农业技术措施对剑麻生长和产量的影响

郭继阳 张光辉 吴良 陈伟南 赵家流 毛丽君

（1.广东农垦热带农业研究院有限公司剑麻研究所 广东湛江 524022；2.广东省东方剑麻集团有限公司广东湛江 524022；3.农业农村部剑麻及制品质量监督检验测试中心 广东湛江 524022）

剑麻是一种龙舌兰属的叶纤维植物，原产于中、南美洲，现今种植主要分布在南美洲、非洲和亚洲等国家和地区，是一种多年生的硬性自然纤维作物，广泛用于工农业生产。剑麻纤维质地坚韧、弹性较大、拉力也很强，再加上有较好的耐盐碱腐蚀以及摩擦性能，在干湿环境下都具有伸缩性不大的优点。剑麻纤维用途广泛，应用来制造缆绳，飞机汽车的轮胎剑麻内层，起重机吊绳钢索中的绳芯等。剑麻产业在全球经济格局中的份额不大，但其用途的不可替代性和生长环境的约束性，在全球贸易活动中颇为活跃，而且因其还用于军事发展，所以长期作为一种战略资源而存在。

然而，剑麻种植、加工、制品等都出现了很多问题，国内剑麻产业进一步萎缩。中国近10年的剑麻收获面积逐年减少，由2010年3.83万hm2，下降到2019年为1.66万hm2，减少56.66%（数据来源农业农村部农垦局）。主要是我国剑麻产业整体存在种植品种单一、品种退化严重、病虫害严重、施肥不合理和土壤养分下降等突出问题；主栽品种H·11648已种植70多年，出现了品种退化、病害加重等问题，如广东垦区2006—2007年开始爆发的剑麻紫色卷叶病，对剑麻产业造成沉重打击。由于剑麻缺乏优异种质资源，加之剑麻生命周期长，育种效率低，倍性复杂等诸多问题，给育种工作带来了很大的困难，尽管获得了一些优良的杂交后代，但还没有一份种质的综合性状超过主栽品种H·11648[1-3]。如何在没有优良的剑麻品种出现前，保证剑麻高产高效的种植是当前科研工作需要解决的迫切问题；机械化程度低，人工成本高，目前剑麻在田间栽培管理以及病虫害防治方面主要依靠人力，加上人力资源缺乏，田间管理不到位。剑麻植株、叶片的生长不规则性，叶片表面带有蜡质层，药液不易吸附，使剑麻病虫害的防治出现用工量大、成本高、效果差等诸多问题[4-9]；剑麻产业规模较小，主要种植分布在广西、广东地区，剑麻研究的团队少，科研投入严重不足，剑麻理论研究比较滞后，对剑麻常见病害机制尚不清楚，很难提出具体的解决措施[1]。

笔者针对剑麻产业发展情况及存在的问题，开展农业技术措施对剑麻生长、产量及土壤养分的影响研究，旨在探明剑麻高产栽培技术，以期为其在剑麻种植过程中大面积推广应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验区概括试验地位于广东省雷州市东方红农场 10 队（110°5′43″E，20°32′57″N），地块编号为：东方红农场10队249-251号、265号、273号。试验地土壤类型为砖红壤，地处亚湿润季风气候，雨热同季全年无霜冻，气候温和、温差小、积温高，降水分布不均匀，干湿季明显，年平均气温 22.3～23.9℃，≥10℃的年积温达8 180 h以上，热量资源丰富。试验前土壤pH 4.85，有机质 22.93 g/kg，全氮为 0.17%，速效磷为41.50 mg/kg，速效钾为247.22 mg/kg。

1.1.2 试材剑麻品种为 H·11648，购置于广东省火炬农场，苗龄1.5年，于2019年11月份种植，单株重≥10 kg。

1.2 方法

1.2.1 试验设计试验布置了剑麻种植规格、行间覆盖、粉蚧药物防效及基肥配方试验，研究其对剑麻生长、产量、病虫害防效及土壤养分的影响。剑麻种植规格试验设置4个处理，每个处理3次重复，每个重复0.15 hm2；剑麻粉蚧防治试验设置 3个处理，每个处理 3次重复，每个重复0.15 hm2；剑麻绿肥覆盖试验设置5个处理，每个处理3次重复，每个重复0.15 hm2；剑麻施肥试验设置4个处理，每个处理3次重复，每个重复0.15 hm2具体设计如下。

（1）种植规格

A:种植规格（2.5 m*1.5 m*0.95 m）；B:种植规格（3.5*1.5*0.95m)；C:种植规格（单行种植3 m*0.95 m）；D:种植规格（4 m*1.2 m*0.95 m)，见图1。

图1 剑麻不同规格种植示意图

（2）粉蚧防治方案

W:水剂（4.5 L/hm245%毒死蜱+0.45 L/hm2阿普顿+1.35 kg/hm270%吡虫啉水混合施用）；G:颗粒剂（40 kg/hm2毒死蜱）；WG:水剂+颗粒剂减半配合使用（2.25 L/hm245%毒死蜱+0.22 L/hm2阿普顿+0.67 kg/hm270%吡虫啉水混合施用；20 kg/hm2毒死蜱颗粒施入剑麻芯）。

（3）绿肥覆盖

P：间种光叶紫花苕子；W：间种白三叶草；H：间种平托花生；R：间种黑麦草；CK：未进行行间绿肥覆盖。

（4）施肥方案

同样成本情况下施用肥料，SSF:剑麻专用肥7.5 t/hm2；SDF：羊粪有机肥4.2 t/hm2；OF：兰王牌有机肥4.8 t/hm2。后期追肥管理保持一致，追施尿素每公顷每次0.75 t、复合肥（15-15-15）每次0.75 t/hm2，每年2次。

1.2.2 项目测定2019年11月至2021年12月每个季度对剑麻长势进行数据采集，主要对剑麻叶片增长数进行调查；2021年12月10日开始对剑麻（种植后第一次割麻）进行测产。土壤pH：水浸提电位法（水土比为2.5∶1）；土壤有机质：重铬酸钾容量法—外加热法；土壤全氮：半微量开氏法；土壤速效磷：盐酸—氟化铵法；土壤速效钾：乙酸铵提取—光焰光度计法[10]。

1.2.3 数据处理试验数据用 Excel 2016和SPSS 25.0统计软件整理、分析处理，图形制作采用Origin和Ilustrator CC 2018。

2 结果与分析

2.1 种植规格对剑麻生长及产量的影响

如表1所示，A种植规格产量最高，为67.55 t/hm2，与其他种植规格相比，可显著性提高产量，但种植密度（约 5 250株/hm2）较高，大行间间距仅为2.5 m，不能进行机械化作业，在剑麻后期管理方面受到诸多困难，而且叶长和单叶重均值为4个处理中最小的，所以不推荐使用该规格种植剑麻。B种植规格，其产量显著低于A，单产均值为 59.91 t/hm2，产量与常规种植方式D相当，由B和D可以看出，剑麻大行间距3.5和4 m单产并没有显著性差异，且行间窄更难从事田间管理，所以B与D相比，D在单产、单叶重、叶长均优于B，推荐种植规格采用D方式。单行种植方式C产量最低，单产均值为51.97 t/hm2，显著低于其他处理。综上，考虑单产、叶长及田间后期管理等因素，推荐剑麻种植仍采用 D（4 m*1.2 m*0.95 m）方式。

表1 不同药物处理对剑麻生长、产量的影响

2.2 药物处理对粉蚧防治效果及剑麻生长、产量的影响

剑麻粉蚧通过大量吸食剑麻汁液，消耗植株营养，造成植株减产甚至失收，并引发紫色卷叶病。采用 W、G、WG三种药物进行剑麻粉蚧防治，并对防治效果及剑麻生长、产量进行了统计分析，结果表明，选择水剂和颗粒剂配合施用，剑麻粉蚧防治效果最好，一刀麻产量、单叶重及叶长分别为60.31 t/hm2、308.28 g、77.46 cm，3个处理中效果最佳（表2），在仅看防治效果情况下，推荐剑麻粉蚧防治及扑杀采用毒死蜱水剂加上颗粒剂配合施用。

表2 不同种植规格剑麻生长及产量统计表

2.3 行间绿肥覆盖对剑麻生长、产量的影响

如表3，剑麻大行间覆盖绿肥对一刀麻产量没有显著性影响，行间覆盖平托花生或者黑麦草存活率较高，覆盖效果较好，行间覆盖平托花生和黑麦草剑麻产量分别为61.45和61.30 t/hm2，与对照相比产量分别提高了 2.01%和 1.06%，行间绿肥覆盖对剑麻产量有一定提高，但没达到显著性效果，提高了生产成本。白三叶草较难种植，存活率较低，且在剑麻行间覆盖效果较差；光叶紫花苕子种植存活率较高，但在剑麻行间覆盖效果较差。

表3 剑麻行间覆盖产量等农艺性状

如表4，CK（未进行行间绿肥覆盖）土壤pH为 5.10，显著低于行间种平托花生、黑麦草和白三叶草的 pH，光叶紫花苕子 pH有一定提高但效果不显著，剑麻间种光叶紫花苕子、平托花生、黑麦草和白三叶草与对照CK相比pH分别提高 5.8%、11.76%、20.20%和 13.92%。可以看出，剑麻行间覆盖绿肥作物，可有效缓解土壤酸化现象。从土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾方面看，虽然在过程中消耗一定量的土壤有机质、有效磷、速效钾等养分，但剑麻间种这些作物可保证土壤湿润、减少水土流失，且行间绿肥（平托花生、黑麦草、白三叶草和光叶紫花苕子）翻耕回填，也可将作物本身吸收固定、合成的养分回馈土壤，长此以往可达到减少水土流失、培肥土壤、改良土壤的目的。

表4 剑麻行间种植不同覆盖作物后土壤养分含量

2.4 基肥配方对剑麻农艺性状和土壤养分含量的影响

下足基肥可以保证剑麻生长所需的养分，促进剑麻的正常生长。同样成本情况下，采用不同基肥配方对剑麻生长、产量的影响进行研究。由表5可知，SSF（剑麻专用有机肥）作为底肥施入效果最佳，产量为61.23 t/hm2，且单叶重及叶长均优于其他处理，但与其他处理没达到显著水平，SDF(羊粪有机肥)和OF（其他有机肥）产量、单叶重及叶长均值没达到显著性差异。可以看出，与施用（羊粪有机肥）相比，施用 SSF（剑麻专用肥）可显著提高土壤pH、有机质及有效磷含量，其他养分相差并不显著。羊粪有机肥对土壤养分变化表现最差（表6）。

表5 剑麻不同施肥产量等农艺性状表

表6 不同施肥处理土壤养分含量

3 讨论与结论

剑麻不同密植试验前人并没有研究数据，但在粮食等大面积种植作物上有很多报道，例如对玉米密植试验研究，合理的改变植株密度对产量作用效果显著[11-13]。剑麻不同种植规格试验结果表明，方式D（大行距4 m，小行距1.2 m，株距0.95 m）较为合适现今剑麻种植栽培管理。虽然剑麻种植方式A（大行距2.5 m，小行距1.5 m，株距0.95 m）单产最高，但剑麻种植密度较高，株数多导致植株因争夺阳光而向大行扩展且相互交托，增加割麻难度、影响大田中耕、叶片运输和田间作业等后期栽培管理工作。如果能够解决机械采收和装运等问题，降低剑麻种植中的人工费高、劳动强度大等问题，很好地解决剑麻种植过程中割、采、收，剑麻采用较高密度种植能够显著提高剑麻产量及效率，例如种植规格 A（大行距2.5 m，小行距1.5 m，株距0.95 m）。

不同药物处理对粉蚧防治试验表明，剑麻粉蚧防治采用水剂与颗粒（2.25 L/hm245%毒死蜱+0.22 L/hm2阿普顿+0.67 kg/hm270%吡虫啉水混合施用；20 kg/hm2毒死蜱颗粒施入剑麻芯）配合使用，防治效果较为显著，且防治持续时间较长，推荐做好前期粉蚧的防治。水剂和颗粒剂配合使用，可减少由于剑麻叶片表面带有蜡质层，药液不易吸附的问题，水剂有效防治时间短，颗粒剂时效性稍长，二者互补可预防剑麻粉蚧危害发生。总之剑麻病虫害防治工作，坚持预防为主，在出现少量粉蚧时就应该及时进行药物防治，避免粉蚧大量爆发，保证剑麻正常生长[6-9]。

不同行间绿肥覆盖试验表明，剑麻行间覆盖选用黑麦草和平托花生效果较好，且萌发存活率较高，剑麻行间覆盖黑麦草或平托花生作物，可一定程度改良土壤肥力状况，在行间覆盖平托花生、黑麦草和白三叶草显著提高土壤pH。绿肥覆盖可以有效地抑制杂草的生长，在培肥土壤、改善土壤理化性质、保持水土、提高作物产量与品质、净化环境等方面有着良好的功效，且对土壤氮素循环，磷、钾富集，碳素汇存具有重要作用。在农业生产生态系统中，有提供养分、合理用地养地、提供饲草、固氮吸碳和节本降耗多种功能[14-16]。

不同基肥试验表明，在同等成本情况下，基肥选用剑麻专用肥产量、单叶重及叶长均值最高，对土壤有一定改良作用效果更好。剑麻生产过程中化肥的不合理施用，会降低化肥对增产的贡献率，肥料利用率降低，造成浪费，易于引发病虫害，造成麻田土壤污染、酸化、养分失衡等负面影响，要适当增施有机肥，譬如剑麻专用肥料。提高栽培管理质量，合理肥料养分比例，提高剑麻本身的抵抗力，进而促使剑麻生长趋向优质高产、高效方向发展[17-20]。

综合研究表明，在目前的生产种植条件下，种植间距推荐大行距 4 m，小行距 1.2 m，株距0.95 m；剑麻行间覆盖种植平托花生或者黑麦草的效果最好；剑麻粉蚧防治采用2.25 L/hm245%毒死蜱+0.22 L/hm2阿普顿+0.67 kg/hm270%吡虫啉混合喷施，再配合20 kg/hm2毒死蜱颗粒施入剑麻芯效果最佳；在同等成本的情况下，基肥施用剑麻专用肥效果最好。通过以上措施可显著提高剑麻叶片产量、单叶重和叶长，同时还能调节土壤酸碱度，提高土壤肥力。