钙氮配施对湘苎三号纤维产量和品质的影响

佘 玮 ，丁莎莎 ，崔国贤 *，杨廷良 ，杨瑞芳 ，陈兵兵 ，白玉超 ，郭 婷

（1.湖南农业大学苎麻研究所，长沙410128；2.湖南科技大学，湘潭411201）

苎麻是一种多年生宿根性草本纤维作物，苎麻纤维是优良的纺织工业材料，也是我国传统的出口创汇产品。不同产区、不同栽培条件对苎麻纤维都有重要影响[1,2]。土壤肥力和施肥水平不同，苎麻吸收的养分量也就不同，产量和品质就会出现差异[3]。

氮是提高苎麻产量最主要且最有效的营养元素，但高氮又会引起苎麻纤维品质下降。研究表明，施氮肥过多使苎麻纤维细胞壁变薄，出麻率和纤维品质均较低，尤其纤维支数降低[4,5]。钙能促进苎麻生长，单施钙对苎麻钙素营养吸收特征的影响曾有报道[6-10]，在氮、磷、钾肥供应充足时对生长在酸性红壤上的苎麻施用石灰，可以提高苎麻纤维产量和支数[3]。但对钙素营养的研究很少，钙氮配施对苎麻纤维产量和品质影响的研究尚未见报道。

本文研究钙氮配施对苎麻纤维产量和品质的影响，为培育优质苎麻提供合理的施肥方案，对以后更好的研究苎麻纤维品质、提高苎麻的经济效益具有重要的理论和实践意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试苎麻材料为苎麻主栽品种湘苎三号（壮龄麻）。2008年3月～11月在湖南农业大学苎麻研究所长期定位试验基地进行。

供试土壤为红壤，其基本理化性质为pH值5.1、有机质21.4g/kg、全氮1.49 g/kg、全磷1.27 g/kg、全钾 13.9 g/kg、速效磷 75.7mg/kg、速效钾 59.0 mg/kg、速效氮 99.1 mg/kg、代换性钙 5.1 cmol/kg、代换性镁6.1 cmol/kg。

1.2 试验设计

试验 4 个 Ca 水平(Ca0、Ca1、Ca2、Ca3分别表示施 Ca(OH)20 kg、187.5 kg/hm2、375 kg/hm2、562.5 kg/hm2)，3 个 N 水平（N1、N2、N3 分别表示施尿素 150kg、300kg、450 kg/hm2），共 12 个处理组合，以Ca0N1为对照，每处理组合重复3次，共36个小区。小区面积15m2（5m×3m），随机区组排列，小区之间用水泥板隔开。尿素、Ca(OH)2按头麻60%、二麻20%、三麻20%进行分配，于每季麻苗期均匀撒施。5月26日收获头麻，7月27日收获二麻，10月20日收获三麻。

1.3 取样与分析方法

收获时，将整个小区全部砍杆、剥皮、刮麻、自然风干后称原麻纤维重。每个小区选取有代表性的10株，将其原麻化学脱胶后按照GB5884测定纤维支数，GB5889测定原麻含胶率和精干麻残胶率，采用LLY-06B型电子单纤维强力仪测定单纤维断裂强力。纤维产量为三季麻总重；纤维支数、单纤维断裂强力、纤维含胶率和残胶率均为三季麻平均值。

所有数据整理分析用Excel2007和SPSS V17.0统计软件分析。

2 结果与分析

2.1 钙氮配施对苎麻纤维产量和支数的影响

由图1可知，尿素和Ca(OH)2配施处理间纤维产量差异显著，但尿素和Ca(OH)2配施与纤维产量相关不显著。N1+Ca(OH)23的纤维产量较高，与N2+Ca(OH)22、N3+Ca(OH)21处于同一水平，彼此间差异不显著，说明在本实验条件下，N1水平已经能获得较高纤维产量。在N1水平上，Ca(OH)23比 Ca(OH)21、Ca(OH)22 增产显著，说明增施Ca(OH)2能提高苎麻纤维产量。在N2、N3水平组最高产量分别是N2+Ca(OH)22及N3+Ca(OH)21，随着氮水平的提高，其Ca(OH)2水平相应降低一级。

图1 钙氮配施对苎麻纤维产量的影响Fig.1 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the fiber yield

苎麻纤维支数是衡量纤维品质的重要指标，纤维支数越高，纤维品质就越好。不同施肥处理对苎麻纤维支数有显著影响。由图2可知，苎麻纤维支数与施Ca量的相关性达极显著水平（r=0.997**）。在本实验条件下，N3+Ca(OH)23的纤维产量较高，比CK增加38.0%。在同一N水平下，纤维支数施Ca(OH)2量呈正相关，同一Ca(OH)2水平下，纤维支数相关不显著。说明在尿素和Ca(OH)2配施条件下，相应地增加Ca量能显著提高苎麻的纤维支数。

2.2 钙氮配施对苎麻单纤维断裂强力的影响

苎麻单纤维断裂强力是反映纺织性能的重要指标。图3显示增施尿素和Ca(OH)2显著提高苎麻单纤维断裂强力。各处理中，单纤维断裂强力在N3+Ca(OH)23处理时达最高值，比CK增加38.14%。与纤维支数相似，本实验同一N水平下，单纤维断裂强力施Ca(OH)2量呈正相关，同一Ca(OH)2水平下，单纤维断裂强力相关不显著。说明在尿素和Ca(OH)2配施条件下，相应地增加Ca量能显著提高苎麻的单纤维断裂强力

2.3 钙氮配施对苎麻纤维含胶率的影响

苎麻胶质通常指果胶、木质素、半纤维素等胶杂物质，含胶率越低，苎麻经济效益越高。由图4看出，不施Ca(OH)2的情况下，纤维含胶率随着施N量增加呈现下降趋势，说明本实验条件下高N能降低纤维中含胶率。配施Ca(OH)2后，苎麻纤维含胶率显著增加，同一N水平下，Ca(OH)21与Ca(OH)22差异不显著，Ca(OH)23显著高于其他处理。N3+Ca(OH)23处理时纤维含胶率达最高值，比CK增加14.15%。说明高Ca(OH)2、高N配施能显著增加苎麻纤维含胶率，为降低纤维含胶率，田间配施N、Ca(OH)2量不宜过高。

2.4 钙氮配施对苎麻纤维残胶率的影响

苎麻残胶率是影响苎麻纺织性能的主要指标[11]。从图5可以看出，各处理间纤维残胶率差异显著。同一N处理下，除N1+Ca(OH)21外，其余处理的纤维残胶率随着Ca水平上升显著增加；同一Ca处理下，除N3+Ca(OH)23外，纤维残胶率随N水平上升呈增加趋势。N2+Ca(OH)23处理时纤维残胶率达最大值，比对照增加88.08%。苎麻纤维残胶率与纤维含胶率表现基本一致，在高Ca(OH)2、高N配施条件下均显著增加。

3 讨论

植物对某种养分的吸收和利用效率不仅与介质中该养分的浓度供应有关，还与其它养分含量的变化有关[12]。钙氮配施对蔬菜营养动态影响的相关研究较多，娄春荣等研究发现N、Ca配合施用，有利于提高番茄叶片硝酸还原酶活性[13]；张建华等通过研究，发现氮钾钙配施对生菜生长有显著的影响，适宜的氮钾钙配比可以促进生菜的生长[14]；刘晶晶等通过盆栽试验发现，不同形态氮与钙配施对小白菜品质、体内钙形态及含量均有显著影响[15]。张英鹏等研究表明，N浓度为8 mmol/L和Ca2+浓度为5 mmol/L，是菠菜生长较适宜的氮、钙浓度[16]。前人在苎麻肥料配合施用方面作了较深入的的研究，结果表明施450kg/hm2尿素，KCl 300kg/hm2时产量最高，经济效益最好[17,18]。在氮、磷、钾肥供应充足时，对生长在酸性红壤上的苎麻施用石灰，可以提高苎麻纤维产量和支数[3]。

图2 钙氮配施对苎麻纤维支数的影响Fig.2 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the fiber fineness

图3 钙氮配施对单纤维断裂强力的影响Fig.3 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the single fiber strength

图4 钙氮配施对纤维含胶率的影响Fig.4 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the pectin content of fiber

图5 钙氮配施对苎麻纤维残胶率的影响Fig.5 Effect of urea combined with Ca(OH)2on the residual pectin content of fiber

本研究发现，在N1、N2和N3水平组最高产量分别是N1+Ca(OH)23、N2+Ca(OH)22及N3+Ca(OH)21，随着氮水平的提高，其Ca(OH)2水平相应降低一级，本实验条件下高Ca(OH)2、高N互作可能在苎麻纤维生长上表现为拮抗作用。配施Ca(OH)2对纤维品质影响较大，供N一致时，施Ca(OH)20～562.5 kg/hm2，苎麻纤维支数、单纤维断裂强力、含胶率和残胶率均随着施Ca量的增加而增大，而对纤维产量影响较小；高Ca(OH)2、高N配施能显著提高苎麻纤维支数、单纤维断裂强力、含胶率和残胶率，而适量尿素和Ca(OH)2配施对苎麻纤维生长增产效果最显著。本实验中Ca(OH)2的作用机理是可能兼有钙与调酸作用，如需明确区分是钙还是调酸的作用，还需要进一步研究。

钙素和氮素营养的动态和平衡严重影响到苎麻的纤维支数，含胶率和残胶率，对今后指导苎麻合理施肥和合理培育高产苎麻极为重要。在以后的研究中，将结合苎麻根际营养和土壤养分同时研究苎麻施肥对纤维品质的影响。

4 小结

综合纤维产量和品质，在本试验条件下，当施尿素300kg、Ca(OH)2375kg/hm2时，湘苎三号纤维产量最高，可达2400 kg/hm2以上，纤维支数和单纤维断裂强力较高，含胶率和残胶率较低，是湘苎三号优质高产的较好施肥方式。

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