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水氮互作对工业大麻生长、光合特性及产量的影响

2021-09-14高金虎李冲赵铭森冯旭平孔佳茜薛红丽孟晓康康红梅

热带作物学报 2021年8期

高金虎 李冲 赵铭森 冯旭平 孔佳茜 薛红丽 孟晓康 康红梅

摘  要:針对籽用工业大麻种植区存在的灌水施氮不合理问题,在大田条件下设置不同水平灌水量和施氮量,探讨作物生长、SPAD值(叶绿素含量)、叶片光合性能、产量及其构成因素等的变化,揭示麻籽产量对水氮互作的响应机制等,为确定适宜的水氮施用量提供理论依据。采用2因素4水平随机区组试验设计,灌溉水平设0(W0)、60(W1)、120(W2)、180(W3)mm,施氮量设0(N0)、225(N1)、450(N2)、675(N3)kg/hm2。结果表明:灌水(W1、W2、W3)和施氮(N1、N2、N3)均可显著提高工业大麻株高、茎粗和地上部干物质量数值。SPAD值在不同灌水水平下均表现为N0

关键词:工业大麻;灌水量;施氮量;光合性能;籽粒产量

Abstract: Aimed at the problem of unreasonable irrigation and nitrogen application in the seed-use industrial hemp planting area, different levels of irrigation and nitrogen application were set under field conditions to discuss crop growth, SPAD value (chlorophyll content), leaf photosynthetic performance, yield and its constituent factors. The changes reveal the response mechanism of hemp seed yield to the interaction of water and nitrogen and provide a theoretical basis for determining the appropriate amount of water and nitrogen application. A two-factor four-level randomized block trial design was adopted. The four irrigation levels were set to 0 (W0), 60 (W1), 120 (W2), 180 (W3) mm, and the four nitrogen application rates were set to 0 (N0), 225 (N1), 450(N2), 675(N3) kg/hm2. Both irrigation (W1, W2, W3) and nitrogen application (N1, N2, N3) could significantly increase the plant height, stem diameter, and above-ground dry matter mass values of industrial hemp. The SPAD value was N0 < N1 < N2  

Keywords: industrial hemp; irrigation; nitrogen application rate; photosynthetic performance; seed yield

工业大麻是以获取纤维和种子为目的,其致幻成分四氢大麻酚(THC)含量<0.3%,无毒品利用价值的大麻(Cannabis sativa L.)品种[1-3]。工业大麻种子是一种营养价值较高的食品原料,含有超过30%的油和25%的蛋白质,还有相当数量的膳食纤维、维生素和矿物质。大麻籽油含有超过80%的多不饱和脂肪酸[4-5]和萜烯、大麻素等对人体健康大有裨益的微量成分[6]。大麻籽加工合成的生物柴油,基本达到了现军用柴油指标,且表现出耐低温的特性,能满足能源多样化要求[7-8]。大麻仁也是我国传统中药,具有润肠通便的功效。

作物的生长受到水、肥、气候等诸多因素的影响,而水肥是对作物生长影响最大又易于控制的因素。Hacket[9]明确了水分胁迫是影响大麻纤维产量和质量的最大限制因子。Lisson等[10]研究认为,水分(灌溉)是影响大麻纤维产量的一个决定性因素。Garcia-Tejero等[11]试验结果表明,灌水量会影响麻籽中亚麻酸和亚油酸含量。大麻是一种喜肥作物,对土壤肥力特别敏感[12],施用氮肥比磷钾肥对大麻产量影响更大,Vera等[12-13]报道麻籽产量随施氮量的增加而增加。刘浩等[14]则认为中氮-低磷-中钾是大麻较适宜的肥料配比,养分利用效率较为理想。水氮互作技术已经被视为干旱和半干旱地区作物生产的一项重要管

理措施[15-16],众多学者在大田和设施农业条件下针对不同作物研究表明,水氮互作存在明显的正交互作用[17]。……

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