冬閑地套種蔬菜及蔬菜廢棄物還田對苧麻的影響

尚 丹，馬穎杰，邢虎成，2* ，薛麗君，馬 鑫，揭雨成，2

(1湖南農(nóng)業(yè)大學苧麻研究所，長沙410128;2湖南省種質(zhì)資源創(chuàng)新與資源利用重點實驗室，長沙410128)

苧麻為中國主要纖維作物和特色經(jīng)濟作物，是紡織工業(yè)的重要原料，同時也是我國輕紡業(yè)出口創(chuàng)匯的主要農(nóng)產(chǎn)品之一［1］。苧麻在10月中旬收獲后至次年3月之間的土地基本處于閑置狀態(tài)，套種蔬菜不但可以合理利用苧麻冬閑田以增加麻農(nóng)的經(jīng)濟收入，更有利于穩(wěn)定苧麻面積，加強苧麻地綜合利用［2］。蔬菜收獲可食用部位(經(jīng)濟產(chǎn)量)后，會殘留很多廢棄物(菜根、葉片)，這些廢棄物還田后對苧麻的影響未見報道。本研究通過比較不同套種模式及蔬菜廢棄物還田對苧麻的主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為麻菜套種和蔬菜廢棄物還田提供參考。

1 材料與方法

試驗于2011年10月至2012年10月在湖南農(nóng)業(yè)大學耘園實驗基地進行。該地屬于亞熱帶季風濕潤氣候，年平均氣溫16～18℃，無霜期280 d左右，年降水量1 200～1 500 mm。試驗苧麻田為2009年新栽苧麻扦插苗，壟廂種植，壟寬2 m，溝寬20 cm，株行距為50 cm×50 cm。2010～2011進行正常田間管理。

1.1 材料

供試苧麻為“多倍體1號”，蔬菜為莖用萵苣(武漢鴨蛋青)、榨菜(涪豐14)、豌豆(中豌6號)。

1.2 試驗設計

本研究設置苧麻蔬菜套種試驗及蔬菜廢棄物還田試驗，隨機區(qū)組設計，每小區(qū)面積20 m2，3次重復。

苧麻蔬菜套種試驗設置榨菜/苧麻、萵苣/苧麻和豌豆/苧麻3個處理，以不套種蔬菜的苧麻為對照(CK1)。萵苣、榨菜采用育苗移栽的方式。2011年9月14日苗床播種，榨菜于10月13日移栽，萵苣于10月23日移栽;豌豆采用直播的方式，于10月15日播種;萵苣、榨菜、豌豆株行距均為50 cm×50 cm。

蔬菜廢棄物還田試驗是在蔬菜收獲后，收集蔬菜殘留物埋于麻蔸附近，以相應套種蔬菜但廢棄物不還田的苧麻為對照，即榨菜/苧麻套種榨菜廢棄物不還田的苧麻(CK2)，萵苣/苧麻套種萵苣廢棄物不還田的苧麻(CK3)，豌豆/苧麻套種豌豆廢棄物不還田的苧麻(CK4)。

1.3 測定項目和方法

于2012年在苧麻工藝成熟期測量株高、莖粗、皮厚、有效株數(shù)、無效株數(shù)、鮮皮重、原麻干重、纖維拉伸強力和纖維支數(shù)。計算有效株率、鮮皮出麻率和年總產(chǎn)量。纖維強力采用單纖維強力試驗機Y161進行檢測，纖維支數(shù)采用稱重法并依據(jù)下面的公式計算:

纖維支數(shù)=(根數(shù)×長度)/干重 {(1+實際回潮率)/(1+公定回潮率)}

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS3.0統(tǒng)計分析軟件和Excel2007進行數(shù)據(jù)分析。

2 結果與分析

2.1 苧麻蔬菜套種對苧麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

不同的套種模式下苧麻主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的表現(xiàn)如表1。從均值來看，套種可以顯著提高苧麻的產(chǎn)量，套種蔬菜后苧麻平均產(chǎn)量2 456.2 kg/hm2，比CK1(未套種)處理產(chǎn)量1 987.5 kg/hm2增加23.6%。不同蔬菜套種模式對苧麻產(chǎn)量影響大小為豌豆/苧麻＞萵苣/苧麻＞榨菜/苧麻。套種豌豆后苧麻年均株高、莖粗和產(chǎn)量顯著高于對照，與其他模式相比冬作豌豆的苧麻產(chǎn)量最高，達2 775 kg/hm2。套種萵苣可使苧麻年均株高、莖粗、有效株率和鮮皮出麻率增加，從而使其年產(chǎn)量顯著高于對照;同樣，套種榨菜后可使苧麻年均株高、莖粗和有效株率增加，皮厚減少、鮮皮出麻率不變，但產(chǎn)量顯著增加，比對照高25.2%。蔬菜套種后對不同季別的苧麻影響不同，對頭麻影響最大，二麻次之，三麻影響最小。不同蔬菜之間影響有差異，套種不同蔬菜對頭麻產(chǎn)量影響大小為豌豆/苧麻＞榨菜/苧麻＞萵苣/苧麻;對二麻產(chǎn)量影響大小為豌豆/苧麻＞萵苣/苧麻＞榨菜/苧麻;對三麻產(chǎn)量的影響大小為萵苣/苧麻＞榨菜/苧麻＞豌豆/苧麻。套種不同蔬菜后苧麻株高、莖粗、皮厚表現(xiàn)為頭麻＞三麻＞二麻，有效株率和鮮皮出麻率隨套種蔬菜的不同而表現(xiàn)較大差異。

表1 苧麻蔬菜套種的苧麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量Table 1 Ramie agronomic traits and yield under ramie/vegetable intercropping modes

(續(xù)表1)

2.2 蔬菜廢棄物還田對苧麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

從表2可知，套種蔬菜后蔬菜廢棄物還田對苧麻生長有負作用。以廢棄物還田均值與對照均值(CK2～CK4均值)相比，蔬菜廢棄物還田后其產(chǎn)量減少了10.6%，但是比不套種作物的CK1產(chǎn)量增加16.7%。與對照(套種后不還田CK2～CK4)相比，蔬菜廢棄物還田后對苧麻的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量有降低作用，不同蔬菜套種模式其降低程度不同。榨菜廢棄物還田比 CK2產(chǎn)量減少了 482.4 kg/hm2，達19.4%;萵苣廢棄物還田比CK3減產(chǎn)5.4%;豌豆廢棄物還田比CK4減產(chǎn)7.4%。套種榨菜后廢棄物還田與CK2相比，廢棄物還田提高了苧麻的株高、皮厚和有效株率，但是降低了苧麻的莖粗和鮮皮出麻率;而套種萵苣廢棄物還田后則提高了苧麻的株高和皮厚，降低了苧麻莖粗、有效株率和鮮皮出麻率;套種豌豆廢棄物還田后僅使苧麻的皮厚增加，而株高、莖粗、有效株率和鮮皮出麻率都降低。從苧麻不同季別來看，豌豆和萵苣廢棄物還田可以增加頭麻產(chǎn)量，降低二麻和三麻的產(chǎn)量;而榨菜廢棄物還田則使三季麻的產(chǎn)量都小于不還田處理。從苧麻不同季別農(nóng)藝性狀來看，榨菜廢棄物還田后頭麻農(nóng)藝性狀都比不還田處理低，二麻期則只有莖粗和鮮皮出麻率低于不還田處理，而三麻則表現(xiàn)為皮厚大于不還田處理，其他指標小于不還田處理。萵苣廢棄物還田后頭麻株高、莖粗、皮厚、有效株率都小于不還田處理，而鮮皮出麻率則大于不還田處理;二麻期只有莖粗和鮮皮出麻率低于不還田處理;三麻期則有莖粗、有效株率和鮮皮出麻率低于不還田處理。豌豆廢棄物還田處理后，二麻和三麻的皮厚高于不還田處理，其他農(nóng)藝性狀都小于不還田處理。

表2 蔬菜廢棄物還田的苧麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量Table 2 Ramie agronomic traits and yield under condition of vegetable wastes returning to field

(續(xù)表2)

2.3 苧麻蔬菜套種對苧麻纖維斷裂強力和支數(shù)的影響

由表3可知，從年均值來看，套種對苧麻纖維斷裂強力和纖維支數(shù)的影響較小。不同蔬菜模式對苧麻纖維斷裂強力和纖維支數(shù)的影響略有不同，套種榨菜和豌豆后可降低苧麻年均纖維斷裂強度而增加纖維支數(shù)，但未達到顯著差異水平，套種萵苣后可使苧麻纖維支數(shù)顯著降低。不同種植模式的纖維支數(shù)大小為豌豆/苧麻＞榨菜/苧麻＞苧麻＞萵苣/苧麻，而斷裂強力則表現(xiàn)為萵苣/苧麻＞榨菜/苧麻＞苧麻＞豌豆/苧麻。

2.4 蔬菜廢棄物還田對苧麻纖維斷裂強力和支數(shù)的影響

從表4可知，套種蔬菜后蔬菜廢棄物還田同樣可降低苧麻年均纖維斷裂強度而增加纖維支數(shù)，但均未達到顯著差異水平，因此蔬菜廢棄物還田對苧麻纖維斷裂強力和纖維支數(shù)的影響較小。豌豆/苧麻套種后豌豆廢棄物還田的纖維斷裂強力顯著小于對照和其他處理，纖維支數(shù)也最高。斷裂強力表現(xiàn)三麻＞二麻＞頭麻，且榨菜還田的三麻有最大值為93.23 cN，最小值為豌豆的頭麻38.79 cN;纖維支數(shù)總體表現(xiàn)為頭麻最好，二麻次之，三麻最次。頭麻期蔬菜廢棄物還田處理纖維支數(shù)小于不還田處理，而二麻和三麻期則大于不還田處理，因此蔬菜廢棄物還田會增加二麻和三麻的纖維支數(shù)而降低其纖維強力。

表4 蔬菜廢棄物還田的苧麻纖維斷裂強力和纖維支數(shù)Table 4 Ramie fiber breaking strength and fiber fineness under condition of vegetable wastes returning to field

3 結論與討論

套種蔬菜可以顯著提高苧麻的產(chǎn)量，平均產(chǎn)量比不套種增加23.6%。蔬菜廢棄物還田對苧麻生長有負作用。套種和蔬菜廢棄物還田對苧麻纖維斷裂強力和纖維支數(shù)的影響較小。套種不同蔬菜對苧麻產(chǎn)量影響不同，表現(xiàn)為豌豆/苧麻＞萵苣/苧麻＞榨菜/苧麻，其中冬作豌豆的苧麻產(chǎn)量高達2 775 kg/hm2。蔬菜套種后對不同季別的苧麻影響不同，對頭麻影響最大，二麻次之，三麻影響最小。與套種后不還田相比，蔬菜廢棄物還田后對苧麻的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量均有降低作用。榨菜廢棄物還田比不還田產(chǎn)量減少了482.4 kg/hm2，達19.4%;萵苣廢棄物還田比不還田減產(chǎn)5.4%;豌豆廢棄物還田比不還田減產(chǎn)7.4%。苧麻蔬菜套種后蔬菜廢棄物還田對苧麻農(nóng)藝性狀的影響比較復雜，不同的蔬菜影響不同。而不同種植模式的纖維支數(shù)大小為豌豆/苧麻＞榨菜/苧麻＞苧麻＞萵苣/苧麻，而斷裂強力則表現(xiàn)為萵苣/苧麻＞榨菜/苧麻＞苧麻＞豌豆/苧麻。頭麻期蔬菜廢棄物還田處理纖維支數(shù)小于不還田處理，而二麻和三麻期則大于不還田處理。

在本試驗條件下，套種蔬菜顯著提高了苧麻的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量。套種后蔬菜生長需要肥水，而這些栽培措施對麻蔸的發(fā)育有利。前人研究表明，冬培是苧麻高產(chǎn)栽培的必要措施［3］。苧麻冬培是為了保證麻蔸在冬季能吸收營養(yǎng)和水分，從而能夠很好的孕芽壯蔸，使來年苧麻獲得高產(chǎn)。也有研究者采用稻草、麻地膜和塑膜對苧麻進行田間覆蓋處理來冬培，這些措施都會使苧麻的纖維產(chǎn)量和各經(jīng)濟性狀有所提高［4］。套種蔬菜不僅可以達到苧麻冬培或覆蓋處理的效果，而且可以增加農(nóng)民的經(jīng)濟收益，對穩(wěn)定麻園面積有積極作用。

蔬菜廢棄物還田對苧麻的生長有一定的抑制效果，可能是蔬菜廢棄物直接填埋在麻蔸旁邊，由于作物互作和化感效應的存在，蔬菜廢棄物對麻蔸營養(yǎng)吸收有一定的抑制作用。另外，蔬菜廢棄物還田后有機物發(fā)酵可能對麻蔸生長產(chǎn)生不利影響。有學者對秸稈還田的研究表明，秸稈埋深5 cm的腐解最快，埋深15 cm的稍慢，而覆蓋在表面的最慢［5］;土溫在20～30℃物料分解最快［6］;而且秸稈腐解早期，微生物會分泌一些有機酸等對作物生長不利的物質(zhì)，隨著微生物的增殖會出現(xiàn)微生物與作物爭氮的現(xiàn)象從而對作物產(chǎn)生負面影響［7］。苧麻田套種蔬菜后一般在第二年的4月份收獲，而此時蔬菜廢棄物還田后可能會導致土壤微生物分泌對苧麻生長不利的物質(zhì);且苧麻進入快速生長期，需要大量的氮肥，土壤微生物在分解蔬菜廢棄物后大量增殖可能產(chǎn)生與苧麻爭氮現(xiàn)象，導致蔬菜廢棄物還田后頭麻產(chǎn)量較低。因此對于蔬菜廢棄物如何還田還需要進一步研究。

［1］秦占軍，揭雨成，孫志民，等.213份苧麻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀及品質(zhì)性狀鑒定評價［J］.植物遺傳資源學報，2007，8(4):473 －476.

［2］李 蓉，土小寧.以苧麻資源開發(fā)為突破口加速南方坡耕地水土流失治理［J］.國際沙棘研究與開發(fā)，2010，8(1):22 －26.

［3］孫進昌.苧麻冬培三措施［J］.湖南農(nóng)業(yè)，2005(10):18.

［4］付莉莉，劉頭明，朱四元，等.冬培不同覆蓋處理對苧麻生長的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學，2013(3):31－33.

［5］李新舉，張志國，李貽學.土壤深度對還田秸稈腐解速度的影響［J］.土壤學報，2001，38(1):135－138.

［6］陳尚洪.還田秸稈腐解規(guī)律特征及其對稻田土壤碳庫的影響研究［D］.成都:四川農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文，2007.

［7］葉文培，謝小立，王凱榮，等.不同時期秸稈還田對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響［J］.中國水稻科學，2008，22(1):65－70.