陳常理，駱霞虹，張加強(qiáng)，朱關(guān)林，金關(guān)榮

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蕭山棉麻研究所，杭州311202)

紅麻 (Hibiscus cannabinus L.)是錦葵科木槿屬一年生韌皮纖維作物，又稱洋麻、槿麻，具有生長速度快、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等特性。我國紅麻的單位面積纖維產(chǎn)量居世界首位［1］，紅麻纖維具有很高的經(jīng)濟(jì)價值［2］。但是進(jìn)入21世紀(jì)，曾經(jīng)輝煌的紅麻種植業(yè)急劇衰退，品種的更新、栽培技術(shù)的改進(jìn)雖然提高了纖維產(chǎn)量，但農(nóng)民無效益，成了名副其實的高產(chǎn)低效作物。市場有需求、生態(tài)效應(yīng)好、種植產(chǎn)量高，農(nóng)民為何逐漸棄種，究其原因，除了受國外廉價原料沖擊、生產(chǎn)資料價格上漲過快、主產(chǎn)品被廉價材料取代等原因外，最大的影響因素就是勞動力成本的高漲。因此，要保持和恢復(fù)紅麻生產(chǎn)，當(dāng)前亟需解決的是紅麻的輕簡化技術(shù)和農(nóng)田操作的機(jī)械化［3］。

國內(nèi)外長期研究表明:免耕能有效控制水土流失，增加土壤有效持水量，調(diào)節(jié)地溫，改善生態(tài)環(huán)境。免耕與傳統(tǒng)耕作相比，可促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，改善土壤物理性狀，協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱和各肥力因素，增產(chǎn)效果明顯［4－9］。免耕不僅可以提高作物產(chǎn)量，減少勞動力投入，增加經(jīng)濟(jì)效益，同時能明顯改善土壤理化性狀［10］。近幾十年來，國內(nèi)外就紅麻免耕播種研究做了些工作，1985年王貽如報道了免耕栽培麥茬麻產(chǎn)量高和1989年王朝云報道了麥茬紅麻免耕播種好［11－12］;1990年張圣彩通過麥行套播免耕和麥?zhǔn)蘸笾苯娱_行播種的免耕栽培紅麻試驗研究［13］;直至2012年倪水員等又對紅麻輕簡化高效生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用開展研究。但研究的學(xué)者不多，年份不連續(xù)，最長間隔時間有22年之長，深度也不夠。2009年Y.Liu只提到利用油菜茬和玉米茬免耕播種紅麻，研究溫度和季節(jié)對紅麻莖產(chǎn)量的影響［14］，有關(guān)開展紅麻免耕技術(shù)方面的研究資料尚未發(fā)現(xiàn)。從資料看，國內(nèi)外對紅麻免耕方面的研究都是在麥茬、油菜茬、玉米茬地上進(jìn)行，未對在稻茬地上開展研究?；诖耍_展稻茬紅麻免耕與翻耕試驗研究非常重要和迫切。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用紅麻品種為高產(chǎn)紅麻雜交組合“H368”(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所提供)。

1.2 試驗方法

試驗設(shè)免耕、翻耕兩個處理，采用裂區(qū)設(shè)計，三個重復(fù)，每個重復(fù)0.045 hm2。免耕:不用機(jī)械開溝，在稻茬田塊上，按一定的畦寬 (1.4 m和行距30 cm)，直接用并齒耙拉出兩條寬約15 cm，深2～3 cm的淺溝后播種，再按畦寬開溝利用溝土覆蓋，然后稍作鎮(zhèn)壓。翻耕:采用機(jī)械翻耕、開溝起壟作畦，畦連溝寬1.4m左右，用農(nóng)具拉出兩條約寬約15 cm，深4 cm左右的淺溝后播種覆土，然后稍作鎮(zhèn)壓，免耕與翻耕溝寬均75 cm。兩個處理的播種量一致，均為22.5 kg/hm2。播后芽前都用60%丁草胺乳油150 ml加10%草甘膦水劑750 ml兌水45 kg噴霧于畦面及溝封殺雜草;紅麻旺長前期3～5葉期用10.8%高效蓋草能乳油30 ml兌水30 kg噴霧殺禾本科雜草;中后期雜草則在上午每公頃用碳酸氫銨、過磷酸鈣各187.5kg拌勻后結(jié)合桿梢肥施用，利用中午高溫時揮發(fā)的氨氣殺草，兩個處理的其它處理一樣。試驗地設(shè)在浙江省杭州市蕭山區(qū)頭蓬蕭山棉麻研究所試驗基地進(jìn)行，土壤為潮閉土，質(zhì)地疏松，土體淡棕色，pH值7.5～7.7，含鹽量約0.04%，表層有機(jī)質(zhì)含量1%～1.3%，全氮0.1%，全磷0.08%～0.09%，速鉀30－50 ppm。于2012年5月17日播種。

1.3 試驗調(diào)查

土壤容重、土壤水分含量、土壤孔隙度的測定［15－16］。主要時期取樣測定 (播種前、苗期、旺長期、后期)，具體取樣時間為5月17日、6月21日、7月20日、9月18日，每個處理每個時期隨機(jī)5點取樣，取土樣土層為耕作層，測定耕作層土壤容重和以烘干土為基準(zhǔn)的水分百分?jǐn)?shù)。

苗期根、株高、鮮重和干重調(diào)查。6月25日，對免耕與翻耕的每個處理的各重復(fù)各隨機(jī)取5株紅麻苗，取樣方法:采用肩掛式手動噴霧器，開關(guān)前面擰出，用噴霧器直接噴要取的紅麻苗，直至各株的根都全噴開后取出，這樣各須根都不會損傷或折斷。

株高測量。兩個處理分別標(biāo)記40株，分別對苗期、中期和后期的株高進(jìn)行測量，具體測量時間為6月21日、7月20日、10月9日。

株數(shù)調(diào)查。主要是苗期和后期兩個時期。苗期株數(shù)調(diào)查，兩個處理隨機(jī)取6點，每點單邊取0.35 m2進(jìn)行調(diào)查;后期株數(shù)調(diào)查是在收獲時，每個處理的每個重復(fù)隨機(jī)取3點，每點取6.67 m2進(jìn)行調(diào)查。

后期考查。樣品調(diào)查，每個處理的每個重復(fù)隨機(jī)取具代表性的20株進(jìn)行株高、莖粗、皮厚測量;測產(chǎn)調(diào)查，每個處理的每個重復(fù)隨機(jī)取3點，每點取6.67 m2機(jī)械剝皮后稱其鮮重及曬干后的干重。調(diào)查時間為10月9日。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

利用SAS 9.1.3和Excel 2003統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)處理和方差分析，并采用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性測驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 免耕與翻耕對苗期根、株高、鮮重和干重的影響

免耕與翻耕對苗期根、株高、鮮重和干重存在顯著和極顯著性差異 (表1)。翻耕的主根比免耕的長，但差異不顯著;免耕的最長根比翻耕的長，為43.90 cm;翻耕的2級根數(shù)比免耕的多，但它們之間差異不顯著;免耕與翻耕的3級根數(shù)差異顯著，免耕多，為737.80條;株高差異極顯著，免耕的高，為64.30 cm;單株根鮮重、單株莖鮮重、單株葉鮮重、單株根干重、單株莖干重、單株葉干重都存在顯著或極顯著差異，免耕比翻耕的數(shù)值大，分別為12.24 g、14.44 g、8.92 g、0.64 g、1.78 g、1.56 g;兩處理間的莖鮮重、葉鮮重有極顯著性差異，都是免耕的大，分別為14.44 g和8.92 g;免耕與翻耕單株干生物產(chǎn)量差異極顯著，免耕的大，為3.34 g。筆者認(rèn)為3級根數(shù)是影響紅麻苗期生長的主要原因。

表1 免耕與翻耕對苗期紅麻生育性狀的影響Tab.1 Influence of non－tillage and tillage on kenaf growth characters during seedling stage

2.2 免耕與翻耕對土壤容重、土壤水分含量和土壤孔隙度的影響

2.2.1 免耕與翻耕對土壤容重的影響

通過4個期間的土樣容重分析，免耕與翻耕的土壤容重有顯著和極顯著差異 (表2)。其中5月17日、6月21日、9月18日、平均值的土壤容重存在極顯著性差異，均為免耕的大，其中免耕與翻耕的均值分別為1.3354 g/cm3、1.1888 g/cm3;7月20日的土壤容重存在顯著性差異，分別為1.3241 g/cm3、1.2139 g/cm3。

表2 免耕與翻耕對土壤容重的影響Tab.2 Influence of non－tillage and tillage on soil bulk density

2.2.2 免耕與翻耕土壤水分含量的影響

兩個處理的不同時期土壤水分含量存在極顯著和不顯著差異 (表3)。在播種期、苗期的土壤水分含量差異極顯著，播種期時免耕的大，為35.51%，苗期時翻耕的大，為33.29%;中、后期差異不顯著和均值差異不顯著，其中免耕與翻耕的均值分別為33.24%和32.43%，說明兩個處理在整個生長期間水量的供給基本相同。從播種到收獲過程中，免耕的土壤水分含量總體呈下降趨勢，翻耕的土壤水分含量則呈上升趨勢。

表3 免耕與翻耕對土壤水分含量的影響Tab.3 Influence of non－tillage and tillage on soil water content

2.2.3 免耕與翻耕對土壤孔隙度的影響

免耕與翻耕的土壤孔隙度差異在不同生長期間存在顯著和不顯著性 (表4)。在播種期、苗期、后期、平均值免耕與翻耕的土壤孔隙度差異極顯著，翻耕的大，分別為56.44%、55.95%、53.98%、55.14%;中期差異顯著，還是翻耕的大，為54.19%。

表4 免耕與翻耕對土壤孔隙度的影響Tab.4 Influence of non－tillage and tillage on soil porosity

2.2.4 免耕間、翻耕間的土壤容重、土壤水分含量和土壤孔隙度的變化

免耕間、翻耕間的土壤容重、土壤水分含量和土壤孔隙度存在極顯著和顯著性差異 (表5)。從容重看，免耕間有極顯著性差異，翻耕間有顯著性差異;從水分含量看，免耕間和翻耕間都存在極顯著性差異;從孔隙度看，免耕間與翻耕間也存在極顯著性差異。

表5 免耕間與翻耕間的土壤容重、土壤水分含量、土壤孔隙度的變化Tab.5 Difference of soil bulk density，soil water content，soil porosity between non －tillage and tillage

2.3 免耕與翻耕對紅麻株高的影響

結(jié)果顯示，不同時期的兩個處理株高存在顯著性差異，株高生長差值差異不顯著 (表6)。苗期與旺長期株高存在著極顯著性差異，后期株高差異不顯著，不同時期的株高都是免耕的大，分別為53.78 cm、190.65 cm、449.10 cm;株高生長差值差異不顯著，說明免耕與翻耕對紅麻的影響主要是在前期，對紅麻后期的生長基本不影響。對產(chǎn)量的影響也主要在前期就形成了，后期基本上對產(chǎn)量不影響。注:表中同一行中小寫英文字母相同，表示在0.05水平上差異不顯著;同一行中大寫英文字母相同，表示在0.01水平上差異不顯著。下同。

表6 免耕與翻耕的不同時期對紅麻株高影響Tab.6 Influence of non－tillage and tillage on kenaf plant height at different periods

2.4 免耕與翻耕對紅麻株數(shù)的影響

兩個處理在不同時期的株數(shù)差異均不顯著 (表7)。出苗株數(shù)、收獲時小區(qū)株數(shù)都沒有顯著性差異，但均為免耕的株數(shù)多，主要可能是翻耕的田塊土壤過于疏松、易倒伏、易空穴、根系扎不緊的原因。

表7 免耕與翻耕不同時期對紅麻株數(shù)的影響Tab.7 Influence of non－tillage and tillage on kenaf plant number at different periods

2.5 免耕與翻耕對后期株高、莖粗、皮厚和產(chǎn)量影響

在后期，免耕與翻耕的紅麻株高、莖粗、皮厚、小區(qū)鮮皮重和小區(qū)干皮重存在不顯著和顯著性差異 (表8)。兩個處理的株高、莖粗、皮厚和小區(qū)鮮皮重均表現(xiàn)不顯著，但都是免耕的比翻耕的大;兩個處理的小區(qū)干皮重表現(xiàn)極顯著性差異，免耕的大，它們分別為5.79 kg、5.29 kg。

表8 免耕與翻耕對后期株高、莖粗、皮厚和產(chǎn)量的影響Tab.8 Influence of non － tillage and tillage on plant height，stem diameter，cortex thickness and yield at harvest time

3 小結(jié)與討論

通過免耕與翻耕的土壤容重數(shù)據(jù)分析，兩個處理的土壤容重越來越大，這跟紅麻整個生長期間不斷下雨土壤的逐漸沉實有關(guān)［17］。對于紅麻，作者認(rèn)為在一定范圍內(nèi)，土壤容重越大越有利于紅麻的生長，更具抗倒伏能力，這一點有待以后進(jìn)行試驗解決。經(jīng)2012年8月8日的“?？庇绊戇^后，免耕地的紅麻基本上不倒，只是有傾斜，而翻耕地則約有1/3倒伏 (當(dāng)時沒有及時調(diào)查，只是目測，臺風(fēng)過后及時扶正)。在紅麻整個生長期間，兩個處理的土壤孔隙度在不同時期則由大變小，與土壤容重呈負(fù)相關(guān)。兩個處理的土壤水分含量變化則規(guī)律不一，免耕的土壤水分含量由大變小，總體呈下降趨勢，翻耕的土壤水分含量則由小變大，呈上升趨勢。

翻耕的主根比免耕的長，這與Bengough等、Materecher等報道的在緊實土壤中根伸長速度減慢，主根變短，側(cè)根增加相一致［18，19］;免耕與翻耕的3級根數(shù)差異顯著，免耕多，與徐陽春等由于免耕有機(jī)肥及植物殘體積累于土表，使土層的土壤微生物特性發(fā)生了改變，比常規(guī)翻耕的微生物生物量碳、氮均明顯增加相吻合［20］，對側(cè)根的增生和營養(yǎng)吸收有利。

單株根鮮重、單株莖鮮重、單株葉鮮重、單株根干重、單株莖干重、單株葉干重都存在顯著或極顯著差異，免耕比翻耕的數(shù)值大，雖然多數(shù)研究表明，生長在土壤容重高的植物中無論是株高還是地上部干物質(zhì)量都較生長在低容重土壤中的低，但Goodman和Ennos［21］認(rèn)為高容重土壤對植物地上部影響不明顯，甚至有的研究者認(rèn)為對地上部沒有影響［22］，與本試驗基本一致，與孟凡德等免耕處理條件下小麥總干物質(zhì)量最高一致［23］。

綜合結(jié)果表明，免耕與翻耕在苗期，而中、后期的株高差異不顯著，說明免耕與翻耕對紅麻的影響主要是在前期，對紅麻后期的生長基本不影響，這跟土壤容重、土壤水分含量和土壤孔隙度有相關(guān)性［24］，播種時免耕的土壤容重就比翻耕的大，土壤結(jié)構(gòu)相對緊實點，較適宜紅麻苗期的快速生長，因紅麻根系穿透力強(qiáng)，紅麻長勢旺，土壤松緊度對紅麻生長影響小;翻耕地塊在苗期前的土壤孔隙度較大，致使土壤水分易蒸發(fā)，土壤水分含量較低，不利于紅麻前期的生長;另外，高溫土壤水分容易蒸發(fā)掉，土壤干得快，不利紅麻苗期的快速生長，到了中、后期，土壤經(jīng)不斷下雨后慢慢變緊實，土壤水分含量增加，基本與免耕的持平，靠水分輸送的營養(yǎng)也基本持平，所以中、后期紅麻株高生長差值不顯著符合其規(guī)律。從翻耕來分析，孔隙度大于65%不利于紅麻前期的生長發(fā)育，影響較大，孔隙度在49.03%～51.59%紅麻前期生長快，土壤孔性好，能滿足紅麻前期水分和空氣的要求，有利于養(yǎng)分調(diào)節(jié)［25］。免耕間、翻耕間的土壤容重、土壤水分含量和土壤孔隙度存在極顯著和顯著性差異，但從紅麻生長的整個期間看，基本不影響其生長。作者認(rèn)為3級根數(shù)是影響紅麻苗期生長的主要原因。須根多吸收的養(yǎng)分、水分多，新葉生長快，葉面積大利于進(jìn)行光合作用［26］。

后期，免耕小區(qū)干皮產(chǎn)量比翻耕的大，且差異極顯著，主要是跟苗期呈正相關(guān)性，因苗期的單株干生物產(chǎn)量差異也表現(xiàn)極顯著性，且是免耕的大，作者認(rèn)為，苗期紅麻生長好，利于光合作用，從而利于纖維發(fā)育，起到增產(chǎn)的良好作用，這與Pinggin等在控制雜草條件下的作物免耕栽培不會降低產(chǎn)量相一致［27］。通過免耕播紅麻可省去收稻后的翻耕、耙地工序，達(dá)到省工、節(jié)本、高產(chǎn)的目的。

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