减量施肥和灌溉对红麻生长和产量的影响

王道波++李伏生++宋岩++周瑞阳

摘要：通过大田小区试验，研究减量灌溉和施肥对红麻（Hibiscus cannabinus）生长和产量的影响，以探讨红麻水肥利用特点，为红麻高产高效栽培水肥管理提供合理依据。结果表明， 与足量施肥相比，减少25%施肥量显著降低红麻株高等农艺性状、生麻产量和地上部产量；与足量灌溉相比，减少20%灌水量和40%灌水量均显著降低红麻株高等农艺性状和生麻产量，表明足量施肥和灌溉是红麻高产稳产的必备条件。足量施肥和灌溉的红麻生麻产量显著高于其他处理。减少25%施肥量时，减少20%灌水量的红麻生麻产量显著高于减少40%灌水量，但与足量灌溉之间的差异不明显，表明水和肥应协调供应。因此，为了获得理想的产量，红麻应按照灌水定额进行灌溉，施肥量采用200 kg N/ hm2，66.7 kg P2O5 /hm2，133.4 kg K2O/hm2。但水和肥有一种供应不足时，应当减少另一种的用量。

关键词：红 麻（Hibiscus cannabinus）；减量灌溉；减量施肥；生麻产量；农艺性状

中图分类号：S563.5；S318 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）11-2610-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.11.013

Effects of Reducing Irrigation and Fertilization on Growth and Yield

of Kenaf（Hibiscus cannabinus）

WANG Dao-bo1，2，LI Fu-sheng1，SONG Yan3，ZHOU Rui-yang1

（1.College of Agriculture， Guangxi University， Nanning 530005， China；2.College of Resources and Environment， Qinzhou University， Qinzhou 535099， Guangxi， China； 3.Beihai College of Beihang University， Beihai 536001， Guangxi， China）

Abstract： The effects of reducing irrigation and fertilization on growth and yield were studied by a field experiment to investigate the character of water and fertilzer use， so as to provide rational irrigation and fertilization for high yield and high efficient cultivation of kenaf. The results showed that compared with adequate fertilization， reducing 25% fertilization significantly reduced agronomic traits， dry bark weight and shoot dry weight of Kenaf. It showed that adequate fertilization was the guaranteed of high and stable yield. Compared with adequate irrigation， reducing 20% irrigation and 40% irrigation decreased significantly agronomic traits and dry bark weight of Kenaf. It showed that irrigation was necessary for high yield. In adequate fertilization and irrigation， yield of kenaf was significantly higher than other treatments. In reducing 25% fertilizer amount， reducing 20% irrigation was the most adaptive irrigation level. It is indicated that the best strategy of irrigation and fertilization mode was full fertilization （N 200 kg/hm2， P2O5 66.7 kg/hm2， K2O 133.4 kg/hm2） with Irrigation quota. If one of irrigation and fertilization was in short supply， the amount of the other should be reduced.

Key words： kenaf（Hibiscus cannabinus）； reducing irrigation； reducing fertilization； raw flax yield； agronomic traits

过量施肥获得高产已成为中国各地普遍问题，由此引发农业面源污染，加剧生态环境恶化。谭宏伟等[1]研究表明，与常规灌溉施肥相比，滴灌减量施肥处理对甘蔗不同生长阶段氮磷钾的吸收量和吸收强度均有显著的促进作用，甘蔗产量和品质也得到显著提高。唐新莲等[2]认为，滴灌减量施肥（较常规施肥减量10%～50%）提高了甜糯玉米的产量，并显著提高了其可溶性糖和淀粉含量，改善了玉米品质。段然等[3]认为，减量施肥对玉米和油菜产量没有显著影响，同时氮磷径流损失量比常规处理分别减少3.54%～35.71%。吴俊等[4]认为，减量施肥处理年度累计流失负荷较常规施肥处理下降6%～53%。endprint

减量灌溉的研究也受到重视。有学者认为，红麻的株高和总干重随灌水量增加而增加，ETc在125%时产量最高[5-7]。薛冯定等[8]认为，任一生育期亏水都会造成春玉米株高和产量降低。李万春等[9]认为，拔节期水分亏缺会导致冬小麦根干质量和地上部干重减小。王道波等[10]认为，苗期中水、其他生育期高水处理时红麻产量最高。

近年来，国内外学者对红麻（Hibiscus cannabinus L.）、玉米、小麦等作物对减量施肥和减量灌溉的响应有了一定的研究，但是不同作物需水规律不尽相同，相同作物不同品种之间也有差异。基于红麻本身存在遗传多样性及对水肥利用的差异，分别以常规种福红992和杂交种红优2号为例，研究减量施肥和灌溉对不同品种红麻农艺性状与产量的影响，为确定红麻的灌溉和施肥水平提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验在广西大学农学院农场的网室内进行。供试土壤为赤红壤，pH 5.0、有机质19.2 g/kg、碱解氮（N）77.6 mg/kg（1 mol/L NaOH碱解扩散法）、速效磷（P）21.1 mg/kg（0.5 mol/L NaHCO3法）、速效钾（K）59.8 mg/kg（1 mol/L 中性NH4OAc法），田间持水量28%（质量含水量）。

1.2 试验方法

试验因素包括2种红麻品种、2个施肥水平和3个灌溉水平，每个品种设对照1个，共14个处理，每个处理重复3次，随机区组排列。2种红麻品种：红优2号和福红992。3种灌水水平分别为：高水（IH），采用红麻灌水定额；中水（IM），采用红麻灌水定额的80%；低水（IL），采用红麻灌水定额的60%。各灌水水平的具体灌水量见表1。2种施肥水平分别为：推荐施肥量（T1）N 200 kg/hm2， P2O5 66.7 kg/hm2，K2O 133.4 kg/hm2；减量施肥量（T2），为推荐施肥量的75%。N肥用尿素（含N46%），P肥用重过磷酸钙（含P2O5 54%），K肥用氯化钾（含K2O 60%）。全部肥料用作基肥，在播种前混匀施入[11]。

1.3 试验管理

种植方式选用垄耕，垄宽40 cm，垄间距40 cm，红麻行间距30 cm，株间距9 cm，每公顷种植27.8万株。2012年5月25日播种， 5月29日出苗，平均高约5 cm时每穴留1株幼苗。其余处理连续两周无有效降水则灌溉1次，灌水方式为沟灌。2012年10月30日收获，各处理其他农学管理相同。6月25日喷施90%敌百虫（1∶1000）、百菌灵，消除和预防地老虎、斜纹夜蛾、线虫等病虫害。

1.4 测定方法

收获后，用皮尺测量红麻株高，即从子叶节到顶端的距离；使用游标卡尺测量红麻子叶节处的直径；用钢卷尺测量主根长。采集各处理地上部分及其根系，在90 ℃杀青30 min后于65 ℃烘干至恒重，分别称生麻皮、麻秆、叶和花蕾、根系等干物质质量；地上部干质量是麻皮、麻秆、叶和花蕾的干物质质量之和，生麻产量指麻皮干质量。

1.5 统计分析

试验数据在SPSS 17软件中使用通用线性模型进行方差分析，方差分析包括减量灌溉、减量施肥和品种，不同指标各处理平均值的比较用Duncan法。减量施肥和减量灌溉的对产量的影响在Surfer 8软件中进行插值拟合，空间插值使用Kriging法，变量图模型采用线性模型。

2 结果与分析

2.1 减量施肥和灌溉对红麻生长和干物质量的影响

2.1.1 株高 由表2可以看出，对于红优2号和福红992来说，分别与CKH和CKF相比，T1株高分别提高46.6%和29.8%，T2株高分别提高29.8%和15.5%，IH株高分别提高40.4%和29.6%，IM株高分别提高37.3%和22.3%，IL株高分别提高36.8%和16.2%，差异均显著。对于红优2号和福红992来说，与T2相比，T1株高分别提高12.9%和12.4%，差异显著。对于红优2号的T1来说，与IL相比，IH株高提高7.8%，与IM相比，IH株高提高5.5%，差异均显著。对于福红992来说，与IL相比，IH和IM株高分别提高82.5%和37.4%，差异显著，且T2的IH和IM之间株高差异也显著。

2.1.2 茎粗 由表2可以看出，对于红优2号和福红992来说，分别与CKH和CKF相比，T1茎粗分别提高47.2%和49.6%，T2茎粗分别提高32.4%和24.8%，IH茎粗分别提高47.9%和45.3%，IM茎粗分别提高37.1%和41.8%，IL茎粗分别提高34.5%和24.6%，差异均显著。对于红优2号和福红992来说，与T2相比，T1茎粗分别提高11.2%和19.8%，除红优2号IL外差异均显著。对于红优2号的T1和福红992来说，与IL相比，IH和IM茎粗分别提高11.9%和10.9%，16.6%和13.8%，除福红992IL和IM之间差异不显著外，其余差异均显著。对于红优2号的T2来说，与IL和IM相比，IH茎粗分别提高7.8%和16.5%，差异显著。

2.1.3 主根长 由表2可以看出，对于红优2号和福红992来说，分别与CKH和CKF相比，IH主根长分别提高16.8%和27.1%，差异显著。对于福红992来说，与IL相比，IH主根长分别提高23.9%，差异显著。

2.1.4 地上部干质量 由表2可以看出，对于红优2号和福红992来说，分别与CKH和CKF相比，T1地上部干质量分别提高190.3%和256.9%，差异显著；T2时，仅福红992的IH和IM地上部干质量分别提高134.9%和77.8%，差异显著。对于红优2号和福红992来说，与T2相比，T1地上部干质量分别提高101.1%和85.4%，差异显著。对于红优2号和福红992来说，T1时，与IL相比，IH地上部干质量分别提高32.5%和51.3%，与IM相比，IH地上部干质量分别提高23.1%和21.2%，差异均显著；且福红992T1时，IL和IM之间的差异也显著。endprint

2.1.5 根干质量 由表2可以看出，对于红优2号和福红992来说，分别与CKH和CKF相比，T1根干质量分别提高252.3%和161.5%，T2根干质量分别提高74.2%和53.2%，IH根干质量分别提高207.9%和150.0%，IM根干质量分别提高184.7%和104.3%，IL根干质量分别提高97.1%和67.7%，除福红992 T2IL外，差异均显著。对于红优2号和福红992来说，与T2相比，T1根干质量分别提高102.2%和70.7%，差异显著。对于红优2号和福红992来说来说，与IL相比，IH根干质量分别提高56.2%和49.0%，IM的根干质量分别提高44.4%和21.8%，除福红992T1 IM外，其余差异均显著。对于红优2号和福红992来说，T1时，与IM相比，IH根干质量分别提高11.7%和44.7%，差异显著。

2.2 减量施肥和灌溉对红麻产量的影响

2.2.1 生麻产量（麻皮干质量） 由表3可以看出，对于红优2号和福红992来说，分别与CKH和CKF相比，T1生麻产量（麻皮干质量）分别提高263.1%和226.3%，T2生麻产量分别提高100.8%和106.5%，IH生麻产量分别提高234.5%和216.4%，IM生麻产量分别提高193.4%和177.1%，IL生麻产量分别提高118.0%和105.6%，差异均显著。对于红优2号和福红992来说，与T2相比，T1生麻产量分别提高80.8%和58.0%，差异显著。对于红优2号的T1和福红992来说来说，与IL相比，IH生麻产量分别提高81.4%和53.9%，IM的生麻产量分别提高57.9%和34.8%，差异均显著，且除福红992 T2外，IH和IM之间的差异也显著。

图1可以看出，红优2号的生麻产量显著高于福红992。减量施肥或者减量灌溉时，红优2号和福红992的生麻产量均出现下降的趋势，但两个品种之间的下降趋势并不完全一致。对于红优2号来说，生麻产量的下降趋势受施肥减少量的影响明显高于灌溉量减少时的影响；福红992则受减量灌溉的影响比较显著。

2.2.2 种子干质量 由表3可以看出，对于红优2号和福红992来说，分别与CKH和CKF相比，T1种子干质量分别提高309.5%和521.5%，差异显著；T2时，仅福红992的IH种子干质量提高200.0%，差异均显著。对于红优2号和福红992来说，与T2相比，T1种子干质量分别提高213.8%和197.2%，差异显著。对于红优2号的T1和福红992来说，与IL相比，IH种子干质量分别提高23.9%和34.0%，差异显著；且除福红992 T1外，IH和IM之间的差异也显著。

3 讨论

为了获得理想的产量，红麻应按照灌水定额进行灌溉，施肥量采用推荐施肥量，即N 200 kg/hm2， P2O5 66.7 kg/hm2，K2O 133.4 kg/hm2。但水和肥有一种供应不足时，应当减少另一种的用量。同时，水肥对红麻生长的影响不仅表现在数量上，灌溉和施肥方式同样产生影响，有必要进一步研究。

3.1 减量施肥对红麻生长及其产量的影响

关于施肥量对红麻农艺性状的影响，不同人得到不同的结论。Ogbonnaya等[12]认为，红麻的茎粗和皮厚等农艺性状与生麻产量密切相关。洪建基等[13]、黄其椿等[14]人研究表明，红麻的株高等农艺性状与红麻的产量和品质关系密切。但Danalatosa等[5]和叶继标等[15]认为，虽然株高、茎粗等因素与红麻产量密切相关，但与产量不存在直接的线性关系，株高等因素只能作为红麻长势的辅助指标，不能作为衡量产量的依据。本文研究表明，与不施肥相比，红麻的株高、茎粗等农艺性状均有大幅度的提高，但低肥和高肥之间的差异，没有与不施肥相比之间的差异那么明显，且部分指标之间的差异不显著。

Adamson等[16]、Cristina等[17]、Kipriotis等[18]的研究表明，每公顷施N肥0～150 kg时，红麻的产量没有显著地差异。但也有人持相反意见。Tigka等[19]和Kuchindra等[20]的研究表明，在不同的土壤、气候条件下，施肥（86～224 kg N/hm2）能够显著地增加红麻产量。研究结果表明，与不施肥相比，红麻的生麻产量、种子产量等产量性状均有大幅度的提高，虽然高肥与低肥的产量性状之间差异，没有与不施肥之间的差异那么明显，但差异显著。与前人研究结果基本一致。

红麻产量并非随着施肥量的增加而持续增加。有研究表明，随着施肥水平的提高，红麻生麻产量等指标逐渐上升，但超过某一值后，产量反而降低[21，22]。严文淦等[23]研究表明，施用氮、磷和钾肥均可促进苎麻干物质积累和本身养分的吸收，在一定范围内，增施氮钾肥对构成苎麻产量的茎粗、有效株数均有促进作用，原麻产量也随着氮钾肥用量的增加而提高。

3.2 减量灌溉对红麻生长及其产量的影响

国内外对红麻需水规律的研究，主要体现在整个生育期的用水总量上，并且平均分配灌水量。Nkaa等[24]认为、不同生育期红麻水分胁迫对红麻的产量和纤维品质影响不显著，但提高了造纸品质。Quaranta等[25]、Cristina等[17]的研究表明，红麻的农艺性状受到灌水量显著影响，随着灌溉量的增加，生物产量也增加，但水分利用效率减少。Danalatosa等[5]和Moreno等[7]的试验结果表明，随着灌水量的增加，红麻的株高、叶面积指数、总干重增加显著。这些研究与本研究结果基本一致，与对照相比，不同品种红麻的生麻产量、地上部干质量、根干质量等指标均有较大的增长；同时，在不同灌溉水平下的差异也显著。

但也有人得到不同的结果。Banuelos等[6]将灌水水平设置为25%的ETc、50%的ETc、100%的ETc、125% ETc和150% ETc。随着灌水量的增加，灌溉量对株高、产量等的显著显著，但灌水超过125% ETc时，产量出现下降的趋势。这是由于过量灌溉导致土壤水分过饱和，土壤氧气不足，导致根部呼吸困难；当土壤水分过饱和时时间偏长，麻茎底部生长出白色气生根，生皮产量降低；当土壤水分长期过饱和时，甚至烂根。endprint

3.3 减量施肥和灌溉耦合对红麻生长及其产量的影响

国内外学者分别以玉米、小麦等为例，研究表明，不但水和肥是作物生长必须的两个要素，而且它们之间存在一定的相互作用。灌溉对土壤理化性质影响不显著，但对棉花的产量影响显著；施肥显著的改变了土壤的理化性质，但对棉花产量影响不显著，水肥之间存在明显的交互作用[26]。冯鹏等[27]认为，适当灌溉时，随着灌水量的增加，作物水分利用效率增加。郑志松等[28]研究表明，子粒产量随灌水量或施肥量的增加而增加，小麦子粒蛋白质和氨基酸含量均随施氮量增加而增加，随灌水量增加而降低；且灌水量和施氮量互作效应显著。张玉铭等[29]认为，适宜灌溉情况下，氮磷配施是提高作物产量的关键。王军等[30]利用二次多项式逐步回归法求得水肥耦合模型，该模型能较好的模拟水肥和青贮玉米产量的关系；当灌溉水平为1 531.66 m3/hm2、施肥水平为119.94 kg/hm2时，青贮玉米产量达到最大。冯淑梅等[31]研究表明，水氮二因素对大豆的叶面积指数、干物质积累的影响效应是氮肥大于水分，并且均为正效应；水氮二因素交互对大豆叶面积指数、单株干物质积累量影响作用也都是正效应。

研究表明，水和肥对红麻生麻产量的影响存在互作影响，并且杂交种和常规种之间的有所差异：红优2号（杂交种）生麻产量的受施肥的影响明显高于灌溉的影响，但福红992（常规种）相反。在本试验的条件下，施肥量采用推荐施肥量，灌溉量采用灌溉定额时，两个品种红麻生麻产量均达到最大值。但有一方出现亏缺时，耦合效应显著：75%施肥量时，80%灌水量的生麻产量显著高于60%灌水量，但与100%灌水量之间的差异不明显。这表明水和肥有一种供应不足时，应当减少另一种的用量。

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