耕作和施氮方式對(duì)晚播紅麻紅優(yōu)2號(hào)產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響

摘要：通過(guò)大田試驗(yàn)，研究耕作和施氮方式對(duì)紅優(yōu)2號(hào)產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響，試驗(yàn)設(shè)3種耕作方式，即免耕（A）、壟耕（B）和深松耕（粉壟）（C）；3種施氮方式，即T1（20%作基肥，80%作為追肥）、T2（40%作基肥，60%作為追肥）和T3（60%作基肥，40%作為追肥）。共9個(gè)處理組合。結(jié)果表明，①免耕和壟耕時(shí)，AT1和BT3處理纖維產(chǎn)量、種子產(chǎn)量、纖維強(qiáng)力、回潮率均達(dá)到最大值；②深松耕時(shí)，CT3處理纖維產(chǎn)量、纖維強(qiáng)力、回潮率均達(dá)到最大值，線密度達(dá)到最小值，CT2處理種子產(chǎn)量達(dá)到最大值；③與免耕相比，深松耕的纖維產(chǎn)量、種子產(chǎn)量、纖維強(qiáng)力分別增加21.0%、19.1%和12.7%，線密度下降14.0%。當(dāng)追求纖維產(chǎn)量和品質(zhì)時(shí)，采用CT3組合，此時(shí)纖維產(chǎn)量、纖維強(qiáng)力和回潮率均達(dá)到最大值，線密度達(dá)到最小值；追求種子產(chǎn)量時(shí)，宜采用CT2組合。

關(guān)鍵詞：紅麻（Hibiscus cannabinus L.）；耕作方式；施氮方式；纖維產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S563.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）07-1578-04

紅麻（Hibiscus cannabinus L.）是錦葵科木槿屬一年生草本韌皮纖維作物。又名洋麻、槿麻、鐘麻，是20世紀(jì)初發(fā)展起來(lái)的麻紡工業(yè)原料[1]。紅麻具有生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)、纖維品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)[2]。紅麻的用途非常廣泛，傳統(tǒng)用于紡織麻袋、麻布、地毯、繩索等，當(dāng)今紅麻用于紡織、造紙、建筑材料、動(dòng)物飼料、吸附劑、可降解地膜等[3，4]。研究耕作和施氮方式對(duì)紅麻產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響，對(duì)紅麻耕作和施肥方式的選擇具有重要的指導(dǎo)作用。長(zhǎng)期沿用古老傳統(tǒng)的耕作方式，造成土壤板結(jié)嚴(yán)重，作物產(chǎn)量降低，所以近年來(lái)不同耕作方式對(duì)作物的產(chǎn)量及其品質(zhì)的影響方面研究較多。韋本輝等[5]研究表明，與傳統(tǒng)的栽培方式相比，新型的粉壟（深松耕）栽培技術(shù)可以增加作物根系的數(shù)量和長(zhǎng)度，促進(jìn)作物形成發(fā)達(dá)的根系，從而顯著增加玉米、花生、大豆、甘蔗和桑樹(shù)的產(chǎn)量和品質(zhì)。甘秀芹等[6]研究表明，與傳統(tǒng)栽培方式相比，粉壟栽培技術(shù)可以增加桑樹(shù)的根系數(shù)、單株枝條數(shù)、單株枝條總長(zhǎng)，更好地促進(jìn)桑樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育，提高桑葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。劉貴文等[7]研究表明，與傳統(tǒng)栽培方式相比，粉壟栽培可以顯著提高木薯塊根長(zhǎng)度、塊根直徑和單株塊根重，更好地促進(jìn)木薯前中期的生長(zhǎng)，提高木薯的產(chǎn)量和品質(zhì)。合理的施肥方式能提高作物的產(chǎn)量，改善作物的品質(zhì)。王春虎等[8]研究3種不同施氮方式對(duì)玉米植株各方面的影響表明采取分期追施的方式不僅顯著增加夏玉米的產(chǎn)量，而且可以提高其品質(zhì)。朱統(tǒng)泉等[9]研究表明，氮肥按基肥和追肥各占40%和60%施入時(shí)，可以增加小麥的有效穗數(shù)，在小麥的拔節(jié)期追肥效果更明顯，不僅提高小麥的產(chǎn)量，同時(shí)面粉品質(zhì)也較好。近年來(lái)，深松耕栽培技術(shù)和不同的施氮方式對(duì)作物能夠增產(chǎn)已經(jīng)獲得共識(shí)，但是深松耕和施氮互作對(duì)紅麻產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響報(bào)道較少。因此，本研究以紅優(yōu)2號(hào)為例，研究不同耕作和施氮方式對(duì)紅麻產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響，為紅麻選擇合理耕作和施氮方式提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在北京航空航天大學(xué)北海學(xué)院試驗(yàn)田內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤的pH 4.8、有機(jī)質(zhì)13.2 g/kg、堿解氮（N）47.9 mg/kg（1 mol/L NaOH擴(kuò)散法）、速效磷（P）11.5 mg/kg（0.5 mol/L NaHCO3法）、速效鉀（K）39.2 mg/kg（1 mol/L 中性NH4Ac法），田間持水量25%。

1.2 試驗(yàn)方法和管理

大田試驗(yàn)因素包括3種耕作方式和3種施氮方式，共9個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。紅麻品種為紅優(yōu)2號(hào)。3種耕作方式：免耕（A），壟耕（B）和深松耕（粉壟）（C）。3種施氮方式：T1（20%作基肥，80%作為追肥）、T2（40%作基肥，60%作為追肥）和T3（60%作基肥，40%作為追肥）。試驗(yàn)共設(shè)9個(gè)處理：AT1、AT2、AT3、BT1、BT2、BT3、CT1、CT2和CT3。每公頃施肥量為N 225 kg、P2O5 65 kg、K2O 150 kg，所有處理磷肥和鉀肥全部用作基肥，在種植前與作基肥的氮肥一起均勻施入土壤。2013年8月10日，追肥以撒施的方式均勻施入土壤。

壟耕和深松耕種植時(shí)，壟寬40 cm，壟間距40 cm，壟行距50 cm，紅麻行間距30 cm，株間距9 cm，每公頃種植27.8萬(wàn)株。免耕時(shí)，種植間距、密度與壟耕一致。每個(gè)小區(qū)設(shè)3壟，壟長(zhǎng)5 m，每個(gè)小區(qū)占地13.2 m2，試驗(yàn)田占地356.4 m2。2013年6月28日播種，7月2日出苗，7月5日齊苗，每穴播5粒，待株高約5 cm時(shí)每穴留長(zhǎng)勢(shì)最好的1株紅麻幼苗。在整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)，未噴藥，未出現(xiàn)病蟲(chóng)害；根據(jù)雜草長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行人工除草，共除草5次；苗期和旺長(zhǎng)初期共遭遇臺(tái)風(fēng)2次，臺(tái)風(fēng)過(guò)后，及時(shí)對(duì)紅麻苗進(jìn)行扶苗、固苗工作。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

收獲后，紅麻去稈后漚在水中，20 d后用清水洗凈，曬干后用天平稱重。采集紅麻的種子，在110 ℃殺青60 min后于70 ℃烘干至恒重，稱重。將每個(gè)紅麻樣品整理平直，對(duì)齊基部，在麻束整體長(zhǎng)度的中部剪取長(zhǎng)3個(gè)300 mm的纖維束10 g左右。對(duì)剪取的第一個(gè)紅麻纖維束調(diào)濕平衡后揀出麻骨、皮屑等雜質(zhì)后，稱取質(zhì)量為1 g的試驗(yàn)試樣7～8個(gè)，稱量精確至0.01 g。用強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)測(cè)量每個(gè)試樣的斷裂強(qiáng)力，再根據(jù)公式計(jì)算平均斷裂強(qiáng)力作為紅麻樣品的斷裂強(qiáng)力。對(duì)剪取的第二個(gè)紅麻纖維束調(diào)濕平衡后，理直拉平，并進(jìn)行切斷。將切斷的試樣整齊平直地放在黑絨板上，逐一計(jì)數(shù)200根。計(jì)數(shù)時(shí)，如遇分叉長(zhǎng)度超過(guò)20 mm者計(jì)2根，20 mm及以下者計(jì)1根，多叉或呈扁平者不計(jì)。將計(jì)數(shù)后的200根纖維放在萬(wàn)分之一電子天平上稱重，并記錄。根據(jù)公式計(jì)算紅麻的線密度。對(duì)剪取的第三個(gè)紅麻纖維束按GB 6529的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)濕后，用天平稱取每個(gè)樣品的質(zhì)量，精確至0.01 g。再把紅麻樣品放到通風(fēng)式烘箱內(nèi)烘干，烘箱溫度為（105±2） ℃，烘干后用天平稱取每個(gè)樣品的質(zhì)量。根據(jù)公式計(jì)算紅麻樣品的回潮率。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)在SPSS 17軟件中使用通用線性模型單因素變量法進(jìn)行方差分析，方差分析包括耕作和施氮方式。不同指標(biāo)各處理平均值的比較用Duncan′s法。

2 結(jié)果與分析

2.1 耕作和施氮方式對(duì)紅優(yōu)2號(hào)產(chǎn)量的影響

2.1.1 纖維產(chǎn)量 從圖1可以看出，與AT1處理相比，BT1和CT1處理纖維產(chǎn)量分別下降39.4%和17.6%；與AT3相比，BT3和CT3處理纖維產(chǎn)量分別增加22.7%和61.0%；與AT1相比，AT2和AT3處理纖維產(chǎn)量分別下降24.1%和28.7%；與BT1相比，BT2和BT3處理纖維產(chǎn)量分別增加28.2%和44.3%；與CT1相比，CT2和CT3處理纖維產(chǎn)量分別增加23.6%和39.3%。BT1處理纖維產(chǎn)量最低，為1 820.9 kg/hm2，CT3處理纖維產(chǎn)量最高，為3 447.2 kg/hm2。

2.1.2 種子產(chǎn)量 從圖2可以看出，與AT1處理相比，BT1和CT1處理種子產(chǎn)量分別下降28.4%和42.2%；與AT2和BT2處理相比，CT2處理種子產(chǎn)量分別增加72.0%和50.9%；與AT3處理相比，CT3處理種子產(chǎn)量增加67.5%。與AT1處理相比，AT2和AT3處理種子產(chǎn)量分別下降34.4%和45.0%；與CT1處理相比，CT2和CT3處理種子產(chǎn)量分別增加95.2%和59.5%。AT3處理種子產(chǎn)量最低，為6.561 t/hm2，CT2處理種子產(chǎn)量最高，為13.450 t/hm2。

2.2 耕作和施氮方式對(duì)紅優(yōu)2號(hào)纖維品質(zhì)的影響

2.2.1 纖維強(qiáng)力 耕作和施氮方式對(duì)紅優(yōu)2號(hào)纖維強(qiáng)力、線密度、回潮率等指標(biāo)的影響結(jié)果見(jiàn)表1。與AT1處理相比，BT1和CT1處理纖維強(qiáng)力分別下降33.7%和19.6%，差異顯著；與AT3處理相比，BT3和CT3處理纖維強(qiáng)力分別提高了46.4%和61.1%，差異顯著。與AT1處理相比，AT2和AT3處理纖維強(qiáng)力分別下降18.4%和32.5%，差異顯著；與BT1處理相比，BT2和BT3處理纖維強(qiáng)力分別提高了27.9%和49.0%，差異顯著；與BT2處理相比，BT3處理纖維強(qiáng)力提高了16.5%，差異顯著；與CT1和CT2處理相比，CT3處理纖維強(qiáng)力分別提高了35.3%和18.6%，差異顯著。BT1處理纖維強(qiáng)力最低，為281.5 N，CT3處理纖維強(qiáng)力最高，為461.5 N。

2.2.2 線密度 由表1可以看出，與AT1處理相比，BT1 處理線密度提高了18.6%，CT1處理線密度下降23.9%，差異顯著；與AT3處理相比，BT3處理線密度提高了31.5%，差異顯著。與AT1和AT2處理相比，AT3處理線密度分別下降22.1%和15.0%，差異顯著；與BT1處理相比，BT2和BT3處理線密度分別下降32.2%和13.6%，差異顯著。CT3處理線密度最低，為4.13 g/km，BT1處理線密度最高，為6.71 g/km。

2.2.3 回潮率 由表1可以看出，與BT1處理相比，CT1處理回潮率增加1.30個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著；與AT2和BT2處理相比，CT2處理回潮率分別增加2.25和2.50個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著；與AT3處理相比，BT3和CT3處理回潮率分別增加2.50和4.60個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著；與BT3處理相比，CT3處理回潮率增加2.1個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著。與AT1處理相比，AT3處理回潮率下降1.30個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著；與BT1和BT2處理相比，BT3處理回潮率分別增加2.40和1.55個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著；與CT1處理相比，CT2和CT3處理回潮分別增加2.05和3.20個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著。AT3處理回潮率最低，為8.75%，CT3處理回潮率最高，為13.35%。

3 小結(jié)與討論

本試驗(yàn)證實(shí)了前人的研究結(jié)論，深松耕栽培技術(shù)可以顯著增加水稻、淮山藥、馬鈴薯、木薯、甘蔗、玉米、花生等作物的產(chǎn)量，增產(chǎn)為10%～30%，同時(shí)可以改善或提高作物的品質(zhì)[10]。靳曉敏等[11]研究表明，與傳統(tǒng)耕作方式相比，粉壟可以降低土壤的容重，促進(jìn)玉米根系的生長(zhǎng)發(fā)育，提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)?？讜悦竦萚12]研究表明，深松耕能夠打破犁底層，提高深層土壤疏松度，增加土壤的蓄水能力，更好地促進(jìn)玉米根系的生長(zhǎng)發(fā)育，增產(chǎn)效果明顯。本研究結(jié)果表明，與免耕相比，深松耕的纖維產(chǎn)量、種子產(chǎn)量、纖維強(qiáng)力分別增加21.0%、19.1%、12.7%，線密度下降14.0%。通過(guò)本研究可以看出，新型的深松耕栽培技術(shù)可以顯著增加紅麻的纖維產(chǎn)量，提高紅麻的品質(zhì)，這些結(jié)果與前人的研究結(jié)果一致。

陳光玉等[13]研究表明，氮肥按基苗肥和薹肥各占50%施入時(shí)，雜交油菜的產(chǎn)量達(dá)到最高，品質(zhì)達(dá)到最優(yōu)。胡娟等[14]研究表明，氮肥按基肥、齊苗肥各占40%，現(xiàn)蕾期占20%時(shí)，馬鈴薯單產(chǎn)達(dá)到最高。張海偉等[15]研究表明，在施氮量為135 kg/hm2條件下，當(dāng)基肥和追肥分別占40%和60%時(shí)，能顯著增加烤煙的株高、莖圍、有效葉和單葉重，提高煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。各結(jié)果之間不盡相同，這表明不同作物對(duì)不同施氮比例的響應(yīng)不同。本研究結(jié)果表明，免耕和壟耕時(shí)，AT1和BT3處理纖維產(chǎn)量、種子產(chǎn)量、纖維強(qiáng)力、回潮率均達(dá)到最大值；深松耕時(shí)，CT3處理纖維產(chǎn)量、纖維強(qiáng)力、回潮率均達(dá)到最大值，線密度達(dá)到最小值，CT2處理種子產(chǎn)量達(dá)到最大值。不同的耕作方式下，基肥和追肥的效應(yīng)不同，這表明，不僅不同作物對(duì)不同施氮比例響應(yīng)不同，而且同一種作物在不同的耕作方式下，對(duì)不同施氮比例響應(yīng)的結(jié)果也不一致。

本研究表明，追求纖維產(chǎn)量和品質(zhì)時(shí)，采用CT3組合時(shí)纖維產(chǎn)量、纖維強(qiáng)力和回潮率均達(dá)到最大值，線密度達(dá)到最小值；追求種子產(chǎn)量時(shí)，采用CT2組合。但紅麻的生長(zhǎng)還受到光照、溫度等因素影響，不同的品種之間也可能存在著差異，同一品種在不同種植密度、不同播種時(shí)間、不同地區(qū)的生長(zhǎng)情況也可能存在差異，均需要進(jìn)一步研究與分析。

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