丘陵地剑麻施肥技术探讨
2019-10-08蒋恩冬谭施北习金根阮耀礼方石桂陈禄易克贤
蒋恩冬 谭施北 习金根 阮耀礼 方石桂 陈禄 易克贤
摘 要:为探索适宜丘陵地剑麻的施肥技术,以广西农垦东方农场为研究对象,从麻园土壤肥力状况、剑麻营养状况、剑麻施肥技术及土壤改良措施等方面进行了总结和探讨。认为丘陵地麻园土壤肥力总体偏低,可通过培土、松土和麻茎深埋还田、麻渣覆盖进行改良。改良后,剑麻氮、磷、钾营养状况良好。认为剑麻丘陵地施肥现状存在肥料运输道路差、施肥机械缺乏、新型肥料研发和应用不足的问题,建议加大麻园道路修建投入、加大力度研发和改造适用于丘陵地麻园的小型机械、试用和研发适用于丘陵地麻园的新型肥料。
关键词:剑麻 丘陵地 施肥 土壤 改良
Abstract:Carried out an experiment in the hilly-land sisal garden in Dongfang Farm of Guangxi to study the soil fertility, sisal nutritional status, sisal fertilization technology and soil improvement measures, aiming to get the adaptable fertilization technique for sisal planted in hilly area. Results show that soil fertility of hilly land is generally low, and should be improved by ridging and loosening soil, burying sisal stalk deep underground and covering with sisal residue. The nutritional status of nitrogen, phosphorus and potassium in sisal leaves is well after improvement. Some problems such as poor haulage road,lack of fertilizing machinery and new fertilizer exist in sisal garden. Should increase investment in road construction, and develop small machinery and new fertilizer for sisal garden in hilly area.
Key words:Sisal;hilly area;fertilization;soil;improvement
剑麻(Agave sisalana Perrine.)是热带、亚热带地区重要的硬质纤维作物,主要分布在巴西、坦桑尼亞、肯尼亚、马达加斯加、墨西哥、中国等国家,中国剑麻主要分布在广西、广东和云南等省(自治区)的热带、亚热带地区[1]。剑麻纤维具有拉力强、耐磨擦、耐酸碱、耐腐蚀等特性,广泛用于制作缆绳、钢丝绳芯、高级纸张、地毯等 [2]。广西农垦东方农场有限公司成立于1952年,地处钦州市浦北县南部,场部驻址为张黄镇 (N 22°0′37.79″,E 109°27′20.93″)。农场地处南亚热带季风气候区,气候温和,阳光充足,雨量充沛,年均温22.5℃,年均降雨量1700~1800 mm,地形地貌以丘陵为主。东方农场现有剑麻面积约534 hm2,剑麻高产田鲜叶单产为16.1 t/ hm2,干纤维单位面积产量高达7.9 t/ hm2 。
我国长期以来对麻田土壤肥力[3]、剑麻营养特性[4]、肥料效应[5]、施肥时间和方法[6]等方面都进行了广泛研究,创建和开发了剑麻施肥量参考指标[7]、剑麻营养诊断和平衡施肥方法[8]、剑麻专用复合肥[9]等实用技术和产品,为我国剑麻高产稳产作出了重要贡献,使我国剑麻单产和品质处于国际领先水平,有力保证了我国剑麻产业持续健康稳定发展。近年来我国在剑麻营养与施肥方面,主要进行了剑麻产区土壤肥力状况调查[10-12]、剑麻营养特性[13-14]、剑麻专用生物配方肥[15]、机械化施肥[16]等方面的研究,并取得了一定进展。然而,我国对剑麻营养与施肥技术的研究多以平地麻园为对象,研究成果主要适用于平地剑麻产区,而对丘陵地麻园施肥技术的研究较少。由于丘陵地麻园在土壤肥力水平和交通运输状况方面均与平地有所不同,所以各项施肥技术措施也与平地有所差异。本文以广西农垦东方农场有限公司为例,从麻园土壤肥力状况及改良措施、剑麻营养状况、肥料种类、肥料配制及用量、施肥方式、施肥时间等方面总结和探讨了丘陵地剑麻的施肥技术,以期为我国丘陵地剑麻种植提供参考。
1 麻园土壤肥力及剑麻营养状况
1.1 麻园土壤肥力
2011年,按《测土配方施肥技术规程》进行土壤采样和分析,通过采集0~20 cm土壤样品,调查了全场各个分队的耕地土壤肥力水平。按土壤养分分级标准[17],所调查的东方农场26个分队中,有15个分队土壤pH为微酸性,11个分队为酸性,平均为5.4。土壤有机质含量有16个分队处于中等水平,平均为23.9 g/kg。土壤全氮含量也有16个分队处于中等水平,平均为1.2 g/kg。土壤速效磷含量有13个分队处于较丰富水平,有7个分队处于中等水平,平均为23.6 mg/kg。土壤速效钾含量分别有11个分队处于缺乏水平和较缺水平,平均为60.8 mg/kg(表1)。总体来看,东方农场耕地土壤肥力处于中等水平。但土壤速效钾含量较低,应结合作物的需钾规律注重钾肥的施用。2018年调查了主要剑麻生产分队黄安队、符竹冲队、劳机塘队土壤养分含量情况,结果显示(表2),3个分队土壤pH平均为5.5,属酸性土壤。土壤有机质含量平均为11.8 g/kg,属较缺水平。土壤碱解氮含量平均为51.1 mg/kg,属于缺乏水平。速效磷含量为6.1 mg/kg,属较缺水平。速效钾含量为33.7 mg/kg,属缺乏水平。由剑麻园土壤养分含量调查结果可见,东方农场麻园土壤氮、磷、钾含量均较低。可能是因为剑麻园多开建于丘陵地,土壤肥力较为贫瘠,养分含量较低。虽然剑麻是相对耐贫瘠的作物,但矿质营养供应不足也会导致严重减产。因此,在这些贫瘠的土地上种植剑麻,施肥显得更为重要。只有施足了肥料,给剑麻供应充足的养分,才能获得高产。但由于人工成本较高、交通不便、肥料成本升高、施肥方式落后等原因,部分产区剑麻肥料供应还不够充足,造成产量偏低。
1.2 农场剑麻营养状况
20世纪80年代末,通过调查全国大部分剑麻产区叶片养分含量,并结合大田肥料试验和缺素试验结果,总结出了我国剑麻叶片全氮、全磷、全钾含量适宜含量分别为8.5~11.0、1.0~1.8、13.0~18.0 g/kg,并以此作为制定施肥方案的依据。如果叶片养分含量处于适宜值范围内,说明剑麻植株营养状况良好,有利于获得高产;如果叶片养分含量低于适宜值,说明剑麻植株营养状况较差,需要补充肥料,以提高产量水平。叶片营养诊断是我国剑麻生产重要的栽培技术措施,为肥料的合理施用提供了科学依据,为剑麻的高产稳产提供了有效途径,使我国剑麻单产长期保持较高水平。因此,剑麻叶片营养状况对剑麻肥料的合理施用具有重要的参考价值和应用价值。调查结果显示(表3),东方农场黄安、符竹冲、劳机塘3个分队剑麻叶片全氮含量平均为9.4 g/kg,3个分队均处在剑麻叶片营养诊断指标适宜值范围。全磷含量平均为2.0 g/kg,其中黄安队和符竹冲队叶片全磷含量高于适宜上限。3个分队全钾含量平均为17.0 g/kg,处在适宜值范围内。可见,东方农场剑麻氮、磷、钾营养状况良好,其中磷素营养还存在过剩的趋势。在麻田土壤肥力偏低的条件下,说明东方农场施肥管理措施到位,保证了剑麻营养供应充足。
2 剑麻施肥技术及土壤改良措施
2.1 剑麻施肥技术
2.1.1 肥料种类及用量
东方农场参考《剑麻栽培技术规程》推荐施肥量并结合本场实际,制定了剑麻施肥措施。东方农场剑麻生产所施氮肥以碳酸氢铵和尿素为主,磷肥和钾肥以钙镁磷肥、氯化钾为主,复混肥通常使用剑麻专用肥,有益复合微生物菌剂则结合麻渣还田配合施用(表4)。其中,剑麻基施肥料按行业标准给定的用量施用,而追肥用量通常有两种方法,方法一为场部推荐和采用,方法二为部分分队采用。其中,方法一氮肥选用碳酸氢铵,用量为0.17 kg/株·年(按300株/667 m2折算),并配施剑麻专用复合肥,用量为0.33 kg/株·年。隔年施用石灰,用量为0.4 kg/株·年。缺硼的麻田添加硼砂配合施用,用量为4 g/株·年。麻渣用量为16.7 kg/株·年,但由于缺乏麻渣还田机械,人工成本又较高,麻渣还田只有在距离加工厂较近的麻田才有条件施用。方法二氮肥选用尿素,用量为0.17 kg/株·年。不选用剑麻专用复合肥,但配施磷肥和钾肥。磷肥选用钙镁磷肥,钾肥选用氯化钾,用量均为0.17 kg/株·年。石灰和硼砂用量同方法一。以上为成年麻园的施肥用量,而对未开割的幼年麻园,则减少30 %用量施用。
在按上述施肥方法和用量施用的基础上,每1-2年还需进行叶片营养诊断,并结合诊断结果对肥料配比和用量进行调整。如果叶片营养诊断结果显示某养分含量处在营养诊断指标适宜值范围内,则当年相应肥料配比和用量只需按照农场制定的施肥方案进行配比和施用;如果诊断结果显示某养分含量高于指标适宜值上限,则当年相应肥料应少施或停施;如果诊断结果某养分含量低于指标适宜值下限,则当年相应肥料用量应增加。肥料增施量按以下公式计算:
其中,某养分适宜值和实测值单位为g/kg,鲜叶产量单位为t/667 m2,氮、磷、钾的C值分别为1.0、0.92、0.54,尿素、碳酸氢铵含氮量为46 %、18 %,钙镁磷肥含磷量为5 %,氯化钾含加量为52 %,氮肥、磷肥、钾肥利用率分别为50 %、16 %、50 %。例如,根据2018年剑麻营养诊断结果(表3),东方农场黄安、符竹冲、劳机塘3个分队剑麻叶片全氮含量均在剑麻氮素在营养诊断指标适宜值范围内,则当年剑麻氮肥按照农场制定的施用量施用。黄安队和符竹冲队剑麻叶片全磷含量均超过了营养诊断指标适宜值上限,再加上考虑到磷肥由于释放缓慢而在麻田中残留较多,因此,当年磷肥用量可以适当减少。3个分队叶片全钾含量均在指标适宜值范围内,所以当年剑麻钾肥应按农场制定的方案施用。
2.1.2 施肥方式和时间
东方农场剑麻田多为丘陵地,在采用方法一施肥时,氮、磷、钾、硼肥以穴施为主,石灰则撒施在施肥穴周围,施放位置也应每年更换,麻渣通常采用小行覆盖的方式施放。采用方法二时,氮、磷、钾、硼肥和石灰均采用撒施的方式均匀施放在小行间,并覆盖麻渣,然后覆土。这种方式可以一次性把所有肥料全部施入,大大减少了劳动投入。具体做法为:先用拖拉机将新鲜麻渣运往田间,按一定距离放置在大行间,以便后期施肥时进行小行覆盖。施肥时,先将配制好的化肥均匀撒施于剑麻小行间,再用小铲进行麻渣小行覆盖,覆盖厚度为5 cm以上。覆盖麻渣后,撒上一定量石灰,再覆一层薄土,厚约3 cm。但这种方法由于施肥时间在秋冬季节,正值剑麻生长缓慢时期,所施化肥未能及时被剑麻吸收,这可能在一定程度上增加了化肥的损失,尤其是尿素的损失。
东方农场根据剑麻生长特点和用工安排,场部推荐剑麻施肥时间为每年3-4月,即春季施肥,按照方法一的肥料配制和用量进行施用。由于方法一中化肥采用大行穴施的方式,可以与麻渣还田分开施用,麻渣还田则在每年10月剑麻开割之后伴随叶片加工同时进行。而方法二中,化肥采用小行撒施的方式施用,需与麻渣小行覆盖同时进行。而剑麻通常在每年10月开割,并加工叶片产生麻渣。麻渣需要及时处理,需在叶片加工过程中源源不断地运往田间当作有机肥还田。所以,方法二的施肥时间通常在每年10月产生麻渣之后劳动力充足时便开始进行,时间一般从每年10月开始至次年2月结束,即秋冬季施肥。有关剑麻施肥时间的研究较少,根据农场的生产经验,采用方法一在每年3-4月施肥或采用方法二在每年10-12月至次年1-2月施肥均能获得高产。
2.2 麻园土壤改良措施
针对土壤肥力较低的情况,东方农场主要采取培土、松土和麻茎、麻渣还田措施進行土壤改良。每年3-4月的培土一般结合施肥进行,若进行穴施或沟施,则可结合施肥穴或施肥沟覆盖进行剑麻小行培土;若进行小行撒施,可结合小行覆盖进行培土。5-8月,在剑麻施肥之后、割叶之前的这段时间,也正是多雨时节和剑麻生长旺盛期,可采用小型机械进行机耕松土,并将翻松的土壤培上剑麻畦面。麻渣还田的方式以覆盖为主,即每年9-12月至次年1-2月,利用剑麻叶片加工产生的麻渣覆盖于小行间并覆土,以提高土壤有机质含量。多年生产发现,麻渣小行覆盖对剑麻高产稳产具有重要作用。但由于东方农场麻田多为丘陵地,交通不便,也缺少合适的麻渣还田机械,所以,随着人工成本不断增加,麻渣还田难以大面积实施,只有靠近加工厂且劳动力充足的少数麻田得以实行。
丘陵地麻园普遍推广使用了“麻茎深埋+换行”的开垦方式,即在清理老麻园、开垦新麻园时,对于坡度较大的麻田,先用挖掘机将麻茎挖出,移到坡位较低的行边上;而对于缓坡麻田,梯田较矮,行边不足以埋入麻茎,则先用挖掘机挖出深1 m以上土坑,然后将麻茎埋入坑内,1个土坑约可埋入麻莖10个。埋入麻茎后覆土,将麻茎深埋50 cm以上。再将地面整平,重新开建新行,并将幼苗种于新种植行上。整个流程相当于将大部分麻茎埋于行间,再将行间开垦为新种植行,前茬的行间变成了种植行,而前茬种植行则变成了新植麻田的行间,前后茬种植行转换了位置(图1)。调查发现,埋于地下的麻茎逐渐腐解后可增加土壤有机质含量,改善土壤理化性质。多年生产实践表明,麻茎深埋还田对麻茎处理、麻田土壤改良和剑麻增产均具有积极作用,目前已在我国丘陵地麻园推广应用。
3 结论与建议
3.1 现行剑麻施肥技术的优点
现行2种施肥方法通过将不同化肥种类按一定用量混配后1次性施用,达到了省工省力的目的。其中方法一中化肥以穴施的方式在剑麻快速生长前期施用,减少了开挖施肥沟的劳动投入。麻渣还田不但可以补充已收割叶片所带走的各种主要营养元素,同时还能减少剑麻加工对环境的污染。钙是剑麻纤维素形成及生长发育的重要营养元素之一,适量合理施用钙肥(石灰),可促进麻株生长,增强抗逆力(特别是抗寒力和抗病力),提高纤维产量和质量。方法二采用小行麻渣覆盖施肥的方式,使表层土壤疏松透气,促进了剑麻新根的增长,从而提高了剑麻的吸水吸肥能力,促进了剑麻的生长。麻茎深埋还田对麻茎处理、麻田土壤改良和剑麻增产均具有积极作用。
3.2 丘陵地剑麻施肥存在的问题及建议
丘陵地客观存在着坡度较大、地势不平、地块分散等不利因素,麻园道路陡峭、狭窄、崎岖不平,交通不方便。与平地相比,丘陵地麻园有3大施肥障碍:?譹?訛肥料运输困难,成本高。由于山路狭窄崎岖,交通不方便,难以大量运输肥料至剑麻田间,导致丘陵地剑麻田肥料用量减少,严重影响了土壤改良和肥力提升。?譺?訛缺乏施肥机械。丘陵地不便于中耕施肥机器开展作业,剑麻施肥仍以手工为主,施肥效率低,人工成本高。?譻?訛丘陵地剑麻园坡度较大,雨季造成肥水流失严重。
针对丘陵地剑麻园施肥存在的困难,建议加强做好以下几点:?譹?訛加大麻园道路修建投入。道路多为公共资源,供集体使用,道路的规划和修建多由行政管理部门统一实施。所以,剑麻生产单位应积极从公共资金中加大对麻园道路的投资力度,逐年修建并维护。?譺?訛加大力度研发和改造适用于丘陵地麻园的小型机械。?譻?訛试用和研发适合丘陵地麻园的新型肥料。由于目前丘陵地麻园施肥多采用1次性穴施,施用常规化肥很容易造成肥效期短、损失率高、施肥不均等问题,因此积极研发和推广释放缓慢、肥效期长、损失率较低的新型肥料非常有必要。
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