摘 要:为探讨不同施肥量对大麻幼苗生长的影响,本试验通过对大麻幼苗进行4个不同施肥量处理[不施肥对照及肥料与土壤比例(肥土比)1∶300、1∶150、1∶100],测定了各处理大麻幼苗的株高、叶面积以及生理指标(如丙二醛、叶绿素、可溶性糖等参数的含量)。结果表明,肥料与土壤比例为1∶300处理大麻的株高最高,叶面积最大,叶绿素含量最高,丙二醛含量最低。说明大麻种植时不同的施肥量不仅会影响植株的正常形态生长,还会影响大麻的生理活动。因此,在大麻栽培管理时,应合理施肥,以促进大麻正常生长发育。
关键词:大麻;复合肥;施肥量;株高;叶面积;叶绿素;丙二醛
大麻(Cannabis sativa)为一年生或多年生草本植物,广泛分布在亚欧的温带和热带地区[1],喜温。叶掌状分裂,表面分布细短柔毛[2]。果实灰褐色,狭长卵形,顶端锐尖,表面有明显或不明显的褐红色点,果仁为乳白色,具有独特清香。大麻含有大麻油和大麻蛋白,全身是宝,在食品、医药和工业用品行业具有巨大的市场开发潜力[3]。因此,市场上对大麻的需求日益增多。大麻种植方式差异较大,肥料用量随意、种植技术和管理方式粗放,故产量不高[4]。随着现代农业的快速发展,市面上出现了很多种新型肥料,不同的肥料品种和施肥量对植物的生长发育有不同的影响[5]。因此,本试验选用史丹利复合肥,探究不同施肥量对大麻幼苗生长的影响,以期为高效种植大麻提供参考。
1材料与方法
1.1试验材料
供试史丹利复合肥是由史丹利农业集团股份有限公司生产,含纯N15%、P2O5 15%、K2O15%。供试大麻种子产自甘肃定西,颗粒饱满。供试土壤为伊犁师范大学产学研基地的园土,质地疏松,用农用筛子去除石块、建筑垃圾等杂质后备用。
1.2试验设计
将供试土壤与木屑按8∶1的比例混匀后,每个花盆中称取4.5kg混合土放入。设置4个肥料与土壤的比例(肥土比)梯度,分别为0(不施肥,CK)、1∶300(F1)、1∶150(F2)、1∶100(F3)。每个处理3盆,3次重复。每个花盆播种无虫害、大小一致、颗粒饱满的大麻种子3粒。
1.3测定内容与方法
试验于2021年9月开始,待种子发芽后开始测量植株的高度,每隔1d测量1次。株高用米尺测量(精确度0.1cm),叶面积用ImageJ软件测定[6]。植物生长到一定阶段后开始取样测量其生理指标(叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛含量),其中叶绿素a含量和叶绿素b含量(二者之和为总叶绿素含量)采用丙酮浸提法[7]测定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[8],丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法测定[9]。
1.4数据分析
采用Excel2019对数据进行分析与处理。
2结果与分析
2.1对大麻植株高度和叶面积的影响
由图1可知,不同施肥量处理大麻的株高随着出苗时间的延长而增高。处理F1株高要高于其他处理,但处理F3前期株高的增长速度快于其他处理,CK株高增长速度较其他处理慢,各处理对大麻株高的促进作用表现为处理F1>处理F3>处理F2>CK。
图1 不同处理对大麻幼苗株高的影响
叶面积能反映植株对光能的捕获范围和植株长势。由图2可知,不同施肥量对大麻叶面积有一定的影响,处理F1叶面积大于其他处理,说明处理F1更适合叶片生长。
图2 不同处理对大麻幼苗叶面积的影响
2.2对大麻幼苗生理指标的影响
大麻幼苗生长不但体现为形态变化,还可以反映在生理变化方面,如叶绿素、可溶性糖、丙二醛等含量。
由表1可知,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以处理F1最高。这说明处理F1对叶绿素含量增加有一定的促进作用。CK总叶绿素含量和叶绿素a含量均最低,处理F3叶绿素b含量最低。
表1 不同处理对大麻幼苗叶片叶绿素含量的影响
由图3可知,随施肥量的增加,大麻叶片可溶性糖含量变化较为明显。处理F1大麻可溶性糖含量最高,约是CK的1.8倍,处理F2和处理F3的可溶性糖含量相差不大。
由图4可知,不同施肥量对大麻幼苗丙二醛的含量存在一定的影响。不同施肥量处理丙二醛的含量有差异,处理F1丙二醛含量最低,处理F3丙二醛含量较CK多。
图3 不同处理对大麻幼苗可溶性糖含量的影响
图4 不同处理对大麻幼苗丙二醛含量的影响
3结论与讨论
施肥是促进植物生长的措施之一。本研究结果表明,适当的施肥量可以提高大麻株高,这与前人对榉树幼苗生长规律的研究结论基本相符[10]。
叶面积是评价作物长势的重要指标,也是诊断作物养分状况的常用参数[11]。较大的叶面积可以更好截获光能,并提高光能利用率[12]。本试验结果表明,适当施肥有助于提高大麻的叶面积,不施肥对照因肥分不足叶面积明显低于其他处理,而施肥过量也不利叶面积增加。
叶绿素含量在一定程度上能反映植物光合性能,并能够反映植物叶片在光合作用过程中光合系统对光能的吸收、传递、耗散和分配等方面的情况[13]。本试验结果表明,肥料与土壤比例为1∶300处理大麻幼苗叶片总叶绿素含量最高,且约是CK的1.8倍。各施肥量与叶绿素含量有一定的相关性,这与前人研究结果一致[14]。
可溶性糖是光合作用的直接产物,也是植物体内多糖、蛋白质、脂肪等生物大分子化合物合成的物质基础[15,16,17]。过量施肥可能阻碍碳水化合物代谢,不利于可溶性糖的合成与积累。本研究表明,适量施肥可以提高大麻可溶性糖的含量,这可能是由于适量施肥能促进叶片生长以及提高叶片中参与光合作用的色素含量,进而提高可溶性糖的含量[18,19,20]。
植物器官衰老或在逆境下遭受伤害,往往发生膜脂过氧化作用,丙二醛是膜脂过氧化的最终分解产物[21],同时丙二醛的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害,进而导致一系列生理生化反应[22]。丙二醛含量在一定程度上可以表示细胞的膜质过氧化水平和细胞受损程度[23]。本研究结果表明,肥料与土壤比例为1∶300处理丙二醛含量最低,大麻生长势最好;其他处理随着丙二醛含量的增加,大麻生长势较弱,这与钱永生等[24]的研究结果一致。
综上,肥料与土壤比例为1∶300处理大麻的株高最高,叶面积最大,叶绿素含量最高,丙二醛含量最低。这说明大麻种植时不同的施肥量不仅会影响植株的正常生长,还会影响大麻的生理活动。因此,合理施肥对作物具有促进生长、改善品质以及增强抗逆性等作用。
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