种植密度和行距对工业大麻生长及产量的影响研究
2022-06-15吴立仁
吴立仁
摘要:目的明确黑龙江地区工业大麻最佳种植密度和行距,为该地区麻杆、麻叶以及麻皮高产栽培提供技术支持和理论依据。方法该研究选用“龙麻1号”为试验材料,采用二因素裂区设计,设置D1(40万株/hm2)、D2(50万株/hm2)、D3(60万株/hm2)等3个种植密度和等行距M1(40 cm∶40cm)、宽窄行(50 cm∶30 cm)这两个行距,分析不同种植密度和行距对“龙麻1号”的农业性状、SPAD值及麻杆、麻叶以及麻皮产量的影响。结果行距对工业大麻产量具有显著的影响,与等行距M1相比,宽窄行M2种植方式可以显著改善植株高度、茎粗等农业性状,增加SPAD值,提高麻杆、麻叶以及麻皮产量。M2种植条件下,不同种植密度对工业大麻麻杆、麻叶以及麻皮产量影响规律不明显,即麻叶产量为D2>D1>D3,麻杆和麻皮产量为D1>D2>D3,结论:选用宽窄行(50 cm∶30 cm)和40万株/hm2种植密度作为东北地区工业大麻的种植模式,能獲得较高的产量和品质。
关键词:种植密度行距工业大麻产量
中图分类号: S56 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2022)05(a)-0000-00
Effects of Planting Density and Row Spacing on the Growth and Yield of Industrial Cannabis
WU Liren
(Institute of Cash Crops, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin, Heilongjiang Province, 150086 China)
Abstract: ObjectiveTo determine the best planting density and row spacing of industrial marijuana in Heilongjiang, so as to provide technical support and theoretical basis for high-yield cultivation of hemp stem, hemp leaf and hemp skin in this area. MethodsLongma No. 1 was selected as the experimental material and a two factor split zone design was used, Three planting densities D1 (400 thousand plants / hm2), D2 (500thousand plants / hm2) and D3 (600thousand plants / hm2) and two row spacings M1 (40 cm∶40 cm) and 50 cm∶30 cm were set to analyze the effects of different planting densities and row spacings on "Longma 1" The agricultural characters, SPAD value and the yield of hemp stem, hemp leaf and hemp skin. ResultsThe row spacing had a significant effect on the yield of industrial hemp. Compared with the equal row spacing M1, the wide and narrow row M2 planting method could significantly improve the agricultural characters such as plant height and stem diameter, increase the SPAD value, and increase the yield of hemp stem, hemp leaf and hemp skin. Under M2 planting conditions, the effects of different planting densities on the yield of industrial hemp stem, leaf and bark are not obvious, that is, the yield of hemp leaf is D2 > D1 > D3, and the yield of hemp stem and bark is D1 > D2 > D3. ConclusionSelecting wide and narrow rows (50 cm∶30 cm) and 400thousandplants / hm2 planting density as the planting mode of industrial hemp in Northeast China can obtain higher yield and quality.
Key Words: Planting density;Row spacing;Industrial marijuana;Yield
大麻,也称汉麻,是桑科大麻属草本植物,其主要的活性物质为四氢大麻酚(THC)[1],根据THC的含量大麻又被分为工业大麻和毒品大麻,工业大麻THC含量低于0.3%,但纤维含量较高,因其透气性好,吸湿快、韧性强的特性被广泛用于纺织、造纸、医药、建筑、装饰等领域[2]。工业大麻是一种绿色栽培植物,大麻生长不需要任何除草剂、化学肥料,故不会对环境造成负面影响,同时大麻的根系能够改善土壤结构,是农作物种植较好的轮茬作物。大麻适应性非常强,在世界各地均有分布,我国是世界三大工业大麻种植区之一,年均产量可占世界的44.2%,但由于我国工业大麻缺少与之相应的栽培优化技术,我国工业大麻种植比较粗放,产能较低,大量研究表明,合理的行距配置是实现工业大麻高产的重要栽培措施[3],基于此,本研究选用“龙麻1号”为试验材料,采用二因素裂区设计探究黑龙江地区工业大麻最佳种植密度和行距,为该地区麻杆、麻叶以及麻皮高产栽培提供技术支持和理论依据。
1材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2021年在黑龙江省农业科学院经济作物研究所试验田(经纬度为45°77'N,126°68'E,地势平坦,土壤以黑钙土为主)进行,地属中国东北北部地区,黑龙江省南部,属于中温带大陆性季风气候。2020年平均降水量我755.2mm,比常年偏多43%,全省年平均气温4℃,比常年高1℃,总体来看2020年作物生长季大部分时段热量足够,水分、光照充足,2020年气候条件有利于作物产量的增加。该地土壤肥力水平为有机质含量25.18g/kg,全氮含量1.69 g/kg,碱解氮1173.87mg/kg,速效磷含量64.96mg/kg,速效钾含量 180.08 mg/kg,pH 值6.91。 试验地前茬为食用玉米,地块长期进行常规耕作。
1.2 试验材料与设计
试验的供试品种为工业大麻,品种为“龙麻1号”。采用二因素裂区设计,以种植密度为主区,分别设为D1(40万株/hm2)、D2(50万株/hm2)、D3(60万株/hm2),以行距为裂区,分别设为等行距M1(40 cm∶40cm)、宽窄行(50 cm∶30 cm),共6个区,每个区重复3次,区组内随机排列,四周设置保护行,播种前整地时一次性以基肥形式施复合肥500kg/hm2(N∶P∶K=20∶15∶15),生育期内不再追肥,其他按照高产田间管理模式进行常规田间管理[4]。5月 1日播种,8月30日收获。
1.3 测定项目与方法
1.3.1植株性状
工艺成熟期收获所有小区的植株,采用卷尺、游标卡尺测量各小区内有效株数、株高、茎粗,晒干后测定地上部分重量,记录数据。其中有效株数是统计取样行的有效株数,如发病、倒伏、株高过矮,茎粗过细均为无效株数;株高、茎粗是选取每个小区内5株有效株数,测量地上部分长度和茎杆中部的直径。
1.3.2SPAD值
于6月20日幼苗生长期、7月25日快速长期和8月30日工艺成熟期随机选取每小区5株顶部、中部和底部叶子,采用SPAD502叶绿素仪测量每片叶子在650nm 和940nm波段里的吸收率,确定叶片叶绿素的相360对数量。
1.3.3麻杆、麻叶以及麻皮产量
工艺成熟期收获所有小区植株,选择各小区内位于中间10株有效植株,分离茎、叶,剥离麻皮,晒干后称重,再折算单产。
1.4统计学分析
采用SPSS23.0软件对数据进行处理,计量资料用(x±s)表示,两组差异采用t检验,以P<0.05表示差异具有统计学意义。
2结果
2.1种植密度和行距对工业大麻农艺性状和干物质的影响
从测量结果可以看到,大麻工艺成熟期有效株、株高、茎粗、干物质积累量均表现为宽窄行M2种植方整体显著优于等行距M1的种植方式,M2条件下有效株、茎粗在D1种植密度下显著优于D2和D3,而株高和干物质积累量在D3的种植密度下显著优于D1和D2,具体数据见表1。
2.2种植密度和行距对工业大麻叶SPAD值的影响
从测量的数据看到,大麻各处理的SPAD值在幼苗生长期、快速生长期和工艺成熟期整个生命周期表现为生长期快速增值,成熟期逐渐减少的变化规律,宽窄行M2种植方整体显著优于等行距M1的种植方式,在M2种植方式下,SPAD值表现为M2D1>M2D2>M2D3,具体数据见表2。
2.3种植密度和行距对工业大麻产量的影响
从测量的数据看到,行距对工业大麻产量具有显著的影响,与等行距M1相比,宽窄行M2种植方式可以显著提高麻杆、麻叶以及麻皮产量。M2种植条件下,不同种植密度对工业大麻麻杆、麻叶以及麻皮产量影响规律不明显,即麻叶产量为D2>D1>D3,麻杆和麻皮产量为D1>D2>D3,具体数据见表3。
3讨论
优化的种植密度和行距配置是调控植株群体结构与光合性能最有效的栽培措施,基于工业大麻“纤用密植,籽用稀植”的传统种植经验,王怀鹏等人[5]在综合分析影响工业大麻高产优质的关键因子研究中指出,合理种植密度可以保持工业大麻整个生育期合理的群体结构,使得植株叶、茎、籽生长相互协调,充分提升土壤使用效能,提高光能利用率,进而提高产量,在高金虎等人[6]的研究中显示宽窄行种植配置30万株/hm2密度可以综合利用种植模式,兼顾工业大麻茎、叶、皮的产量,本研究在此基础上优化黑龙江地区工业大麻最佳的种植模式,结果显示与等行距M1相比,宽窄行M2种植方式可以显著改善龙麻1号植株高度、茎粗等农业性状,增加SPAD值,提高麻杆、麻叶以及麻皮产量。M2种植条件下,低种植密度对工业大麻麻杆、麻叶以及麻皮產量整体更有优势,宽窄行(50 cm∶30 cm)配置40万株/hm2种植密度可作为东北地区工业大麻的种植模式,推荐在东北地区生产中尝试应用。
参考文献
[1]刘毅.工业大麻叶的成分分析及生物活性初步研究[D].北京:中国农业科学院,2020.
[2]张晓艳,王晓楠,曹焜,等.5个工业大麻品种(系)纤维产量及产量构成因素的相关性分析[J].作物杂志,2020(4):121-126.
[3]赵浩含,陈继康,熊和平.中国工业大麻种业创新发展策略研究[J].农业现代化研究,2020,41(5):765-771.
[4]江谷驰弘,陈学文,余健,等. 施肥及栽培密度对工业大麻产量的影响[J].湖南农业大学学报:自然科学版, 2018, 44(1):22-25.
[5]王怀鹏, 马子竣, 汝甲荣,等. 中国工业大麻高产优质关键栽培因子研究进展[J].中国麻业科学, 2020, 42(6):765-771.
[6]高金虎, 赵铭森, 冯旭平,等. 不同密度和行距配置对工业大麻生长及产量的影响[J].中国农业大学学报, 2019(7):37-43.