苎麻为对照(CK1)。莴苣、榨菜采用育苗移栽的方式。2011年9月14日苗床播种，榨菜于10月13日移栽，莴苣于10月23日移栽;豌豆采用直播的方式，于10月15日播种;莴苣、榨菜、豌豆株行距均为50 cm×50 cm。

蔬菜废弃物还田试验是在蔬菜收获后，收集蔬菜残留物埋于麻蔸附近，以相应套种蔬菜但废弃物不还田的苎麻为对照，即榨菜/苎麻套种榨菜废弃物不还田的苎麻(CK2)，莴苣/苎麻套种莴苣废弃物不还田的苎麻(CK3)，豌豆/苎麻套种豌豆废弃物不还田的苎麻(CK4)。

1.3 测定项目和方法

于2012年在苎麻工艺成熟期测量株高、茎粗、皮厚、有效株数、无效株数、鲜皮重、原麻干重、纤维拉伸强力和纤维支数。计算有效株率、鲜皮出麻率和年总产量。纤维强力采用单纤维强力试验机Y161进行检测，纤维支数采用称重法并依据下面的公式计算:

纤维支数=(根数×长度)/干重 {(1+实际回潮率)/(1+公定回潮率)}

1.4 数据处理

采用DPS3.0统计分析软件和Excel2007进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 苎麻蔬菜套种对苎麻农艺性状和产量的影响

不同的套种模式下苎麻主要农艺性状和产量的表现如表1。从均值来看，套种可以显著提高苎麻的产量，套种蔬菜后苎麻平均产量2 456.2 kg/hm2，比CK1(未套种)处理产量1 987.5 kg/hm2增加23.6%。不同蔬菜套种模式对苎麻产量影响大小为豌豆/苎麻＞莴苣/苎麻＞榨菜/苎麻。套种豌豆后苎麻年均株高、茎粗和产量显著高于对照，与其他模式相比冬作豌豆的苎麻产量最高，达2 775 kg/hm2。套种莴苣可使苎麻年均株高、茎粗、有效株率和鲜皮出麻率增加，从而使其年产量显著高于对照;同样，套种榨菜后可使苎麻年均株高、茎粗和有效株率增加，皮厚减少、鲜皮出麻率不变，但产量显著增加，比对照高25.2%。蔬菜套种后对不同季别的苎麻影响不同，对头麻影响最大，二麻次之，三麻影响最小。不同蔬菜之间影响有差异，套种不同蔬菜对头麻产量影响大小为豌豆/苎麻＞榨菜/苎麻＞莴苣/苎麻;对二麻产量影响大小为豌豆/苎麻＞莴苣/苎麻＞榨菜/苎麻;对三麻产量的影响大小为莴苣/苎麻＞榨菜/苎麻＞豌豆/苎麻。套种不同蔬菜后苎麻株高、茎粗、皮厚表现为头麻＞三麻＞二麻，有效株率和鲜皮出麻率随套种蔬菜的不同而表现较大差异。

表1 苎麻蔬菜套种的苎麻农艺性状和产量Table 1 Ramie agronomic traits and yield under ramie/vegetable intercropping modes

(续表1)

2.2 蔬菜废弃物还田对苎麻农艺性状和产量的影响

从表2可知，套种蔬菜后蔬菜废弃物还田对苎麻生长有负作用。以废弃物还田均值与对照均值(CK2～CK4均值)相比，蔬菜废弃物还田后其产量减少了10.6%，但是比不套种作物的CK1产量增加16.7%。与对照(套种后不还田CK2～CK4)相比，蔬菜废弃物还田后对苎麻的农艺性状和产量有降低作用，不同蔬菜套种模式其降低程度不同。榨菜废弃物还田比 CK2产量减少了 482.4 kg/hm2，达19.4%;莴苣废弃物还田比CK3减产5.4%;豌豆废弃物还田比CK4减产7.4%。套种榨菜后废弃物还田与CK2相比，废弃物还田提高了苎麻的株高、皮厚和有效株率，但是降低了苎麻的茎粗和鲜皮出麻率;而套种莴苣废弃物还田后则提高了苎麻的株高和皮厚，降低了苎麻茎粗、有效株率和鲜皮出麻率;套种豌豆废弃物还田后仅使苎麻的皮厚增加，而株高、茎粗、有效株率和鲜皮出麻率都降低。从苎麻不同季别来看，豌豆和莴苣废弃物还田可以增加头麻产量，降低二麻和三麻的产量;而榨菜废弃物还田则使三季麻的产量都小于不还田处理。从苎麻不同季别农艺性状来看，榨菜废弃物还田后头麻农艺性状都比不还田处理低，二麻期则只有茎粗和鲜皮出麻率低于不还田处理，而三麻则表现为皮厚大于不还田处理，其他指标小于不还田处理。莴苣废弃物还田后头麻株高、茎粗、皮厚、有效株率都小于不还田处理，而鲜皮出麻率则大于不还田处理;二麻期只有茎粗和鲜皮出麻率低于不还田处理;三麻期则有茎粗、有效株率和鲜皮出麻率低于不还田处理。豌豆废弃物还田处理后，二麻和三麻的皮厚高于不还田处理，其他农艺性状都小于不还田处理。

表2 蔬菜废弃物还田的苎麻农艺性状和产量Table 2 Ramie agronomic traits and yield under condition of vegetable wastes returning to field

(续表2)

2.3 苎麻蔬菜套种对苎麻纤维断裂强力和支数的影响

由表3可知，从年均值来看，套种对苎麻纤维断裂强力和纤维支数的影响较小。不同蔬菜模式对苎麻纤维断裂强力和纤维支数的影响略有不同，套种榨菜和豌豆后可降低苎麻年均纤维断裂强度而增加纤维支数，但未达到显著差异水平，套种莴苣后可使苎麻纤维支数显著降低。不同种植模式的纤维支数大小为豌豆/苎麻＞榨菜/苎麻＞苎麻＞莴苣/苎麻，而断裂强力则表现为莴苣/苎麻＞榨菜/苎麻＞苎麻＞豌豆/苎麻。

2.4 蔬菜废弃物还田对苎麻纤维断裂强力和支数的影响

从表4可知，套种蔬菜后蔬菜废弃物还田同样可降低苎麻年均纤维断裂强度而增加纤维支数，但均未达到显著差异水平，因此蔬菜废弃物还田对苎麻纤维断裂强力和纤维支数的影响较小。豌豆/苎麻套种后豌豆废弃物还田的纤维断裂强力显著小于对照和其他处理，纤维支数也最高。断裂强力表现三麻＞二麻＞头麻，且榨菜还田的三麻有最大值为93.23 cN，最小值为豌豆的头麻38.79 cN;纤维支数总体表现为头麻最好，二麻次之，三麻最次。头麻期蔬菜废弃物还田处理纤维支数小于不还田处理，而二麻和三麻期则大于不还田处理，因此蔬菜废弃物还田会增加二麻和三麻的纤维支数而降低其纤维强力。

表4 蔬菜废弃物还田的苎麻纤维断裂强力和纤维支数Table 4 Ramie fiber breaking strength and fiber fineness under condition of vegetable wastes returning to field

3 结论与讨论

套种蔬菜可以显著提高苎麻的产量，平均产量比不套种增加23.6%。蔬菜废弃物还田对苎麻生长有负作用。套种和蔬菜废弃物还田对苎麻纤维断裂强力和纤维支数的影响较小。套种不同蔬菜对苎麻产量影响不同，表现为豌豆/苎麻＞莴苣/苎麻＞榨菜/苎麻，其中冬作豌豆的苎麻产量高达2 775 kg/hm2。蔬菜套种后对不同季别的苎麻影响不同，对头麻影响最大，二麻次之，三麻影响最小。与套种后不还田相比，蔬菜废弃物还田后对苎麻的农艺性状和产量均有降低作用。榨菜废弃物还田比不还田产量减少了482.4 kg/hm2，达19.4%;莴苣废弃物还田比不还田减产5.4%;豌豆废弃物还田比不还田减产7.4%。苎麻蔬菜套种后蔬菜废弃物还田对苎麻农艺性状的影响比较复杂，不同的蔬菜影响不同。而不同种植模式的纤维支数大小为豌豆/苎麻＞榨菜/苎麻＞苎麻＞莴苣/苎麻，而断裂强力则表现为莴苣/苎麻＞榨菜/苎麻＞苎麻＞豌豆/苎麻。头麻期蔬菜废弃物还田处理纤维支数小于不还田处理，而二麻和三麻期则大于不还田处理。

在本试验条件下，套种蔬菜显著提高了苎麻的农艺性状和产量。套种后蔬菜生长需要肥水，而这些栽培措施对麻蔸的发育有利。前人研究表明，冬培是苎麻高产栽培的必要措施［3］。苎麻冬培是为了保证麻蔸在冬季能吸收营养和水分，从而能够很好的孕芽壮蔸，使来年苎麻获得高产。也有研究者采用稻草、麻地膜和塑膜对苎麻进行田间覆盖处理来冬培，这些措施都会使苎麻的纤维产量和各经济性状有所提高［4］。套种蔬菜不仅可以达到苎麻冬培或覆盖处理的效果，而且可以增加农民的经济收益，对稳定麻园面积有积极作用。

蔬菜废弃物还田对苎麻的生长有一定的抑制效果，可能是蔬菜废弃物直接填埋在麻蔸旁边，由于作物互作和化感效应的存在，蔬菜废弃物对麻蔸营养吸收有一定的抑制作用。另外，蔬菜废弃物还田后有机物发酵可能对麻蔸生长产生不利影响。有学者对秸秆还田的研究表明，秸秆埋深5 cm的腐解最快，埋深15 cm的稍慢，而覆盖在表面的最慢［5］;土温在20～30℃物料分解最快［6］;而且秸秆腐解早期，微生物会分泌一些有机酸等对作物生长不利的物质，随着微生物的增殖会出现微生物与作物争氮的现象从而对作物产生负面影响［7］。苎麻田套种蔬菜后一般在第二年的4月份收获，而此时蔬菜废弃物还田后可能会导致土壤微生物分泌对苎麻生长不利的物质;且苎麻进入快速生长期，需要大量的氮肥，土壤微生物在分解蔬菜废弃物后大量增殖可能产生与苎麻争氮现象，导致蔬菜废弃物还田后头麻产量较低。因此对于蔬菜废弃物如何还田还需要进一步研究。

［1］秦占军，揭雨成，孙志民，等.213份苎麻种质资源农艺性状及品质性状鉴定评价［J］.植物遗传资源学报，2007，8(4):473 －476.

［2］李 蓉，土小宁.以苎麻资源开发为突破口加速南方坡耕地水土流失治理［J］.国际沙棘研究与开发，2010，8(1):22 －26.

［3］孙进昌.苎麻冬培三措施［J］.湖南农业，2005(10):18.

［4］付莉莉，刘头明，朱四元，等.冬培不同覆盖处理对苎麻生长的影响［J］.湖南农业科学，2013(3):31－33.

［5］李新举，张志国，李贻学.土壤深度对还田秸秆腐解速度的影响［J］.土壤学报，2001，38(1):135－138.

［6］陈尚洪.还田秸秆腐解规律特征及其对稻田土壤碳库的影响研究［D］.成都:四川农业大学硕士学位论文，2007.

［7］叶文培，谢小立，王凯荣，等.不同时期秸秆还田对水稻生长发育及产量的影响［J］.中国水稻科学，2008，22(1):65－70.