尼日尔黄麻属植物叶片生产力与生长受生产系统影响的机制研究及其在粮食安全中的应用

本研究针对尼日尔地区黄麻属（Corchorus spp.）作物因缺乏规范化生产技术导致的叶片生产力低下问题，通过评估不同生产系统（苗床与移栽）和采收技术（刮采与切割）对叶片生物量的影响，发现每两周刮采结合移栽生产系统可显著提高叶片产量（如C. olitorius olitorius达1.95 t/ha），为优化当地粮食作物生产提供了关键技术与理论依据。

　　

在尼日尔等萨赫勒地区国家，自发性植物资源对维持粮食安全和社会经济平衡具有关键作用，尤其是传统叶菜类蔬菜如黄麻属（Corchorus spp.）作物。这类作物富含维生素、矿物质、膳食纤维及抗氧化微量营养素，是当地居民在饥荒季节的重要生存食物和收入来源。然而，尽管其经济与营养价值显著，黄麻属作物仍长期被忽视和未充分利用，主要因其野生或半野生特性、缺乏规范化生产技术和种子保存体系，以及昆虫侵害等问题。此外，农民缺乏改良种子和优化叶片生产力的方法，导致采收仍依赖自然条件，栽培仅局限于少数地区。

为应对这些挑战，研究人员在尼日尔津德尔地区开展了一项为期两年（2020-2021雨季）的田间试验，旨在通过评估不同生产系统和采收技术对黄麻属叶片生产力与生长的影响，确定最佳生产策略。该研究结果发表于《Discover Plants》，为黄麻属作物的驯化和可持续利用提供了科学依据。

研究采用的关键技术方法包括：田间试验设计（采用因子区组设计，包含4个区组、4个物种变体和3次重复）、种子处理（热水处理破除休眠）、生长参数监测（株高、直径、分枝数）、叶片生物量干重测定，以及统计分析（ANOVA、Tukey检验、Person相关性分析和主成分分析（PCA））。样本来源于尼日尔阿加德兹和津德尔地区的自然生态型种子。

2.7.1 黄麻属物种叶片生物量生产力

分析表明，C. olitorius olitorius为最高产物种（平均1.95 t/ha），其次为C. olitorius（1.5 t/ha），C. tridens产量最低（0.94 t/ha）。刮采技术（Scraping）显著优于切割（Cutting），且每两周采收对C. olitorius和C. olitorius olitorius优化效果最佳，而每三周采收更适用于C. fascicularis和C. tridens。对照组（单次末期采收）产量最低。

2.7.2 叶片生产力变化动态

所有物种的叶片生物量产量从首次采收后逐周下降。第二周采收时产量最高，如C. fascicularis刮采每三周达0.52 t/ha，C. olitorius olitorius刮采每两周达0.6 t/ha。C. olitorius olitorius在第三周仍保持较高产量（0.5 t/ha），表明其持续生产力较强。

2.7.3 生产系统对生产力的影响

移栽生产系统（Board）的叶片生物量产量显著高于苗床系统（Nursery）（P<0.05）。例如，C. fascicularis移栽产量为0.57 t/ha，较苗床（0.33 t/ha）提高1.69倍；C. olitorius移栽产量（0.58 t/ha）为苗床（0.23 t/ha）的2.5倍。该差异归因于移栽系统的较低种植密度减少了光竞争，促进了叶片分化而非营养生长。

2.7.4 生长参数与生产力关联

PCA分析显示，株高、直径和分枝数与叶片生物量呈负相关。C. fascicularis的叶片生产力与株高增长同步（第四至五周）；C. tridens生产力峰值出现在第四周；C. olitorius和C. olitorius olitorius则分别于第四周和第五周通过分枝数增加驱动产量提升。

2.7.5 物候处理对生产力的影响

去除生殖器官（刮采花和果实）的个体叶片产量最高，切割法产量最低。移栽系统中结合生殖器官刮采的处理进一步提高了产量，表明抑制生殖生长可促进光合资源向叶片分配。

2.7.6 物候处理与生长变量的相关性

Person相关性分析显示，叶片生物量与直径、分枝数及株高均呈显著负相关（例如C. fascicularis中直径与刮采处理的相关系数达-0.972）。表明生殖器官刮采虽抑制叶片短期产出，但促进了营养发育，为长期生产力奠定基础。

结论与讨论

本研究明确表明，移栽生产系统结合每两周刮采技术能最大化黄麻属叶片生物量产量，尤其适用于C. olitorius和C. olitorius olitorius。生产系统的优势源于优化光资源分配和减少植物竞争，而刮采技术通过保留分生组织促进叶片再生。物候管理进一步证实，抑制生殖生长可延长营养期并提升叶片产量。

该研究为尼日尔及类似生态区提供了可行的黄麻属作物生产技术框架，有助于解决粮食安全、农民收入及物种保护等多重问题。未来工作需聚焦抗虫品种选育、种子保存技术推广及机械化采收应用，以全面提升生产效益与可持续性。