佘 瑋 ，丁莎莎 ，崔國(guó)賢 *，楊廷良 ，楊瑞芳 ，陳兵兵 ，白玉超 ，郭 婷

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，長(zhǎng)沙410128；2.湖南科技大學(xué)，湘潭411201）

苧麻是一種多年生宿根性草本纖維作物，苧麻纖維是優(yōu)良的紡織工業(yè)材料，也是我國(guó)傳統(tǒng)的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品。不同產(chǎn)區(qū)、不同栽培條件對(duì)苧麻纖維都有重要影響[1,2]。土壤肥力和施肥水平不同，苧麻吸收的養(yǎng)分量也就不同，產(chǎn)量和品質(zhì)就會(huì)出現(xiàn)差異[3]。

氮是提高苧麻產(chǎn)量最主要且最有效的營(yíng)養(yǎng)元素，但高氮又會(huì)引起苧麻纖維品質(zhì)下降。研究表明，施氮肥過多使苧麻纖維細(xì)胞壁變薄，出麻率和纖維品質(zhì)均較低，尤其纖維支數(shù)降低[4,5]。鈣能促進(jìn)苧麻生長(zhǎng)，單施鈣對(duì)苧麻鈣素營(yíng)養(yǎng)吸收特征的影響曾有報(bào)道[6-10]，在氮、磷、鉀肥供應(yīng)充足時(shí)對(duì)生長(zhǎng)在酸性紅壤上的苧麻施用石灰，可以提高苧麻纖維產(chǎn)量和支數(shù)[3]。但對(duì)鈣素營(yíng)養(yǎng)的研究很少，鈣氮配施對(duì)苧麻纖維產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究尚未見報(bào)道。

本文研究鈣氮配施對(duì)苧麻纖維產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為培育優(yōu)質(zhì)苧麻提供合理的施肥方案，對(duì)以后更好的研究苧麻纖維品質(zhì)、提高苧麻的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的理論和實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試苧麻材料為苧麻主栽品種湘苧三號(hào)（壯齡麻）。2008年3月～11月在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所長(zhǎng)期定位試驗(yàn)基地進(jìn)行。

供試土壤為紅壤，其基本理化性質(zhì)為pH值5.1、有機(jī)質(zhì)21.4g/kg、全氮1.49 g/kg、全磷1.27 g/kg、全鉀 13.9 g/kg、速效磷 75.7mg/kg、速效鉀 59.0 mg/kg、速效氮 99.1 mg/kg、代換性鈣 5.1 cmol/kg、代換性鎂6.1 cmol/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn) 4 個(gè) Ca 水平(Ca0、Ca1、Ca2、Ca3分別表示施 Ca(OH)20 kg、187.5 kg/hm2、375 kg/hm2、562.5 kg/hm2)，3 個(gè) N 水平（N1、N2、N3 分別表示施尿素 150kg、300kg、450 kg/hm2），共 12 個(gè)處理組合，以Ca0N1為對(duì)照，每處理組合重復(fù)3次，共36個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積15m2（5m×3m），隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)之間用水泥板隔開。尿素、Ca(OH)2按頭麻60%、二麻20%、三麻20%進(jìn)行分配，于每季麻苗期均勻撒施。5月26日收獲頭麻，7月27日收獲二麻，10月20日收獲三麻。

1.3 取樣與分析方法

收獲時(shí)，將整個(gè)小區(qū)全部砍桿、剝皮、刮麻、自然風(fēng)干后稱原麻纖維重。每個(gè)小區(qū)選取有代表性的10株，將其原麻化學(xué)脫膠后按照GB5884測(cè)定纖維支數(shù)，GB5889測(cè)定原麻含膠率和精干麻殘膠率，采用LLY-06B型電子單纖維強(qiáng)力儀測(cè)定單纖維斷裂強(qiáng)力。纖維產(chǎn)量為三季麻總重；纖維支數(shù)、單纖維斷裂強(qiáng)力、纖維含膠率和殘膠率均為三季麻平均值。

所有數(shù)據(jù)整理分析用Excel2007和SPSS V17.0統(tǒng)計(jì)軟件分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鈣氮配施對(duì)苧麻纖維產(chǎn)量和支數(shù)的影響

由圖1可知，尿素和Ca(OH)2配施處理間纖維產(chǎn)量差異顯著，但尿素和Ca(OH)2配施與纖維產(chǎn)量相關(guān)不顯著。N1+Ca(OH)23的纖維產(chǎn)量較高，與N2+Ca(OH)22、N3+Ca(OH)21處于同一水平，彼此間差異不顯著，說明在本實(shí)驗(yàn)條件下，N1水平已經(jīng)能獲得較高纖維產(chǎn)量。在N1水平上，Ca(OH)23比 Ca(OH)21、Ca(OH)22 增產(chǎn)顯著，說明增施Ca(OH)2能提高苧麻纖維產(chǎn)量。在N2、N3水平組最高產(chǎn)量分別是N2+Ca(OH)22及N3+Ca(OH)21，隨著氮水平的提高，其Ca(OH)2水平相應(yīng)降低一級(jí)。

圖1 鈣氮配施對(duì)苧麻纖維產(chǎn)量的影響Fig.1 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the fiber yield

苧麻纖維支數(shù)是衡量纖維品質(zhì)的重要指標(biāo)，纖維支數(shù)越高，纖維品質(zhì)就越好。不同施肥處理對(duì)苧麻纖維支數(shù)有顯著影響。由圖2可知，苧麻纖維支數(shù)與施Ca量的相關(guān)性達(dá)極顯著水平（r=0.997**）。在本實(shí)驗(yàn)條件下，N3+Ca(OH)23的纖維產(chǎn)量較高，比CK增加38.0%。在同一N水平下，纖維支數(shù)施Ca(OH)2量呈正相關(guān)，同一Ca(OH)2水平下，纖維支數(shù)相關(guān)不顯著。說明在尿素和Ca(OH)2配施條件下，相應(yīng)地增加Ca量能顯著提高苧麻的纖維支數(shù)。

2.2 鈣氮配施對(duì)苧麻單纖維斷裂強(qiáng)力的影響

苧麻單纖維斷裂強(qiáng)力是反映紡織性能的重要指標(biāo)。圖3顯示增施尿素和Ca(OH)2顯著提高苧麻單纖維斷裂強(qiáng)力。各處理中，單纖維斷裂強(qiáng)力在N3+Ca(OH)23處理時(shí)達(dá)最高值，比CK增加38.14%。與纖維支數(shù)相似，本實(shí)驗(yàn)同一N水平下，單纖維斷裂強(qiáng)力施Ca(OH)2量呈正相關(guān)，同一Ca(OH)2水平下，單纖維斷裂強(qiáng)力相關(guān)不顯著。說明在尿素和Ca(OH)2配施條件下，相應(yīng)地增加Ca量能顯著提高苧麻的單纖維斷裂強(qiáng)力

2.3 鈣氮配施對(duì)苧麻纖維含膠率的影響

苧麻膠質(zhì)通常指果膠、木質(zhì)素、半纖維素等膠雜物質(zhì)，含膠率越低，苧麻經(jīng)濟(jì)效益越高。由圖4看出，不施Ca(OH)2的情況下，纖維含膠率隨著施N量增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，說明本實(shí)驗(yàn)條件下高N能降低纖維中含膠率。配施Ca(OH)2后，苧麻纖維含膠率顯著增加，同一N水平下，Ca(OH)21與Ca(OH)22差異不顯著，Ca(OH)23顯著高于其他處理。N3+Ca(OH)23處理時(shí)纖維含膠率達(dá)最高值，比CK增加14.15%。說明高Ca(OH)2、高N配施能顯著增加苧麻纖維含膠率，為降低纖維含膠率，田間配施N、Ca(OH)2量不宜過高。

2.4 鈣氮配施對(duì)苧麻纖維殘膠率的影響

苧麻殘膠率是影響苧麻紡織性能的主要指標(biāo)[11]。從圖5可以看出，各處理間纖維殘膠率差異顯著。同一N處理下，除N1+Ca(OH)21外，其余處理的纖維殘膠率隨著Ca水平上升顯著增加；同一Ca處理下，除N3+Ca(OH)23外，纖維殘膠率隨N水平上升呈增加趨勢(shì)。N2+Ca(OH)23處理時(shí)纖維殘膠率達(dá)最大值，比對(duì)照增加88.08%。苧麻纖維殘膠率與纖維含膠率表現(xiàn)基本一致，在高Ca(OH)2、高N配施條件下均顯著增加。

3 討論

植物對(duì)某種養(yǎng)分的吸收和利用效率不僅與介質(zhì)中該養(yǎng)分的濃度供應(yīng)有關(guān)，還與其它養(yǎng)分含量的變化有關(guān)[12]。鈣氮配施對(duì)蔬菜營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)影響的相關(guān)研究較多，婁春榮等研究發(fā)現(xiàn)N、Ca配合施用，有利于提高番茄葉片硝酸還原酶活性[13]；張建華等通過研究，發(fā)現(xiàn)氮鉀鈣配施對(duì)生菜生長(zhǎng)有顯著的影響，適宜的氮鉀鈣配比可以促進(jìn)生菜的生長(zhǎng)[14]；劉晶晶等通過盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同形態(tài)氮與鈣配施對(duì)小白菜品質(zhì)、體內(nèi)鈣形態(tài)及含量均有顯著影響[15]。張英鵬等研究表明，N濃度為8 mmol/L和Ca2+濃度為5 mmol/L，是菠菜生長(zhǎng)較適宜的氮、鈣濃度[16]。前人在苧麻肥料配合施用方面作了較深入的的研究，結(jié)果表明施450kg/hm2尿素，KCl 300kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，經(jīng)濟(jì)效益最好[17,18]。在氮、磷、鉀肥供應(yīng)充足時(shí)，對(duì)生長(zhǎng)在酸性紅壤上的苧麻施用石灰，可以提高苧麻纖維產(chǎn)量和支數(shù)[3]。

圖2 鈣氮配施對(duì)苧麻纖維支數(shù)的影響Fig.2 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the fiber fineness

圖3 鈣氮配施對(duì)單纖維斷裂強(qiáng)力的影響Fig.3 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the single fiber strength

圖4 鈣氮配施對(duì)纖維含膠率的影響Fig.4 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the pectin content of fiber

圖5 鈣氮配施對(duì)苧麻纖維殘膠率的影響Fig.5 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the residual pectin content of fiber

本研究發(fā)現(xiàn)，在N1、N2和N3水平組最高產(chǎn)量分別是N1+Ca(OH)23、N2+Ca(OH)22及N3+Ca(OH)21，隨著氮水平的提高，其Ca(OH)2水平相應(yīng)降低一級(jí)，本實(shí)驗(yàn)條件下高Ca(OH)2、高N互作可能在苧麻纖維生長(zhǎng)上表現(xiàn)為拮抗作用。配施Ca(OH)2對(duì)纖維品質(zhì)影響較大，供N一致時(shí)，施Ca(OH)20～562.5 kg/hm2，苧麻纖維支數(shù)、單纖維斷裂強(qiáng)力、含膠率和殘膠率均隨著施Ca量的增加而增大，而對(duì)纖維產(chǎn)量影響較??；高Ca(OH)2、高N配施能顯著提高苧麻纖維支數(shù)、單纖維斷裂強(qiáng)力、含膠率和殘膠率，而適量尿素和Ca(OH)2配施對(duì)苧麻纖維生長(zhǎng)增產(chǎn)效果最顯著。本實(shí)驗(yàn)中Ca(OH)2的作用機(jī)理是可能兼有鈣與調(diào)酸作用，如需明確區(qū)分是鈣還是調(diào)酸的作用，還需要進(jìn)一步研究。

鈣素和氮素營(yíng)養(yǎng)的動(dòng)態(tài)和平衡嚴(yán)重影響到苧麻的纖維支數(shù)，含膠率和殘膠率，對(duì)今后指導(dǎo)苧麻合理施肥和合理培育高產(chǎn)苧麻極為重要。在以后的研究中，將結(jié)合苧麻根際營(yíng)養(yǎng)和土壤養(yǎng)分同時(shí)研究苧麻施肥對(duì)纖維品質(zhì)的影響。

4 小結(jié)

綜合纖維產(chǎn)量和品質(zhì)，在本試驗(yàn)條件下，當(dāng)施尿素300kg、Ca(OH)2375kg/hm2時(shí)，湘苧三號(hào)纖維產(chǎn)量最高，可達(dá)2400 kg/hm2以上，纖維支數(shù)和單纖維斷裂強(qiáng)力較高，含膠率和殘膠率較低，是湘苧三號(hào)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的較好施肥方式。

[1]王棟,揭雨成,邢虎成,等.湘北丘陵區(qū)幾種旱地苧麻栽培措施研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2010，26(15):203-206.

[2]程樂根，李學(xué)初，顏克松,等.洞庭湖區(qū)苧麻施肥技術(shù)研究[J].中國(guó)麻業(yè)科學(xué),2008,30(5):256-260.

[3]李宗道.苧麻高產(chǎn)栽培技術(shù)[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1992.

[4]萬強(qiáng),肖澤宏,王春桃,等.優(yōu)質(zhì)苧麻高產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)特性與合理施肥[J].湖南農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1989,S1,144-145.

[5]王春桃,王良臣,潘昌立,等.氮素化肥對(duì)苧麻產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究[J].中國(guó)麻作,1982,(4):47-51.

[6]劉飛虎,梁雪妮,張壽文,等.主要環(huán)境因子與苧麻產(chǎn)量品質(zhì)關(guān)系研究[J].中國(guó)麻作,1998,20(40)：15-21.

[7]賈仁清,石吟梅,陳百清,等.鉀對(duì)苧麻生理和產(chǎn)量影響的研究[J].中國(guó)麻作,1989,(4):27-31.

[8]劉獻(xiàn)國(guó),保中軍,彭玉龍.苧麻噴施九二O、硼肥、稀土的增產(chǎn)效果[J].中國(guó)麻作,1990,(3)：29-30.

[9]王朝云,嚴(yán)文淦,揭雨成.苧麻施用鈣、鎂、硼、鋅、銅肥料效果的研究[J].土壤肥料,1991,(6)：32-36.

[10]周兆德,李天貴,歐陽譯聲,等.苧麻肥料效應(yīng)的研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1989,S1:76-81.

[11]許符節(jié).苧麻脫膠與紡紗[G].株洲:湖南株洲苧麻紡織印染廠,1982.

[12]Fredeen A L,Rao A M,Terry N.Influence of phosphorus nutrition on growth and carbon partitioning in Glycine max[J].Plant Physiol,1989,89:225-230.

[13]婁春榮,韓曉日,肖千明.氮和鈣交互作用對(duì)番茄氮素吸收的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2004,15(4)：667-672.

[14]張建華,卜玉山.氮鉀鈣配施對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(5):18-21.

[15]劉晶晶,李同杰,劉春生.不同形態(tài)氮與鈣配施對(duì)小白菜體內(nèi)鈣形態(tài)及含量的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(4)：61-67.

[16]張英鵬,李彥,張明文,等.不同氮、鈣營(yíng)養(yǎng)對(duì)菠菜安全品質(zhì)與抗氧化酶活性的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2008,14(4):754-760.

[17]歐陽鐸聲,周兆德,崔國(guó)賢,等.鉀對(duì)苧麻碳氮代謝及纖維產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國(guó)麻業(yè),1989,2:8-11.

[18]余德謙,彭定祥.施氮量和栽植密度對(duì)華苧2號(hào)產(chǎn)量形成及纖維品質(zhì)的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1996,4:328-332.