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《湖南农业大学》 2007年
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南方红壤区冬季亚麻产业化关键技术研究

孙焕良  
【摘要】: 亚麻(Linum usittatissiumum L.)为亚麻科(Linaceae)亚麻属(Linum)一年生草本纤维植物。亚麻栽培种有纤用型、油用型、油纤兼用型三种生态类型,其中,纤用型亚麻简称亚麻,油用型和兼用型亚麻合称为胡麻。亚麻为喜温凉湿润的长日性作物,主要分布于N 49~53°的高纬度国家和地区,它是当今世界的三大纤维作物和五大油料作物之一。本文针对亚麻南移冬季种植所引发的重大理论问题,特别是南方红壤区冬季亚麻高产优质栽培与脱胶制纤中存在的重大技术难题,全面系统地研究了该区冬季亚麻的生长发育规律及其生理特性、亚麻生态适应性及其生理机制、亚麻高产优质栽培的关键技术、亚麻韧皮剥制机械及其原麻脱胶技术等。主要试验结果如下: 1.南方红壤区冬季亚麻生长发育规律及其生理特性 通过亚麻主要生育期和根系重量、体积、表面积、吸收面积、活性吸收面积、根系氧化力等的动态观测,明确了亚麻南移冬种生育期比其在原产地夏季种植延长80 d以上;发现南方红壤区元月中旬低温期间,亚麻根系活性吸收面积急剧下降,根系氧化力趋近于零,生长发育处于停顿状态,导致该区冬季亚麻有冬季和春季两个生长高峰。通过茎高、茎粗、茎重及其茎中部韧皮细胞的观测,探明了南方红壤区冬季亚麻主茎生长及其韧皮纤维发育规律。通过单株叶片数量、叶重、叶面积、干物质积累及其分配的测定,明确了南方红壤区冬季亚麻叶片分化生长及其群体光合特性;通过根系、茎杆、叶片、花果中氮、磷、钾素含量和积累量的测定,揭示了南方红壤区冬季亚麻主要营养元素吸收与分配动态;通过亚麻单株与群体现蕾、开花数的观测和种子数量、重量、含油率的测定,明确了南方红壤区冬季亚麻的现蕾开花习性与种子发育规律,初步探明了该区冬季亚麻开花不结实的主要原因,提出了南方红壤区冬季亚麻不宜就地留种,应推行纤维生产与种子生产(良种繁育)分离的栽培新模式。 2.南方红壤区冬季亚麻生态适应性及其生理机制 通过周年分期播种试验,明确了亚麻对南方复合生态因子的适应性及其生育期特征,探明了亚麻的复合生态适应性与南方红壤区亚麻种植的最适季节。通过亚麻低温胁迫试验,探明了亚麻生育前中期的低温耐性,发现亚麻种子露白萌动与胚根生长期遇0℃低温不能出苗,幼苗期因表层土壤结成的冰柱将亚麻幼苗逐步拔出裸露于土表而死亡,枞形期可耐短期(12h)-5℃的低温,从理论上解决了亚麻南移冬种的安全越冬问题。通过光照长度对亚麻生长发育和纤维品质影响的研究,发现亚麻的光照长度适应性较强,可在日照长度9~18 h条件下正常开花结实,修正了短日照使亚麻纤维木质化的学术观点。通过亚麻生育前期、中期、后期干旱胁迫试验与相关生理指标的测定,进一步明确了亚麻不同生育阶段的水分适应性及其生理机制,发现亚麻耐旱性较强,既可在田间持水量55%的干旱条件下生存45d左右,又可在有一定渗漏量和低温条件下,亚麻长期土面淹没仍能正常生长发育。通过土壤适应性栽培试验,发现亚麻对南方红壤区主要土壤的适应性性较强,第四纪红土红壤最适合亚麻种植,而pH过高的石灰土和保水性过差的紫色土不宜种植冬季亚麻。 3.南方红壤区冬季亚麻高产优质高效栽培技术 从国内外亚麻高产优质品种中,筛选出适合南方红壤区冬季种植、可与双季稻配套的亚麻良种“阿丽亚娜”和“范妮”;针对南方红壤区土壤“粘、酸、旱、板、瘦”和水稻土翻耕困难、难以细碎的问题,研究出亚麻最佳播种期(10月底至11月初)、播种量(90 kg/hm~2)和以“倒茬、浅耕、撒播”为核心内容的高产优质播种技术。通过施氮量、施磷量、施钾量和氮肥施用期对亚麻生长发育、产量品质、种植效益影响的研究,提出了“控施氮肥、重施钾肥、重施冬肥,轻施春肥”的优质高效施肥技术:施氮量以75.0 kg/hm~2最佳、施用期以“60%基肥+40%苗肥”最好,施钾量以37.5~75.0kg/hm~2最好,施磷量以22.5 kg/hm~2最佳。根据亚麻田间杂草种类及其消长规律,通过除草剂种类及其组配方式的筛选与施用方法的比较研究,提出了南方红壤区冬季冬季亚麻“都尔芽前除草+高效盖草能茎叶除草”的安全高效化学除草技术。根据南方红壤区冬季亚麻倒伏的主要原因,研究出以亚麻化学杀雄控花、壮杆为主要特征的防倒新技术。 4.南方红壤区冬季亚麻韧皮剥制机械及其脱胶技术 利用亚麻韧皮部与木质部(麻骨)、韧皮纤维细胞与其周边细胞间机械物理性能的差异,研制出国内外首台家用型反拉式亚麻剥麻洗麻联合机。进而根据亚麻原麻的基本特征,发明了亚麻韧皮化学脱胶(碱液煮炼)、物理脱胶(高压蒸煮)和天然微生物脱胶(温水沤麻)技术,将国内外沿用了数千年的收获原茎改为收获原麻(韧皮),将原茎脱胶、干茎制纤的传统加工工艺,改为剥制韧皮后进行原麻脱胶的新工艺,从根本上解决了原茎长途运输困难、霉变腐烂现象、脱胶工艺烦琐,加工效益较低、生产环境差等一系列困扰亚麻产业持续高效发展的技术难题。
【学位授予单位】:湖南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S563.2

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