摘 要：为明确配施生物有机肥对花叶用汉麻生长发育及产量的影响，以“汉麻7号”为试验材料，研究配施生物有机肥对花叶用汉麻生长指标、干物质重、光合相关指标及花叶产量的影响。结果表明，现蕾期至盛花末期，F1(90%化肥+10%生物有机肥)、F2(80%化肥+20%生物有机肥)和F3(70%化肥+30%生物有机肥)的株高、茎粗、分枝数、叶面积、根茎叶干物质重及光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)比CK(不施肥)、CK1(化肥)、CK2(生物有机肥)提高0．09%～404．83%;现蕾期至盛花末期，随着配施生物有机肥量的增加，汉麻的生长指标、根茎叶干重、光合相关指标及花叶产量呈先上升后下降的趋势，F2比F1、F3提高2．02%～81．82%;盛花末期，F1，F2和F3的花叶产量比CK、CK1、CK2提高4．89%～216．07%，且F2比F1、F3提高20．48%～36．98%。综合分析表明80%化肥(360kg/hm2)配施20%(990kg/hm2)生物有机肥促进了花叶用汉麻生长发育及其光合特性。
关键词：汉麻;生物有机肥;光合特性;生长发育
汉麻(Cannabis sativa L．)属于大麻科，是一种油质、最古老的药用植物，作为多用途、多功能的作物，为大量传统和创新工业应用提供原料，汉麻种植的主要目标是最大限度地提高生物质产量，同时相对简单、低投入的种植技术及其产品的可持续性是未来扩大汉麻作物的主要驱动力［1］。但每个最终用途对韧皮纤维的特性、种子中油和蛋白质的特性或花序中次生代谢物的特征都有特定的质量要求［2］。根据应用方向不同分为纤用型、籽用型、籽纤兼用型及花叶用型。花叶用汉麻中CBD含量相对较高且成分具有重要的药用价值，可以作为一种多效药物，因为它通过多种分子途径产生治疗作用，具有免疫调节、止痛、抗焦虑、治疗阿尔兹海默症和抑制癌细胞增值等多种功能［3］。
汉麻生长迅速、植株高大，生长期均需要大量的养分供应，其花叶品质的优劣直接决定了经济效益的高低，因此要给予汉麻生长所需的充足养分［4－5］。随着国内外对汉麻的研究日趋增多，施用化肥对汉麻的影响也受到了广泛关注。化肥虽释效快，但养分也易流失，长期不科学的施用会导致土壤容重增加、营养结构破坏及微生物环境变差等问题，继而也会对作物的产量及品质产生不利影响［6］。采用化肥配施生物有机肥的施肥方式不仅能调整化肥科学使用，在对作物自身养分吸收积累及肥料利用率有明显改善效果［7－9］。朱迎春等［10］研究验证了生物有机肥能够提升西瓜叶片光合色素的积累。王庆玲等［11］研究表明在化肥减量10%生物有机肥6000kg/hm2与对照施肥处理相比蒸腾速率、气孔导度、净光合速率均有所增加，其中气孔导度显著增大，与李春喜等［12］、宋文博等［13］、于翠等［14］研究结果类似。研究发现化肥过量导致花椰菜种植肥料利用率和产量均低，而生物有机肥的均衡配施可以通过改变土壤生化环境来提高花椰菜的肥料利用率和产量［15］。吴茂前等［16］在脐橙上施用生物有机肥后风味好，脐橙产量显著提高9．9%。研究表明，施用生物有机肥可明显增加作物产量，提升作物的外观与内在质量［17－18］。
目前在汉麻上的使用效果尚未见报道，为此，笔者探究配施生物有机肥对汉麻生长及花叶产量的影响，筛选出花叶用汉麻最佳施肥量，以期为汉麻高效绿色生产提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试品种为黑龙江省科学院大庆分院培育的“汉麻7号”，雌雄异株，THC＜0．0918%，CBD＞1．21%。
供试肥料:化肥(倍丰农业生产资料集团有限公司生产)总养分(N－P2O5－K2O)≥55%，生物有机肥(绿士达生物工程有限公司生产)总养分≥5%，有机质≥45%，枯草芽孢杆菌≥2．0亿/g。肥料以基肥方式一次性施入，施肥深度8～10cm。供试土壤类型为草甸黑钙土，土壤含有机质22．4g/kg，碱解氮136．37mg/kg，有效磷30．21mg/kg，速效钾168．78mg/kg，pH7．89，前茬作物为玉米。
1.2 试验设计
试验在黑龙江省科学院大庆分院试验基地进行，2022年5月15日移栽汉麻7号扦插苗(株高20cm左右)，采用随机区组设计，共6个处理:CK，不施肥;CK1，化肥(450kg/hm2);CK，生物有机肥(4950kg/hm2);F，90%化肥+10%生物有机肥(405kg/hm2+495kg/hm2);F，80%化肥+20%生物有机肥(360kg/hm2+990kg/hm2);F，70%化肥+30%生物有机肥(315kg/hm2+1485kg/hm2);大田垄作，3次重复，小区面积65m2(长10m、宽6．5m)，种植密度7693株/hm2(株距1．0m，行距1．3m)。移栽后常规田间管理，当雌株花叶在雌株花蕾膨胀为丰满的果穗状、花丝完全变为红褐色时开始收获(10月3日)。
1.3 测定项目与方法
1.3.1形态指标
现蕾期和盛花末期，每个小区采集具有代表性的植株3株，植株整体挖出带回实验室洗净擦干后进行指标测定。株高、分枝数、茎粗等性状直接测量;叶面积采用称重法测定，在植株上选取上、中、下部位叶片共10片，用已知面积的打孔器将10片叶片打孔，将打孔所得的叶片及所有取样株叶片烘干称重。干物质重测定采用烘干法，将根、茎、花叶分开，在105℃烘箱中杀青30min，80℃烘干称重。
1.3.2 光合特性
现蕾期和盛花末期，每个小区选取有代表性植株5株，每株测量部位为主茎顶端第3～4片完全展开叶。选择晴朗无风、光照稳定的天气，09:00—11:00，用美国LI－COＲ产LI－6400便携式光合仪测定Pn、Tr、Gs、Ci值，测定时光照强度设为1000μmol/(m2·s)，控制参比室CO浓度为400μmol/mL左右，叶片温度28～33℃。用TYS－4N便携式叶绿素测定仪测定SPAD值。
1.4 数据处理
使用Excel2010软件进行试验数据处理及图表制作，采用SPSS20．0进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 配施生物有机肥对汉麻生长指标的影响
由表1可知，现蕾期和盛花末期，F1、F2和F3的株高、茎粗、分枝数及叶面积与CK、CK1、CK2相比均有所提高，其中株高提高了2.35%～49．07%，茎粗提高了58．00%～113．92%，分枝数提高了2．87%～45．32%，叶面积提高了22．37%～188．24%。F2的株高、茎粗、分枝数及叶面积比F1、F3提高了2．17%～24.52%，配施生物有机肥F2处理效果最好，F2的株高、茎粗、分枝数及叶面积与CK、CK2相比差异显著。由此可知，生物有机肥替代一定比例的化肥可以有效增加汉麻的株高、茎粗和分枝数，但并非生物有机肥越多越好。
表1 现蕾期至盛花末期不同施肥处理对汉麻生长指标的影响
注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0．05)。
2.2 配施生物有机肥对汉麻干物质重的影响
由表2可知，现蕾期和盛花末期，F1、F2、F3的花叶干重、茎干重、根干重与CK、CK1、CK2相比分别提高了4．89%～221．25%、12.73%～404．83%、4．17%～312．78%;现蕾期和盛花末期，F2处理的花叶干重、茎干重、根干重比F1、F3提高了11．07%～49．91%，F2处理的花叶干重与CK、CK1、CK2之间差异达显著水平。由此可知，配施生物有机肥提高了汉麻的干物质重，其中20%生物有机肥配施80%化肥作用效果最佳。
2.3 配施生物有机肥对汉麻光合特性的影响
由表3可知，现蕾期，F1、F2、F3的Pn、Gs、Ci、Tr及SPAD比CK、CK1、CK2提高了1．03%～163．41%，其中F2的Pn、Gs、Ci、Tr及SPAD比F1、F3提高2．02%～26．16%，F2的Pn、Gs、Ci、Tr显著高于CK、CK1、CK2。随着汉麻生育进程的推移，Pn、Gs、Ci、Tr及SPAD呈下降趋势。盛花末期，F1、F2、F3的Pn、Gs、Ci、Tr及SPAD比CK、CK1、CK2提高了0．09%～263．64%，在配施生物有机肥处理下，F2的Pn、Gs、Ci、Tr及SPAD比F1、F3提高了2．22%～81．82%，其中F2显著高于CK、CK2，Pn、Gs、Ci、Tr及SPAD提高了11．16%～263．64%。由此可知，施用生物有机肥对汉麻叶片光合作用有明显促进作用，其中F2施肥处理对光合特性的提升效果最好。
表2 现蕾期至盛花末期不同施肥处理对汉麻干物质重的影响
注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0．05)。
表3 现蕾期至盛花末期不同施肥处理对汉麻叶片光合特性的影响
注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0．05)。
2.4 配施生物有机肥对汉麻花叶产量的影响
由表4可知，施用生物有机肥替代化肥的3个处理都能增加汉麻的花叶产量，F1、F2、F3与CK、CK1、CK2相比提高幅度分别为19．26%～162．34%、43．69%～216．07%、4．89%～130．74%，F2与F1、F3相比提高幅度为20．48%～36．98%，其中F2花叶产量显著高于F3、CK、CK1、CK2。总体来看，各处理增产效果为F2＞F1＞F3＞CK1＞CK2＞CK。F1、F2花叶产量与CK、CK2有显著差异，说明微生物能够活化土壤中的养分，保证减肥条件下汉麻的花叶产量。
表4 盛花末期不同施肥处理对汉麻花叶产量的影响
注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0．05)。
2.5 配施生物有机肥对肥料成本及汉麻产值的影响
由表5可知，不同施肥模式的汉麻产值、肥料投入和效益都有所差异。其中，CK处理的汉麻产值显著低于施肥处理，生物有机肥配施化肥处理均提高了汉麻产值，F2汉麻产值最高为472017．69元/hm2。生物有机肥配施化肥处理均增加汉麻效益，以F2处理效益最高，与CK、CK1及CK2相比效益分别增加349359．87、193488．59及340785．67元/hm2。
表5 化肥配施生物有机肥对汉麻经济效益的影响
3 讨论
生物有机肥与化肥合理的配合施入，能够促进作物生长。姜蓉等［19］研究表明，在化肥减量的条件下增施生物有机肥能够增加设施菊花产量，也可以提高菊花株高和花茎。朱宝国等［20］发现不同生物有机肥配施化肥能够显著提高大豆的株高、株荚数及百粒数，促进大豆生长。该试验是在常规施化肥、生物有机肥的基础上，减少化肥配施生物有机肥，结果与上述研究有相同之处，生物有机肥与化肥不同配比提高了汉麻的株高、茎粗、分枝数及叶面积，在常规化肥施用下，80%化肥配施20%生物有机肥的施肥方式更适合汉麻生长，现蕾期和盛花末期，株高提高幅度为25．25%～34．29%，茎粗提高幅度为19．14%～33．25%，分枝数提高幅度为18．60%～39.73%，叶面积提高幅度为26．66%～68．97%。表明在保证花叶质量的前提下，化肥配施生物有机肥能够促进汉麻生长。
叶面积是光合特性的重要指标之一，生物有机肥的施用使汉麻的叶面积和叶片中SPAD增加，降低作物群体冠层温度，从而提高作物光合作用［21］。该试验中，与CK、CK、CK相比，配施生物有机肥提高了汉麻叶片的光合能力，促进了汉麻的生长发育。表明微生物对汉麻叶片光合性能的改善起到一定的调节作用，这与陈隆通等［22－23］的研究结果相似。
汉麻产量受生物有机肥和化肥的双重影响，施用80%化肥和20%生物有机肥处理能够增加叶片的干物质量，提高汉麻产量，但产量并不随生物有机肥施入量的增加而增加;化肥施入量的降低同时配施生物有机肥，汉麻产量并未呈降低趋势，这与陈长坤［24］、李菊等［25］有一致的结论。这可能与供试肥料中主要功能菌为芽孢杆菌类细菌有关，枯草芽孢杆菌等［26］有益微生物能利用土壤中的有机质产生大量生长素和赤霉素等次级代谢物促进了汉麻根系发育及生长。生物有机肥与化肥配施的施肥模式能保证汉麻产量稳定，提高汉麻花叶的经济价值。
4 结论
该试验结果表明，生物有机肥配施化肥对汉麻的综合增产提质效果优于其他单施肥处理，有效促进了汉麻生长，汉麻叶片的光合特性及叶绿素含量也显著增加，在现蕾期和盛花末期汉麻的地上部干物质和地下部干物质均有所提高，根、茎和叶干重提高了4．17%～312．78%。其中80%化肥配施990kg/hm2生物有机肥对汉麻的生长和增产效果最佳。生物有机肥配合化肥施用，既达到了化肥减量的效果，又有可观的经济效益，是汉麻优质高效生产值得推广新模式。然而减肥效果常受土壤肥力、作物品种、有机肥种类等因素影响，因此需要通过多点、长期试验进行深入验证。
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文章摘自：王雪杰,张晓艳,严旭,等.配施生物有机肥对花叶用汉麻生长发育及产量的影响[J].安徽农业科学,2025,53(01):145-148+157.
