剑麻(学名: Agave sisalana Perr. ex Engelm . ),又名菠萝麻,是 天门冬科 (Asparagaceae)龙舌兰属多年生热带硬质叶纤维作物 。原产于 墨西哥 的 尤加坦半岛 ,主要分布在 亚洲 、非洲和 南美洲 等国家和地区,其中 坦桑尼亚 、 肯尼亚 、 海地 、巴西、 马达加斯加 等是主产国 。中国华南及西南各省区引种栽培 ,剑麻主产区在 广西壮族自治区 、 广东省 和 海南省 区 。剑麻分布地区多在海拔500米以下 ,生于山坡、林缘及路旁 。
剑麻茎粗短。叶呈莲座式排列,叶刚直,肉质,剑形,初被白霜,后渐脱落而呈深蓝绿色,通常长1~1.5米,最长可达2米,中部最宽10~15厘米,表面凹,背面凸,叶缘无刺或偶而具刺,顶端有1硬尖刺,刺红褐色,长2~3厘米。 复总状花序 粗壮,高可达6米;花为黄绿色,有浓烈的气味;子房呈长圆形; 蒴果 长圆形,长约6厘米,宽2~2.5厘米 。
剑麻味微甘、辛、性凉。有凉血止血,消肿解毒的功效。主治肺痨, 便血 ,衄[nǜ]血,咯血,痔疮,痈[yōng]疮肿毒, 痢疾 多种疾病 。剑麻环境适应能力强,抗污染和净化空气的能力强;有利于防止水土流失,改善生态环境 。剑麻纤维质地坚韧,耐磨、耐盐碱、耐腐蚀,广泛运用在运输、渔业、石油、冶金等各种行业,具有重要的经济价值。
栽培历史
剑麻的发现利用
剑麻原来是 墨西哥 的一种野生植物,广泛分布于 墨西哥 东南部的尤加坦半岛。由于当时剑麻未被发现它的用途,所以一直没引起人们的注意。相传在古代有一位 玛雅人 的酋长名叫伊查姆纳,一天到野外去采药,被这种叶为利剑的植物刺伤,刺得很痛,于是他命令随从鞭打这种植物,从叶片上打出沽白坚韧的纤维,后面发现用这种纤维制成绳索,可用于搬石建筑高大的金字塔。
剑麻的传播
十五世纪初,西班牙人入侵墨西哥后,首先注意的是剑麻。他们曾高度地评述过这种植物。接着, 西班牙 人把第一批剑麻种苗从 墨西哥 运往西班牙。1550年,勒克吕斯(Lecluse)又将剑麻从西班牙运往 荷兰 。1836年,美国人帕连(Perrine)又从墨西哥运往 佛罗里达州 1893年由德属“东非公司”的农学家 兴道夫 (DrRiehard Hindorf)从佛罗里达移到东非州,以后传播到亚洲印尼等地,现如今剑麻广泛分布在亚、非、 拉丁美洲 等三十多个国家。
形态特征
株
剑麻为生叶纤维植物。茎粗且短。
叶
叶莲座状排列于茎,开花之前,一株剑麻通常可产生叶约200~250枚,叶剑形,长1~2m,宽10~15厘米,挺直、肉质、初被白霜,后渐脱落而呈深蓝绿色,表面凹,背面凸, 叶缘 无刺或偶而具刺,先端有一长2~3厘米的红褐色刺尖。
花
复总状花序 粗壮,高可达6米;花黄绿色,有浓烈的气味; 花梗 长5~10毫米;花被管长1.5~2.5厘米,花被裂片卵状 披针形 ,长1.2~2厘米,基部宽6~8毫米; 雄蕊 6,花丝着生于花被裂片的基部,长6~8厘米; 花药 长约2.5厘米;子房长圆形,长约3厘米, 花柱 线形,长6~7厘米, 柱头 稍膨大。
果
朔果长圆形,长约6厘米,宽2~2.5厘米。花落后, 花序 上产生大量吸芽(从剑麻 地下茎 长出地面的幼苗 )。
物种分布
世界分布
剑麻原产 墨西哥 ,主要分布在 南美洲 、 非洲 和 亚洲 等国家和地区,其中 巴西 、 坦桑尼亚 、 肯尼亚 、 海地 、 马达加斯加 等是主产国 。
中国分布
剑麻在中国华南及西南各省区引种栽培 ,中国剑麻主产区在 广西壮族自治区 、 广东省 和 海南省 等省区 。
生长习性
剑麻适于 热带 、 亚热带 广大地区栽培,喜高温多湿和雨量均匀的高坡环境,适应性较强,耐瘠、耐旱。宜种植于疏松、排水良好、地下水位低而肥沃的砂质壤土,抗风、怕积水。适合在排水良好的中性轻粘土壤环境生存且土壤的 pH值 适宜在5.8以上。剑麻生产最适宜地区的温度为23℃左右;剑麻生产最适地区的降雨量应达到1200~1800毫米的标准 。
繁殖方式
无性繁殖
无性繁殖能保持母株的优良性状且所需的时间短,是生产上常被采用的主要繁殖方法。另外, 有性繁殖 所需的时间较长,植株变异性大,多在育种时采用(以利用这种变异性创造出新的品种),剑麻的有性杂交育种是通过人工授粉的方法,将两个或两个以上的亲本组合在一起,利用两性细胞的结合来打破两亲的遗传特性,使其性状重新组合;随后,对其后代进行选择及培育,以创造出比亲本更优秀的新品种。因此剑麻繁殖多采用 无性繁殖 。
吸芽繁殖
吸芽常被选作繁殖材料,一般把高约25厘米的吸芽(从麻株地下茎长出地面的幼苗 )切取,直接移至疏植苗圃培育。吸芽的优点在于其苗壮、生长迅速、出圃快且数量多。然而,由于吸芽取自大田植株的不同个体,其生长差异较大,导致后续开花不如珠芽整齐一致 。
珠芽繁殖
珠芽(从开花母株的小 花梗 采集得来 )是一种优良繁殖材料,长至10~15厘米时,其基部产生离层而自然脱落,收集后密植,待幼苗高20~25厘米时疏植。珠芽繁殖的优点在于生长整齐,开花较为一致,且抗逆性较强。然而,其缺点也较为明显,即育苗时间长,出圃速度慢,且管理过程相对费工 。
快速繁殖法
剑麻生长过程中,生长点会产生大量生长素,它既能促进顶芽的生长,又能抑制腋芽的萌发,因此需要用人为的方法解除顶端优势,采取相应的措施。钻心或挖心法母株寿命长,出苗壮,但出苗较慢,短期内出苗较少;挖心破头或钻心破头法不损伤叶片和根系,保持水分养分供应,短期内出苗快而多,但在高温雨季易溃烂,后期出苗较弱小;钻心剥叶法出苗快而多且整齐,但剥叶花工多,减少了叶片光合作用面积,后期苗小而弱。
组织培养
该繁殖方法通过直接利用茎尖或分生组织进行培养增殖侧芽,能够保持基因型基本不变,从而确保繁殖出的后代变异机率极低,遗传性状稳定。组培所使用的外植体必须寻选取生长健康,无病害侵染且品种纯正的植株,按照科学的方法切取顶芽和 叶芽 茎块处理完后放入诱导培养基、生根培养基培养。后面先将生根好的瓶苗搬到室外进行炼苗培养,小苗成活后,可喷施叶面肥,当小苗长至相应长度可将其移出移栽至大棚内 。
栽培技术
田间管理
对剑麻种苗的选择,需选择无病害侵染、麻头(即剑麻的茎 )较大和叶片生长情况好的幼苗。剑麻基肥可用猪粪或者鸡粪与 钙镁磷肥 或塘泥等一起浸泡,在剑麻种植穴中应投放适量基肥与泥土进行搅拌,在定植时为避免出现伤根,应防止麻头与肥料接触。剑麻是一种喜欢 钙 的作物,又适合土壤呈 弱酸 或偏碱性中培养,因此注意添加 生石灰 ,以此来提升剑麻抵抗性,从而提升剑麻出纤率 。种植密度须根据当地气候、地形地势、 土壤肥力 、栽培管理水平等决定 。
病虫防治
剑麻主要的病害有 斑马纹病 和茎腐病 。虫害有: 红蜘蛛 、新 菠萝粉蚧 等。主要原因是高温、高湿、田间管理不善、缺肥、排水不畅等因素 。
病害
斑马纹病
斑马纹病是由真菌引起的一种病害,属传染性病害。 剑麻斑马纹病 病原菌 有 烟草疫霉 、 棕榈疫霉 和 槟榔 。病毒可侵染剑麻全株,引起茎腐、轴腐和叶斑现象,这三种症状可在同一麻株上单独发生或同时发生。控制病原菌来源;降低田间湿度;增强植株抗性;避免伤口发生;关注发病初期 。
茎腐病
茎腐病该病原为 黑曲霉菌 ,一种高温型的真菌,高温、高湿天气和长期偏施氮 钾肥 ,都利于茎腐病的发生和流行。 剑麻茎腐病 表现为湿茎腐、干基腐和干基部茎腐等三种类型。增施 钙肥 ,提高植株抗病能力;严禁种植带病麻苗;严禁在高温期种植和对母株钻心、采苗;调整割期;药剂防治 。
虫害
为害剑麻的虫害并不多,在我国为害剑麻的主要虫害有 新菠萝粉蚧 和 红蜘蛛 。
新菠萝粉
新菠萝粉蚧危害叶基,然后蔓延至叶片中部、上部及轴心嫩叶和整个麻株。其吸食汁液并同时排泄 蜜露 ,引起 煤烟 病发生。严重时,分泌某种毒素致根系坏死,产生剑麻紫色卷叶病常伴随心轴腐烂。用 氧化乐果 药液等扑杀有效;平衡施肥和增施有机 生物肥 ,增强麻株的抗虫能力 。
主要为害剑麻的嫩叶,造成叶片斑点褪绿变黑,影响植株的生长和叶片质量 。防治措施主要是割除虫叶。为害严重的麻田,应适当提前割叶,缩短割叶间距,及时铲除田间 禾本科杂草 ,加强麻田管理,使麻田通风透光,就可以减少 红蜘蛛 的为害。苗圃采用波美度的石流合剂。严重的应将虫叶烧毁 。
功用价值
药用价值
剑麻味微甘、辛、性凉。有凉血止血,消肿解毒的功效。主治 痨瘵 , 便血 ,衄血,咯血, 痔疮 ,痈疮肿毒, 痢疾 多种疾病 。
经济价值
剑麻纤维具有纤维长、色泽洁白、质地坚韧、富有弹性、拉伸强度大、耐磨擦、耐酸碱、耐海水腐蚀、不易打滑以及耐低温等多种优良性能,广泛应用于 渔业 、航海、航天、工矿、运输、油田等行业,以及用于编织和制作剑麻地毯、 剑麻布 、过滤器、工艺品、麻线、墙纸、钢丝绳芯等产品等。例如:剑麻纤维在 汽车工业 中代替对人体有害的 石棉 纤维来生产刹车片和离合器 垫片 ;剑麻可用来生产剑麻肥皂;剑麻编织工艺品,外观造型新颖、美观而实用。 剑麻除中国外,在巴西和非洲国家等国家也有较多栽培作为出口 ,已成为出口创汇的一个重要产品 。
生态价值
剑麻环境适应能力强,抗污染和净化空气的能力强,剑麻对铅有很强的吸收性,对重金属铜、镉具有一定的耐性,在高铅、铜和镉浓度下仍能存活,说明该植物的根系对重金属污染具有极强的抗性,剑麻的 加工业 与 食物链 分开,其体内积累的重金属不会给人体带来影响,所以用剑麻修复重金属污染的土壤具有一定的应用价值,因而可用于重建 生态环境 。此外,剑麻与 生石灰 结合对铜、镉重度污染的土壤具有一定的修复意义 。剑麻有利于防止 水土流失 ,改善生态环境。剑麻对提高 丘陵 荒坡地表植被覆盖率、改良 土壤结构 、涵养水土方面起着重要作用 。
相关研究
研究人员将剑麻纤维掺入到混凝土中,并且结合实际工程试验开展研究。剑麻纤维的应用不会对环境造成污染与破坏,对水泥掺加不同比例的剑麻纤维,研究其不同性能,测定各个方面性能的差异,例如抗冲击性能、 抗弯强度 、 抗压强度 、抗拉强度及干缩性能等。发现与其他的 纤维混凝土 相比,采用剑麻纤维所制备的水泥混凝土单位水泥而其力学性能反而有一定程度的改善 。