摘 要：為了給纖維工業(yè)大麻高產(chǎn)栽培提供技術(shù)參考，試驗(yàn)選用黑龍江省工業(yè)大麻主栽品種火麻一號(hào)為試驗(yàn)材料，研究不同施肥量和種植密度對(duì)火麻一號(hào)農(nóng)藝性狀及纖維產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，施肥量、種植密度對(duì)火麻一號(hào)的株高、莖粗、工藝長(zhǎng)度、全麻率、干物質(zhì)重及纖維產(chǎn)量有顯著影響。同一密度條件下，株高、莖粗、工藝長(zhǎng)度、干物質(zhì)重、有效株數(shù)及纖維產(chǎn)量均隨施肥量的增加先增加后減少。在不同肥力情況下，株高、莖粗、工藝長(zhǎng)度、全麻率、干物質(zhì)重、有效株數(shù)及纖維產(chǎn)量對(duì)種植密度的反應(yīng)有所不同。該試驗(yàn)條件下，火麻一號(hào)施肥量為543.1kg/hm2(尿素195.7kg/hm2、重過(guò)磷酸鈣190.5kg/hm2、硫酸鉀156.9kg/hm2，N∶P∶K為3∶1.15∶2.2)，種植密度為500粒/m2時(shí)，工業(yè)大麻的株高、莖粗、工藝長(zhǎng)度等農(nóng)藝性狀優(yōu)于其他處理，纖維產(chǎn)量高達(dá)1815.75kg/hm2。
關(guān)鍵詞：肥料；密度；工業(yè)大麻；火麻一號(hào)；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量
工業(yè)大麻是指四氫大麻酚(THC)含量低于0.3%，無(wú)毒品利用價(jià)值的一個(gè)品種類型，在中國(guó)也稱之為漢麻［1－3］，是重要的纖維作物，其韌皮部是天然的植物纖維原料，可用于紡線織布等，具有獨(dú)特的天然保健功能，能防止紫外線輻射、消散音波、抗霉抑菌、防腐防臭、潤(rùn)膚護(hù)發(fā)、舒適爽身等［4］。2016年黑龍江省成立了漢麻協(xié)會(huì)，致力于推進(jìn)工業(yè)大麻種植的合法化，現(xiàn)已將工業(yè)大麻作為農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的作物之一，并有效管控，極大地提高了農(nóng)民種植工業(yè)大麻的積極性，目前工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)已被列為黑龍江省新增長(zhǎng)領(lǐng)域的培育對(duì)象，對(duì)于農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)“農(nóng)頭工尾”將發(fā)揮重要作用［5］。
工業(yè)大麻種植簡(jiǎn)便、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、纖維產(chǎn)量高，是適合大面積種植的經(jīng)濟(jì)作物［6］。如何進(jìn)一步挖掘纖維工業(yè)大麻的生長(zhǎng)發(fā)育潛能，實(shí)現(xiàn)纖維工業(yè)大麻超高產(chǎn)栽培，是廣大科研工作者關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題之一。然而纖維工業(yè)大麻的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)離不開(kāi)科學(xué)的施肥與合理的種植密度。研究已證實(shí)，氮肥能促進(jìn)工業(yè)大麻生長(zhǎng)發(fā)育，提高干物質(zhì)產(chǎn)量；磷肥能提高工業(yè)大麻纖維品質(zhì)，促進(jìn)氮素吸收，優(yōu)化麻皮比重；鉀肥則能顯著增加工業(yè)大麻的莖粗、皮厚，提高纖維產(chǎn)量［7］。密度顯著影響工業(yè)大麻的株高、莖粗和干莖重，高密度條件下工業(yè)大麻的株高、莖粗和干莖重顯著低于低密度［8］。當(dāng)栽培密度較稀，施肥量適中，工業(yè)大麻植株高大、莖粗壯，可較好地利用光能及吸收養(yǎng)分；而栽培密度較大，株間互相遮蔽，則表現(xiàn)為莖稈細(xì)，植株矮小，進(jìn)而影響纖維產(chǎn)量。施肥量對(duì)麻皮產(chǎn)量影響達(dá)極顯著水平，而施肥比例、栽培密度對(duì)麻稈與麻皮產(chǎn)量影響達(dá)極顯著水平［9］。
隨著工業(yè)大麻新品種的選育成功及種植規(guī)模的穩(wěn)步增長(zhǎng)，合理密植和施肥，提高工業(yè)大麻麻皮、麻稈、麻葉的產(chǎn)量已成為工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展中亟須解決的問(wèn)題。肥料和密度單因素對(duì)工業(yè)大麻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響已有研究，而針對(duì)肥料施用量、施用比例及種植密度之間的互作效應(yīng)需進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)研究不同的種植密度、施肥量對(duì)纖維工業(yè)大麻農(nóng)藝性狀及纖維產(chǎn)量的影響，以期為纖維工業(yè)大麻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論支撐。
1材料與方法
1.1供試材料與試驗(yàn)地
以火麻一號(hào)為試驗(yàn)材料，雌雄異株，株高1.7～2.0m，千粒重20g左右，全麻率24.1%。試驗(yàn)于2020年在黑龍江省齊齊哈爾市克山縣農(nóng)業(yè)中心城東試驗(yàn)地進(jìn)行，試驗(yàn)地土壤類型為淋溶黑鈣土，土壤含有機(jī)質(zhì)32.88%、堿解氮196.98mg/kg、速效磷31.24mg/kg、速效鉀187.80mg/kg，pH值6.82。試驗(yàn)地為秋整地，土地平整，肥力均勻，前茬作物為大豆。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
二因素試驗(yàn)，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。小區(qū)面積24m2，區(qū)寬2.4m，長(zhǎng)10m，區(qū)間道2m。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)密度，D1(450粒/m2)、D2(500粒/m2)、D3(550粒/m2)。4個(gè)施肥量，F(xiàn)0(N∶P∶K=0∶0∶0)、F1(N∶P∶K=3∶0.44∶1.7)、F2(N∶P∶K=3∶1.15∶2.2)、F3(N∶P∶K=3∶1.3∶3.3)，共12個(gè)處理，具體如下表1。
5月9日機(jī)械條播，氮肥是尿素(N≥46%)、磷肥是重過(guò)磷酸鈣(P2O5≥42%)、鉀肥是硫酸鉀(K2O≥51%)，作為基肥一次性施入，施肥深度8cm左右，其他管理同大田。具體施肥量見(jiàn)表1。
表1 施肥量
1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法
工藝成熟期，每小區(qū)去除邊界效應(yīng)，取2m2進(jìn)行雨露脫膠，當(dāng)有90%以上的麻莖達(dá)脫膠標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，剔除株高小于1m的麻株，計(jì)算收獲株數(shù)。從每個(gè)處理選取代表性植株30株，從中選取10株將莖、葉分開(kāi)稱重，并測(cè)量株高、莖粗、工藝長(zhǎng)度、穗長(zhǎng)等。莖重即為干莖重，將纖維和木質(zhì)部分離
后分別稱重。
全麻率(%)=纖維重/供試干莖重×100%［1，10］。
實(shí)際纖維產(chǎn)量(hm2)=實(shí)際纖維產(chǎn)量/m2×10000m2
理論纖維產(chǎn)量(hm2)=單株纖維產(chǎn)量×收獲株數(shù)/m2×10000m2
1.4數(shù)據(jù)分析
利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及圖表的繪制，用SPSS20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan，s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。
2結(jié)果與分析
2.1株高
由圖1可以看出，在F2和F3施肥水平下，株高隨著種植密度的增加呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，在D2達(dá)到高峰后降低，而F0和F1施肥水平下株高隨著種植密度的增加逐漸增加。同一密度處理下，株高隨著施肥量的增加先升高后降低，當(dāng)施肥量達(dá)到F2時(shí)，達(dá)最大值，在D1、D2和D3種植密度下，F(xiàn)2的株高分別比F0、F1和F3高出了2.34～66.00cm。由以上分析可知，種植密度和施肥量對(duì)火麻一號(hào)的株高有很大影響，F(xiàn)2D2處理?xiàng)l件下最佳，說(shuō)明氮、磷、鉀3種肥料適宜的配比及施用量在密度適宜的條件下對(duì)株高有一定的促進(jìn)作用。
2.2莖粗
由圖2可知，在同一密度條件下，莖粗隨著施肥量的增加呈先升高后減少的變化趨勢(shì)，當(dāng)施肥量達(dá)到F2時(shí)，莖粗達(dá)到峰值，在D1、D2和D3種植密度下，F(xiàn)2的株高分別比F0、F1和F3高出了0.21～2.76cm。同一肥力水平下，密度對(duì)莖粗的影響明顯，在F0和F1施肥水平下，莖粗隨著種植密度的增加逐漸降低，F(xiàn)2和F3施肥水平下，莖粗隨著種植密度的增加呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，D2時(shí)達(dá)到高峰。由以上分析可知，種植密度和施肥量對(duì)火麻一號(hào)的莖粗有很大影響，F(xiàn)2D2處理?xiàng)l件下最佳，說(shuō)明氮、磷、鉀3種肥料適宜的配比及施用量在密度適宜的條件下對(duì)莖粗有一定的促進(jìn)作用。
2.3工藝長(zhǎng)度
由圖3可知，隨著施肥量的增加，工藝長(zhǎng)度表現(xiàn)為先增加后降低的變化趨勢(shì)，均以施肥量F2時(shí)達(dá)到最大值。當(dāng)施肥量為F0和F1時(shí)，工藝長(zhǎng)度隨著種植密度的增加呈升高的趨勢(shì)，施肥量為F2和F3時(shí)，工藝長(zhǎng)度隨著種植密度的增加呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，D2時(shí)達(dá)到高峰。由以上分析可知，種植密度和施肥量對(duì)火麻一號(hào)的工藝長(zhǎng)度有很大影響，F(xiàn)2D2處理?xiàng)l件下最佳，說(shuō)明氮、磷、鉀3種肥料適宜的配比及施用量在密度適宜的條件下對(duì)工藝長(zhǎng)度有一定的促進(jìn)作用。
2.4干物重
由表2可知，種植密度相同時(shí)，施肥量對(duì)莖、葉、稈芯、纖維及根干物質(zhì)重的影響呈相似的變化規(guī)律，均隨著施肥量的增加呈先增后降的變化趨勢(shì)。當(dāng)施肥量為F2時(shí)達(dá)到峰值，可知，氮、磷、鉀3種肥料適當(dāng)配比及施用量可以增強(qiáng)漢麻各器官的干物質(zhì)生產(chǎn)能力，肥料缺乏或過(guò)量均對(duì)漢麻干物質(zhì)產(chǎn)生不利影響；相同施肥量條件下，增加種植密度對(duì)漢麻莖、葉、稈芯、纖維及根干物質(zhì)重有明顯的影響，當(dāng)施肥量為F0和F1時(shí)，干物重隨著種植密度的增加逐漸降低，施肥量為F2和F3時(shí)，干物重隨著種植密度的增加呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，D2時(shí)達(dá)到高峰。F2D2處理的莖干重、稈芯干重、纖維干重及根干重與其他處理間達(dá)顯著差異水平。
表2 不同肥密處理對(duì)漢麻干物重的影響
2.5有效株數(shù)
從圖4可以看出，同一密度條件下，有效株數(shù)隨著施肥量的增加呈先增后降的變化趨勢(shì)，當(dāng)施肥量為F2時(shí)，達(dá)到峰值，在D1、D2和D3種植密度下，F(xiàn)2的有效株數(shù)分別比F0、F1、F3高出了1.96萬(wàn)株/hm2～31.53萬(wàn)株/hm2。同一肥力水平下，密度對(duì)有效株數(shù)的影響顯著，在F0、F1肥料水平下，有效株數(shù)隨著種植密度的增加呈逐漸升高的趨勢(shì)，F(xiàn)2、F3肥力水平下，隨著種植密度的增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，D2時(shí)達(dá)最大值。F2D2處理的有效株數(shù)為111.24萬(wàn)株，除F3D2處理外，與其他處理達(dá)顯著差異水平。
2.6全麻率
由圖5可以看出，在F2和F3施肥水平下，全麻率隨著種植密度的增加呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，在D2達(dá)到高峰后降低，而F0和F1施肥水平下，全麻率隨著種植密度的增加逐漸降低。同一密度處理下，全麻率隨著施肥量的增加先升高后降低，當(dāng)施肥量達(dá)到F2時(shí)達(dá)峰值。由此可知，種植密度和施肥量對(duì)火麻一號(hào)的全麻率有很大影響，F(xiàn)2D2為最佳處理，說(shuō)明在密度適宜的條件下，氮、磷、鉀3種肥料適宜的配比及施用量可以提高漢麻的全麻率。
2.7纖維產(chǎn)量
由表3可知，施肥量對(duì)理論纖維產(chǎn)量的影響極顯著，隨著施肥量的增加，理論纖維產(chǎn)量呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，當(dāng)施肥量達(dá)到F2時(shí)，理論纖維產(chǎn)量最高，分別比F0、F1和F3高出202.52%、60.96%和46.92%，肥料處理間的差異達(dá)極顯著水平，表明適當(dāng)?shù)脑黾邮┓柿繉?duì)提高漢麻纖的理論產(chǎn)量具有重要作用。理論纖維產(chǎn)量隨種植密度的增加呈先升高后降的變化趨勢(shì)，以D2處理理論纖維產(chǎn)量最高，D1處理理論纖維產(chǎn)量最小，D2分別比D1和D3增產(chǎn)86.93%和44.06%，各處理之間達(dá)極顯著差異水平。
表3 不同肥密處理對(duì)漢麻理論纖維產(chǎn)量的影響
由表4可以看出，施肥量、種植密度對(duì)火麻一號(hào)的實(shí)際纖維產(chǎn)量均有極顯著影響，變化趨勢(shì)表現(xiàn)為隨施肥量和種植密度的增加而先增大后減小處理之間達(dá)極顯著差異水平。F2處理的實(shí)際纖維產(chǎn)量最高，分別比F0、F1和F3提高了105.05%、36.88%和22.39%，增產(chǎn)顯著。隨著種植密度的增加，實(shí)際纖維產(chǎn)量先增加后減少，D2的實(shí)際纖維產(chǎn)量最高，分別比D和D3高出24.77%和12.21%，且各密度處理之間達(dá)極顯著差異水平，表明種植密度達(dá)D2時(shí)，再增加種植密度則實(shí)際纖維產(chǎn)量下降。在本試驗(yàn)條件下火麻一號(hào)以F2D2處理的實(shí)際纖維產(chǎn)量最高。
表4 不同肥密處理對(duì)漢麻實(shí)際纖維產(chǎn)量的影響
3討論與結(jié)論
纖維工業(yè)大麻的產(chǎn)量主要取決于單位面積的有效株數(shù)、植株高度、莖粗、全麻率等，然而不同的栽培環(huán)境和栽培技術(shù)措施對(duì)其有較大影響［11］?？茖W(xué)施肥與合理的種植密度是獲得纖維漢麻高產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)［12］。適宜的施肥量能提高肥料的利用效率，改善耕層土壤的養(yǎng)分狀況［13］。氮、磷、鉀肥過(guò)量或少量施用，漢麻的產(chǎn)量均有所降低，同時(shí)影響漢麻的農(nóng)性狀［14］。在N、P、K3種肥料元素中，影響工業(yè)大麻纖維產(chǎn)量的首先是N肥，其次是P肥和K肥［15］，當(dāng)N、P2O5、K2O的施用劑量分別為90、100、80kg/hm2時(shí)，大麻原莖產(chǎn)量最高［16］。而本試驗(yàn)研究表明，當(dāng)N、P2O5、K2O的施用劑量分別為90、80、80kg/hm2，N∶P∶K為3∶1.15∶2.2時(shí)，纖維漢麻的農(nóng)藝性狀最好，纖維產(chǎn)量最高。
漢麻較耐密植，種植過(guò)稀，分枝節(jié)位低，分枝多，麻莖粗，纖維粗而硬，嚴(yán)重影響纖維品質(zhì)，同時(shí)對(duì)土地利用率和光能利用率低；種植過(guò)密，對(duì)漢麻纖維產(chǎn)量和品質(zhì)都不利［17］。與均行種植相比，寬窄行種植能增強(qiáng)工業(yè)大麻光合能力，提高有效株數(shù)，提高稈葉產(chǎn)量和麻皮產(chǎn)量［8］。不同密度顯著影響漢麻株高、莖粗和干莖重，均隨著漢麻栽培密度的增加而高，當(dāng)栽培密度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)達(dá)到最高，而后逐漸減小［18］。也有研究［19］表明，種植密度不變的條件下，肥料施用過(guò)多，產(chǎn)量無(wú)明顯變化；在氮肥用量不變的情況下，肥料及密度變化對(duì)產(chǎn)量無(wú)明顯影響。
本試驗(yàn)研究了肥料、密度及二者互作效應(yīng)，結(jié)果表明，漢麻的株高、莖粗、工藝長(zhǎng)度、干物質(zhì)重及纖維產(chǎn)量在低施肥水平下隨著種植密度的增加逐漸降低，高施肥水平下，隨著種植密度的增加先升高后降低，以施肥量543.1kg/hm2(尿素195.7kg/hm2、重過(guò)磷酸鈣190.5kg/hm2、硫酸鉀156.9kg/hm2，N∶P∶K為3∶1.15∶2.2)及種植密度500粒/m2為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)最佳組合。
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文章摘自：張曉艷 ,邊境 ,孫開(kāi)學(xué) ,曹焜 ,韓承偉 ,趙越 ,王曉楠 ,孫宇峰 .不同肥密對(duì)工業(yè)大麻新品種火麻一號(hào)農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)麻業(yè)科學(xué),2022,44(04):225-231.
