剑麻花生套作栽培技术研究

朱剑辉，梁玉敏，林佰恒，邝佩玲，房海媚，刘文，贺立红*

(1.仲恺农业工程学院农业与生物学院，广东 广州 510225；2.广东农工商职业技术学院热带农林学院，广东 广州 510507)

剑麻(Agave sisalanaPerr.ex Engelm.)，龙舌兰科龙舌兰属多年生植物，原产于墨西哥的龙加丹半岛，是世界热带地区的重要麻类经济作物[1-3]，具有较高的经济价值，是重要的战略性经济作物。 我国剑麻种植区域主要分布于广东、广西和海南三省[4]。 剑麻叶片呈剑形，硬而狭长，叶片一般长为100～140 cm，宽13～15 cm，灰绿至蓝绿色。 剑麻纤维具有强度高、吸放湿快、耐磨、耐腐蚀、无静电等特点，是优质的硬质纤维和重要的工业原料。 另外，剑麻渣可用于制作湖羊或其他反刍动物的辅助粗饲料；剑麻汁液可提取剑麻皂素，用于药物开发[5]。

花生(Arachis hypogaeaLinn.)原名为落花生，豆科一年生草本植物，主要分布于亚洲、南美洲等地区。 花生富含丰富的油脂和蛋白质，花生籽粒的平均脂肪含量高达45%～56%，是主要的油料来源，也是重要的经济作物和绿肥作物。 花生根系有大量的具有固氮作用的根瘤菌，不仅能从空气中固氮，还可以保留一部分在土壤中[6]，提高土壤肥力，其秸秆粉碎还田，能改善土壤理化性质，提高土壤肥含量以及土壤酶活性[7-8]。 剑麻园剑麻株行间空隙大，通风透光好，因此在剑麻园间作花生不仅能提高剑麻园土地利用率和改良土壤[9]，还能增加麻农收入。

研究表明，豆科绿肥如紫云英[10]、三叶草[11]、箭筈豌豆[12]等，不仅具有生物固氮作用，提高土地的生产力，还能有效改善土壤养分供应情况，改良土壤[13]。 但有关剑麻与花生间作效应的研究还鲜有报道。 刘芳等[14]发现剑麻套种平托花生具有保水效果，可以提高不同层次土壤含水量。 李晓霞等[15]发现在剑麻园中间种花生和绿豆具有抑制杂草生长，改良土壤质地的作用。 本文旨在探讨剑麻间作不同品种花生对剑麻、花生和剑麻园土壤的影响，旨在为提高剑麻产量、增加麻农收入提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

试验地位于广州市增城的剑麻园(113°36′E，23°17′N)，海拔18 m，属于南亚热带海洋性季风气候，年平均温度22.2 ℃，7 月平均气温28.3 ℃，1 月平均气温13.6 ℃，极端最高气温为38.6 ℃，极端最低气温0 ℃。 年降雨量2000 mm 左右，主要降雨期在4 ～9 月。 试验地土壤质地为黏壤土，类型为红壤。

1.2 试验材料

花生种子为仲恺农业工程学院选育品种:仲恺花1 号花生、仲恺花2 号花生、仲恺花12 号花生、仲恺花99 号花生，行距30 cm，株距25 cm。 剑麻为东一号剑麻，麻龄6 年，叶呈莲座式排列，行距为2 m，株距为80 cm。 间作模式为:仲恺花1 号—东一号(1-H)；仲恺花2 号—东一号(2-H)；仲恺花12 号—东一号(12-H)；仲恺花99 号—东一号(99-H)。 对照:单作剑麻(CK)。 每一行剑麻间作3 行花生，施复合肥(m(N) ∶m(P) ∶m(K)= 15 ∶15 ∶15)30 kg/hm2，试验期间花生和剑麻不进行水肥管理。 2019 年7 月26 日种植花生，采用专业地膜(0.8 丝)覆盖。 2019 年11 月23 日收获花生并进行相关指标及土壤理化性质测定。 剑麻于2019 年7 月26 日人工割叶，用割刀自下而上逐片收割，割叶后留叶20～25 片，2019 年11 月23 日进行相关指标测定。

1.3 试验方法

1.3.1 土壤理化性质测定

采集距离花生植株10 cm 处土壤为样本。 土壤自然含水量的测定采用烘干法，取20 g 烘干的土样于烧杯中，加入100 mL 去离子水，搅拌均匀，测定土壤pH 值和土壤电导率。 土壤pH 值利用DPH-2 型数字式便携pH 计测定，土壤电导率利用DDB-303A 型便携式电导率仪测定[16]。

1.3.2 剑麻形态及纤维测定

新生叶片数量统计:剑麻植株主轴外围紧贴主轴的叶片修剪掉叶顶端的硬尖刺作为标记，计算被剪除针刺圈内的新生剑麻叶片数；剑麻新叶长度和质量分别用卷尺和电子秤测量；采用碱提取法[17]提取剑麻纤维:用适宜力度敲碎剑麻叶，去除叶肉，剥皮后用清水清洗，并浸泡24 h；浸泡后用清水漂洗，然后用2%的肥皂水400 mL 煮90 min，煮完后捞出剑麻纤维漂洗干净，然后在清水中浸泡24 h，浸泡后捞出晾晒2 d，获得剑麻纤维。 剑麻纤维长度和直径分别用卷尺和数码显微镜测量。

1.3.3 花生形态及生理指标测定

随机选取5 株花生植株，电子秤称量每株花生的花生果和去果后整株植株质量；直尺测量花生植株根长、主茎长、侧枝长、侧枝数目、主茎节长、侧茎节长等外部形态指标。 采用3，5-二硝基水杨酸还原糖法测定花生种子还原糖含量；采用考马斯亮蓝法测定花生种子可溶性蛋白含量；采用滴定法测定花生种子抗坏血酸含量；采用粗脂肪含量测定法测定花生种子粗脂肪含量[18]。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2021 进行数据统计整理及分析；采用SPSS 22 软件，按照Duncan′s 法进行多重比较，分析不同处理间的差异显著性(p＜0.05)。 表格中的数据均为3 次重复平均值。

2 结果与分析

2.1 不同品种间作对土壤理化性质的影响

间作模式和单作模式下土壤pH 的变化不显著，说明间作模式对土壤pH 影响不明显。 间作模式下土壤电导率均显著高于单作模式下的，且不同品种花生与剑麻间作土壤的电导率亦有差异，1-H和2-H 电导率显著高于12-H 和99-H 电导率，表明花生—剑麻间作相较于单作剑麻能够提高其土壤电导率，不同品种花生与剑麻间作对土壤电导率影响不同。 间作模式下土壤含水量均低于单作模式下的。 除1-H 外，其余间作土壤含水量均显著低于单作模式的，说明花生—剑麻间作能降低土壤含水量；不同品种花生与剑麻间作的土壤含水量亦差异显著，含水量从大到小依次为:1-H＞12-H＞2-H＞99-H，表明花生—剑麻间作模式中，不同花生品种显著影响土壤含水量(表1)。

表1 间作对土壤理化性质的影响Table 1 Effects of intercropping on soil physicochemical properties

2.2 间作对剑麻的影响

2.2.1 间作对剑麻形态指标的影响

由表2 可知，相较单作模式的剑麻，间作模式下剑麻的新生叶片数量、叶片的质量、叶片的长度、叶片的宽度均有所提高。 间作模式下剑麻新生叶片数量提高12.09%～42.45%，12-H 和99-H间作模式下剑麻新生叶片数量显著提高，分别提高36.36%和42.45%。 间作模式下剑麻叶片宽度提高2.93%～14.99%，1-H、12-H 和99-H 剑麻叶片宽度显著提高，分别提高14.99%、9.70%和8.34%。说明剑麻间作花生能有效提高剑麻新生叶片数量和叶片宽度，花生的品种不同是造成差异的关键因素。 间作模式下剑麻叶片质量提高3.37%～12.36%，叶片长度提高2.35%～8.08%，但差异不显著。

表2 间作对剑麻形态的影响Table 2 Effects of intercropping on sisal morphology

2.2.2 间作对剑麻纤维的影响

相较于单作模式剑麻，间作模式下剑麻新生叶纤维质量和纤维长度均有所提高，间作模式剑麻纤维直径有所降低。 间作模式下剑麻新叶纤维质量提高21.60%～26.68%，其中99-H 间作模式下提高显著，达26.68%。 间作模式下剑麻叶片纤维长度提高3.47%～10.88%，1-H、2-H、12-H 和99-H 模式下分别提高3.47%、10.88%、5.35%和9.82%。 间作种植对剑麻纤维质量和长度的影响显著，且不同品种花生间作剑麻对剑麻纤维质量和长度影响不同。 间作模式下剑麻纤维率相较对照组均有所提高，但差异不显著。 间作模式下剑麻纤维直径相对单作模式差异不显著，表明间作对剑麻纤维直径的影响不明显(表3)。

表3 间作对剑麻纤维的影响Table 3 The effect of intercropping on sisal fiber

2.3 间作对花生的影响

2.3.1 间作花生形态指标

与剑麻间作的不同品种花生的各形态指标存在差异。 花生根长为13.17 ～22.33 cm，1-H 花生根长最短为13.17 cm，12-H 花生根长较其他花生品种长9.84%～69.55%；花生侧枝数2-H 显著高于其他花生品种，1-H、12-H 和99-H 花生侧枝均为3.33 枝；花生主茎长为45.33 ～60.67 cm，其中最长的为12-H，相较其余花生品种长9.97%～33.84%；花生侧枝长为27.67 ～46.33 cm，12-H 侧枝长较其余花生品种长20.87%～67.44%；花生主茎节长为2.33～4.47 cm，侧茎节长为3.20～5.87 cm，4 个不同品种花生的主茎节长和侧茎节长均最长的为99-H 花生，分别为4.47 cm 和5.87 cm，分别较其余品种长4.68%～91.85%和37.47%～83.44%；果针数为4.00～12.33 个，2-H 的果针数显著多于其他品种，分别较其余品种多60.76%～208.25%(表4)。

表4 间作对花生形态的影响Table 4 Effects of intercropping on peanut morphology

2.3.2 间作花生生物量

4 个不同品种花生之间单株整株植株质量和地上部分质量存在差异，其中1-H、2-H、99-H 花生的整株植株和地上部分质量差异不显著，12-H 花生整株植株和地上部分质量均显著高于其余品种花生，分别高46.67%～109.52%和106.81%～137.94%。 1-H、2-H 花生的单株荚果质量显著大于12-H、99-H 花生。 本试验中1-H 和2-H 花生产量较高，12-H 和99-H 花生产量不理想(表5)。

表5 间作对花生生物量的影响Table 5 Effects of intercropping on peanut biomass

2.3.3 间作花生品质

4 个不同品种花生还原糖含量为2.00%～12.31%，其中还原糖含量最高的是99-H 花生，为12.31%，显著高于其他品种花生；还原糖含量最低的是1-H 花生，为2.00%，显著低于其他品种花生。 4 个不同品种花生可溶性蛋白质含量差异不显著，为2.62%～3.05%，可溶性蛋白质含量最高的为1-H 花生(3.05%)，最低的为12-H 花生(2.62%)。 4 个不同品种花生脂肪含量为47.10%～51.92%，平均值为49.68%，脂肪含量最高为1-H 花生，高于其他花生品种2.73%～10.23%，显著高于12-H 和99-H 花生，脂肪含量最低的为99-H 花生，为47.10%，显著低于其他3 个花生品种(表6)。

表6 间作对花生品质的影响Table 6 Effects of intercropping on peanut quality

3 讨论

间作是利用作物株型及生理生态方面差异，使时间、空间与水肥利用产生互补作用，达到充分利用自然资源、获取产量优势的目的，提高种植收入。 剑麻园剑麻株行间空隙大，通风透光好，间作花生后，促进剑麻生长和提高产量的同时，还能够使花生增收，从而提高麻农收入。

剑麻园剑麻连续多年种植，土壤板结、酸化、有机质含量低的问题已经突显。 绿肥，特别是豆科绿肥具有改良土壤、保持水土、减少养分损失等功能[19-21]。 花生具有发达的固氮菌，可以有效地增加土壤的水肥，改善土壤质量。 本研究结果表明，剑麻与花生间作相较剑麻单作，其土壤pH 值差异不显著，均为偏中性土壤，这与杨春霞等[22]研究绿肥覆盖后胶园土壤结果一致。 土壤电导率差异显著，且4 个不同品种间作花生的土壤电导率均显著大于单作剑麻的土壤电导率，提高了72.96%～191.64%，与前人研究结果一致[8]。 4 个不同品种间作花生的土壤含水量均低于单作剑麻的土壤含水量，其中2-H、12-H、99-H 的土壤含水量显著低于单作剑麻，可能是间作模式下种植作物增加导致土壤含水量下降。 不同品种花生对剑麻园土壤pH 值、电导率和含水量的影响存在差异。 相较于单作剑麻，剑麻—花生模式下剑麻的新生叶片数、单片叶质量、叶片长度、叶片宽度、纤维质量、纤维长度和纤维率均有所提高。 不同品种花生间作剑麻对剑麻形态和纤维的影响不同，99-H的新生叶片数、叶片长度、纤维质量均为最高，表明间作花生有助于剑麻生长，提高剑麻产量，其中仲恺花99 号花生—东一号剑麻间作效果最好。

蔡倩等[23]研究表明，间作大豆可促进玉米的拔高和根系生长，提高玉米的千粒重，从而使得间作玉米产量提高；张向前等[24]研究表明，间作可以增加玉米产量及其单株经济产量和生物产量；黎健龙等[25]研究表明，茶树与大豆间作能有效促进茶树生长，增加茶叶产量，提高茶园的经济效益。本研究发现，相较于单作剑麻，间作花生可促进剑麻生长、提高剑麻新生叶片纤维率，从而提高剑麻产量和品质，本研究结果与前人[18-20]利用豆科作物间作结果一致。 4 种不同品种花生间作产量从高到低为仲恺花1 号、仲恺花2 号、仲恺花12 号、仲恺花99 号；花生脂肪含量从高到低依次为仲恺花1 号、仲恺花2 号、仲恺花12 号、仲恺花99 号；花生可溶性蛋白质含量从高到低依次为仲恺花1 号、仲恺花99 号、仲恺花2 号、仲恺花12 号。 仲恺花1 号花生无论是产量还是品质均为4 种花生中最好的。

4 结论

剑麻是多年生经济作物，种植前期投入较大，且连续多年种植剑麻容易导致土壤板结、酸化、有机质含量降低。 在剑麻园间作花生不仅能改良土壤、促进剑麻生长、提高剑麻产量，还能使花生增收，提高麻农收入。 其中剑麻间作仲恺花99 号花生，其生长和产量的提高效果较理想，间作花生品种仲恺花1 号和仲恺花2 号产量较为理想。