習(xí)嘉民 譚施北 鄭金龍 習(xí)金根③
(1 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 廣東湛江524001;2 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所 海南???71101)
劍麻(Agave sisalanaPerrine),龍舌蘭科龍舌蘭屬,多年生硬質(zhì)葉纖維作物,原產(chǎn)于墨西哥,現(xiàn)主要在非洲、拉丁美洲、亞洲等地種植,是熱帶地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物。劍麻纖維屬硬質(zhì)纖維,具有拉力強(qiáng)、耐海水浸、耐摩擦、不易打滑等特點,是國防、漁業(yè)、航海業(yè)的重要原料,用途廣泛。中國劍麻生產(chǎn)近十年發(fā)展迅速,主要?dú)w功于19 世紀(jì)70年代以來大面積推廣高產(chǎn)、較耐寒的當(dāng)家良種H.11648麻。該品種由東非坦噶尼喀劍麻研究站(坦桑尼亞獨(dú)立后改稱為坦桑尼亞劍麻試驗站)育成,生產(chǎn)葉量達(dá)600~660 片,纖維總產(chǎn)量4.2 t/667m2,為普通劍麻的3 倍[1-2]。我國從事劍麻栽培研究的科研人員不多,所涉及的研究領(lǐng)域非常有限。相比于水稻、玉米、小麥等作物,其理論研究更少。20 世紀(jì),我國劍麻栽培領(lǐng)域以應(yīng)用技術(shù)研究為主,對栽培理論基礎(chǔ)的研究較少。劍麻是由國外引進(jìn)的經(jīng)濟(jì)作物,引種試種初期,對劍麻的認(rèn)識,包括劍麻的生長習(xí)性、營養(yǎng)特性、施肥方法等多來源于國外的公開報道,隨著劍麻種植規(guī)模不斷擴(kuò)大,我國科技人員也開始進(jìn)行探索解決生產(chǎn)上遇到的問題,如種苗的繁育、麻園土壤養(yǎng)分狀況、礦物營養(yǎng)與病害關(guān)系、肥料的選用及用量、麻齡與產(chǎn)量的關(guān)系等。進(jìn)入21世紀(jì)后,開始了劍麻土壤養(yǎng)分狀況和平衡施肥技術(shù)、高效和輕簡化農(nóng)藝措施、病蟲害防控技術(shù)等方面的研究。
1901年引入馬蓋麻在中國臺灣、福建東南沿海等地區(qū)試種,當(dāng)時主要滿足航海業(yè)、海洋打撈業(yè)及包裝業(yè)需要。之后50年劍麻都是小面積零星種植,面積僅300 hm2,基本上沒有商品性生產(chǎn)。1954年雷州半島組建了東方紅和金星等劍麻場,開展種質(zhì)資源功能研究。劍麻大規(guī)模種植是從1963年引入雜交種H.11648 開始,1978年種植面積達(dá)到3.3 萬hm2。謝恩高等[3]開展了H.11648 麻引種試種技術(shù)改進(jìn)和示范推廣,在此基礎(chǔ)上,開展了一系列劍麻H.11648栽培技術(shù)研究,特別是劍麻營養(yǎng)診斷、平衡施肥、病蟲害防治等方面作了大量的研究工作。余讓水等[4]開展了龍舌蘭雜種11648 麻主要礦質(zhì)營養(yǎng)缺乏癥研究,利用沙、土、水培試驗和田間調(diào)查方法,敘述了H.11648麻主要礦質(zhì)營養(yǎng)缺乏癥,制定了H.11648麻主要礦質(zhì)營養(yǎng)缺乏癥指標(biāo)。許能琨等[5]開展了H.11648 麻營養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥技術(shù)研究,制定了H.11648麻營養(yǎng)診斷施肥指標(biāo)和營養(yǎng)診斷實施過程,通過營養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥,全面消除了缺素癥,提高產(chǎn)量10%以上[6]。
由此可見,通過多年的生產(chǎn)實踐,我國已摸索出實現(xiàn)劍麻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的栽培技術(shù)措施,2005年制定了劍麻栽培技術(shù)規(guī)程,編寫了《劍麻栽培工》培訓(xùn)教材,通過實施劍麻種植標(biāo)準(zhǔn)化,我國劍麻平均單產(chǎn)可達(dá)3 000 kg/hm2,居世界前列[7]。按照劍麻技術(shù)規(guī)程開展劍麻施肥、除草、噴藥、合理留葉、中耕松土、采割等,在世界劍麻面積和產(chǎn)量逐年遞減情況下,穩(wěn)步發(fā)展我國劍麻面積和產(chǎn)量,確保劍麻的高產(chǎn)穩(wěn)定。近年來,依托國家麻類產(chǎn)業(yè)體系的建立,習(xí)金根等[8-10]開展了劍麻高產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究,建立了我國劍麻主產(chǎn)區(qū)土壤數(shù)據(jù)庫,分析了劍麻園土壤養(yǎng)分狀況,并開展了劍麻平衡施肥研究。黃富宇等[11]報道,2010~2012年廣西山圩農(nóng)場劍麻年均單產(chǎn)纖維572.6 kg/667m2,居世界大面積種植劍麻單產(chǎn)首位,取得較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
廣東植麻區(qū)大面積麻田從種植到收獲已初步實現(xiàn)機(jī)械化,機(jī)械化綜合作業(yè)水平達(dá)到85%,戶均種植面積由過去的6 666.67m2發(fā)展到現(xiàn)在的26 666.67m2,大大提高了生產(chǎn)效率。黃標(biāo)等[12]開展了劍麻全程基本機(jī)械化耕作示范,經(jīng)試驗示范,劍麻全程機(jī)械化可促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量的提高,如種麻、育苗機(jī)械起畦可保證起畦質(zhì)量,達(dá)到排水順暢,有效減輕斑馬紋病,僅起畦便每畝降低成本60 元;機(jī)械施石灰可保障撒施均勻,中和土壤酸性,提高鈣的利用率50%以上,畝減少浪費(fèi)和降低人工費(fèi)達(dá)30元以上;機(jī)械施肥覆土提高工效80 倍以上,畝降低人工費(fèi)25 元以上;機(jī)械噴(撒)藥可提高工效外,還可避免人員中毒,以上全程機(jī)械化耕作可每畝節(jié)省成本80 元以上。同時,開展了劍麻組培苗帶根種植技術(shù)、小行覆蓋施肥技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)劍麻組培苗袋苗帶根帶土上山種植,恢復(fù)生長快。小行施肥培土可增強(qiáng)土壤透氣性,促進(jìn)根系生長,劍麻速生快長,尤其是紫色卷葉病恢復(fù)快,比CK增產(chǎn)15%以上。經(jīng)多年劍麻水肥藥一體化技術(shù)試驗示范,該技術(shù)可滿足劍麻生長所需要的水肥,促進(jìn)劍麻快速生長,產(chǎn)量增加10%以上。同時研究發(fā)現(xiàn),劍麻隔年或每年中耕開溝施肥,其葉長、葉寬、增葉片數(shù)、單葉重各項指標(biāo)均比免耕法略高。
有研究發(fā)現(xiàn),種植劍麻可以固水保土,有利于生態(tài)恢復(fù)。劍麻間種柱花草可顯著減輕水土流失,增加土壤有機(jī)質(zhì),培肥地力,提高土地產(chǎn)出率,增加麻農(nóng)收入[13];可顯著促進(jìn)麻園生態(tài)平衡,有利于天敵-草蛉大量繁衍及防控劍麻粉蚧蟲和紫色卷葉病。習(xí)金根等[14]研究表明,適度干旱脅迫有利于劍麻的生長。
綜上所述,隨著龍舌蘭麻H.11648的引種與推廣,我國基本掌握了劍麻良種化種植、病蟲害綜合防控及營養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥技術(shù),使劍麻產(chǎn)量提高了10%以上,使我國連續(xù)10年劍麻單產(chǎn)穩(wěn)居世界首位。但由于劍麻起步晚,種植規(guī)模小,對科研的投入少,長期以來重應(yīng)用和推廣,輕基礎(chǔ)研究,加上劍麻科研既艱辛又耗時,導(dǎo)致科技人才奇缺,科研基礎(chǔ)性工作無連續(xù)性,其他方面的科研力量分散,研究重復(fù),造成資金投入效益低,資源極大浪費(fèi)[15]。因此,總的來說,我國劍麻科研力量還十分薄弱,劍麻農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)理論研究還較少。
雖我國已摸索出一套成熟的劍麻高產(chǎn)栽培、種苗繁育、和劍麻病蟲害防治技術(shù)。但目前我國劍麻栽培應(yīng)用多為單項技術(shù)成果,沒有進(jìn)行集成組裝,尚未形成高產(chǎn)高效的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系,造成我國劍麻雖然單產(chǎn)高,但產(chǎn)量水平極不平衡,高產(chǎn)麻田畝產(chǎn)鮮葉可達(dá)10 t 以上,而低產(chǎn)麻田卻不到4 t,劍麻纖維總產(chǎn)量一直處于較低水平。因此,集成一套完整的劍麻高產(chǎn)高效標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系,將是我國劍麻栽培技術(shù)研究的下一個目標(biāo)。
劍麻栽培理論研究方面,總體上營養(yǎng)與施肥的研究還不夠深入,植株養(yǎng)分吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和分配規(guī)律未得到精確分析和總結(jié),不同地區(qū)施肥量和施肥方式至今沒有統(tǒng)一結(jié)論,新型肥料的研究鮮少涉足,劍麻新型病蟲害防控難度很大,有待進(jìn)一步加強(qiáng)。而對劍麻光合、水分、代謝、抗逆、植物激素調(diào)節(jié)及品質(zhì)形成生理等高產(chǎn)栽培基礎(chǔ)的研究報道不多。
我國人均耕地面積少,且逐年減小,用于劍麻種植的耕地更是有限,要求我國劍麻栽培必須保持較高的單位面積產(chǎn)量。因此,探索劍麻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培技術(shù),始終是劍麻產(chǎn)業(yè)科研的重要組成部分。未來劍麻應(yīng)圍繞高產(chǎn)高效栽培的目標(biāo),開展以下研究:(1)劍麻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和輕簡化栽培技術(shù)的研究與集成,形成與優(yōu)良品種配套的高產(chǎn)高效模式化種植技術(shù);(2)開展不同區(qū)域、不同生長期劍麻礦質(zhì)營養(yǎng)需求規(guī)律及精量施肥技術(shù)、水肥耦合效應(yīng)及高產(chǎn)根系培育、開花生理及推遲開花技術(shù)、生長調(diào)節(jié)劑的篩選與使用等劍麻高產(chǎn)高效栽培基礎(chǔ)研究;(3)加強(qiáng)劍麻種苗提純復(fù)壯、劍麻連作障礙與持續(xù)高產(chǎn)、劍麻土壤評價與治理等劍麻持續(xù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培研究。