劉浩，張?jiān)圃疲?，胡華冉，杜光輝，楊陽(yáng)，劉飛虎*（.云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院，昆明65009；2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，昆明 650205）

氮磷鉀配施對(duì)工業(yè)大麻干物質(zhì)和養(yǎng)分積累與分配的影響

劉浩1，張?jiān)圃?，2，胡華冉1，杜光輝1，楊陽(yáng)1，劉飛虎1*
（1.云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院，昆明650091；
2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，昆明 650205）

采用盆栽試驗(yàn)研究氮磷鉀配施對(duì)工業(yè)大麻品種云麻 1號(hào)的生長(zhǎng)、干物質(zhì)和氮磷鉀養(yǎng)分積累與分配的影響。氮是影響大麻生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成的主要因素；氮、鉀供應(yīng)充分時(shí)，磷的影響不顯著；缺氮時(shí)，增施磷、鉀肥對(duì)纖維產(chǎn)量形成的作用微弱；對(duì)比 NPK和 NK配施，NP配施一定程度上阻礙了大麻的生長(zhǎng)與干物質(zhì)積累；NK配施增加植株對(duì)氮鉀的積累，但 PK配施雖增加了植株對(duì)磷的積累，卻減少了對(duì)鉀的積累；大麻植株對(duì)鉀積累最多，氮次之，磷最少。結(jié)果表明，氮磷鉀三要素對(duì)大麻產(chǎn)量的貢獻(xiàn)差異較大，三要素之間存在互惠和拮抗效應(yīng)，從而影響大麻對(duì)它們的吸收與積累。

工業(yè)大麻；生長(zhǎng)；干物質(zhì)；養(yǎng)分積累

Key words：industrial hemp；growth；dry matter；nutrient accumulation

大麻 （Cannabis sativa L.），為大麻科大麻屬一年生草本植物，栽培歷史悠久，是一種古老的纖維韌皮作物［1］。工業(yè)大麻是大麻的品種類型，其所含致幻成份四氫大麻酚 （THC）＜0.3%，不具毒品利用價(jià)值，其纖維或種子經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，可進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化種植和利用［2］。

大麻生育期間，植株干物質(zhì)積累及在各部分的分配是制約大麻經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。氮磷鉀是大麻必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)其干物質(zhì)積累與產(chǎn)量形成至關(guān)重要，其中氮肥的作用最大，鉀肥亦是提高大麻產(chǎn)量和品質(zhì)所必需的［3］。工業(yè)大麻生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)性施肥，不可避免地造成肥料施用不當(dāng)，從而導(dǎo)致增產(chǎn)效果減弱、肥料浪費(fèi)、成本增加、經(jīng)濟(jì)效益降低以及環(huán)境污染［4，5］。迄今，有關(guān)大麻施肥技術(shù)的報(bào)告較多［6－9］，但尚缺乏氮磷鉀配施對(duì)大麻干物質(zhì)積累及分配的研究。本研究采用盆栽控肥方法，探索不同的氮磷鉀肥配施方式對(duì)大麻的生長(zhǎng)、干物質(zhì)積累與分配及產(chǎn)量形成的影響，為工業(yè)大麻科學(xué)施肥和提高養(yǎng)分利用效率提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種為云麻1號(hào) （由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年在云南省昆明市云南大學(xué)試驗(yàn)基地進(jìn)行，土壤質(zhì)地為壤土 （加入適量蛭石混勻），pH 6.14，有機(jī)質(zhì)含量97.0 g／kg，全氮4.18 g／kg，全磷2.02 g／kg，全鉀18.2 g／kg，水解性氮301 mg／kg，有效磷78.3 mg／kg，速效鉀268 mg／kg。

盆栽試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理：NPK、NP、NK、PK、CK（不施肥，對(duì)照）。肥料用量：按耕作層土壤厚度 20 cm，計(jì)算每畝耕地耕作層土壤的體積，根據(jù)大田畝施肥量 （N：15 kg／667 m2，P2O5：5 kg／667 m2，K2O：10 kg／667 m2）換算盆栽施肥量，由于盆栽土體積小，盆栽施肥量設(shè)為大田施肥量的3倍（表1）。

表1 盆栽試驗(yàn)施肥處理表Tab.1 Fertilization treatments for potted hemp

取直徑30 cm、高26 cm帶底盤(pán)的塑料盆，裝壤土16 L，按照設(shè)計(jì)稱取相應(yīng)肥料加入盆土充分混勻；每盆播種20粒，栽培盆隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次；麻苗高約10 cm時(shí)間苗，約20 cm時(shí)定苗，每盆留苗4株；不追肥，及時(shí)澆水，保證麻苗正常生長(zhǎng)。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

在大麻工藝成熟期，測(cè)量各處理全部植株的株高、莖粗，將植株地上部分為枝葉、麻皮與麻骨3部分，采用烘干法測(cè)單株干物質(zhì)重、各部分干物重及所占比例。將烘干樣品粉碎用于氮磷鉀養(yǎng)分含量測(cè)定：采用濃 H2SO4－H2O2消煮，半微量凱氏滴定法 （LY／T 1269－1999）測(cè)定全氮，釩鉬黃比色法測(cè)定全磷，火焰原子吸收分光光度法 （LY／T 7887－1987）測(cè)定全鉀。根據(jù)上述測(cè)定結(jié)果計(jì)算工藝成熟期大麻氮、磷、鉀的總積累量：QX＝W·S·SX＋W·B·BX＋W·L·LX（Q：養(yǎng)分總積累量 mg；W：?jiǎn)沃旮晌镏?g；X：N／P／K各養(yǎng)分；S：麻骨干物分配率%；B：麻皮干物分配率%；L：枝葉干物分配率%；SX：某養(yǎng)分的麻骨含量%；BX：某養(yǎng)分的麻皮含量%；LX：某養(yǎng)分的枝葉含量%）。

利用 SPSS 19.0和Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 NPK配施對(duì)株高、莖粗的影響

施氮處理 （NPK、NP、NK）的株高、莖粗顯著高于不施氮處理 （PK）和對(duì)照 （CK）（p＜0.05），NK處理與 NPK處理間差異不顯著，兩者顯著大于 NP處理，不施氮處理 （PK）與對(duì)照間差異不顯著。由此可見(jiàn)，NPK配施或者 NK配施對(duì)大麻的株高、莖粗具有促進(jìn)作用 （表2）。

表2 氮磷鉀配施對(duì)大麻株高、莖粗的影響Tab.2 Effect of N，P，K fertilizers on plant height and stem diameter of hemp

2.2 NPK配施對(duì)地上部干物質(zhì)積累與分配的影響

施肥處理 （NPK、NP、NK、PK）的單株干物重顯著高于對(duì)照，施氮處理顯著高于不施氮處理 （p＜0.05）。從單株增產(chǎn)幅度來(lái)看，4個(gè)施肥處理依次比對(duì)照增加462.00%、413.60%、474.00%和92.80%，由此可見(jiàn)，NPK配施和NK配施對(duì)增加大麻干物重的效果顯著；并且兩者明顯優(yōu)于NP處理，綜合考慮株高、莖粗指標(biāo)，磷對(duì)工業(yè)大麻的生長(zhǎng)沒(méi)有顯著促進(jìn)作用，說(shuō)明大麻對(duì)磷需求較少，土壤中磷足夠植株正常生長(zhǎng)。

施肥處理的大麻成熟期干物質(zhì)在麻骨、麻皮、枝葉中的分配率與對(duì)照差異顯著 （p＜0.05）（表3）。干物質(zhì)在麻骨、麻皮中的分配率以對(duì)照 （不施肥）最高，不施氮處理顯著高于施氮處理，而施氮處理間差異不顯著；干物質(zhì)在枝葉中的分配比率與麻骨、麻皮的情況相反。施氮處理的大麻枝葉干物分配率顯著高于其他處理，但施氮處理中的不同磷鉀施用并未顯著改變干物質(zhì)在枝葉、麻骨、麻皮中的分配率。此外，不施氮和不施肥處理的收獲部分 （麻皮）干物質(zhì)分配率明顯更高 （表3）。

表3 氮磷鉀配施對(duì)大麻干物質(zhì)積累和分配的影響Tab.3 Effect of N，P，K fertilizers on shoot biomass and its distribution in different parts of hemp

2.3 NPK配施對(duì)地上部 NPK積累與分配的影響

施肥處理的地上部氮素積累及其在各部分中的百分含量均顯著高于對(duì)照，施氮處理顯著高于不施氮處理。施肥處理中氮素積累以NK處理最高，PK處理最低；各部分氮素含量以NP處理最高，PK處理最低。各處理的大麻地上部氮素分配總體表現(xiàn)為葉＞皮 ＞骨?？梢?jiàn)，肥料配施對(duì)工業(yè)大麻地上部氮素積累的影響顯著，而對(duì)氮素在各部分的分配無(wú)明顯影響 （表4）。

表4 氮磷鉀配施對(duì)大麻氮素積累的影響Tab.4 Effect of N，P，K fertilizers on nitrogen content in different parts of hemp

施肥處理的地上部磷素積累顯著高于對(duì)照，施肥處理間也差異顯著；在施肥處理間，NP配施的磷素積累最高，而 PK處理則最低。各部分的磷素含量以PK處理最高，顯著高于其它處理，而 NK（不施磷）處理的各部分磷素含量最低，且顯著低于施磷處理與對(duì)照；施氮處理的大麻地上部磷含量降低。各處理的地上部磷素分配總體表現(xiàn)為葉 ＞皮 ＞骨 （表5）。與氮素的情況類似，肥料配施對(duì)地上部磷素積累及磷含量的影響顯著，而對(duì)各部分磷素的分配無(wú)明顯影響。

表5 氮磷鉀配施對(duì)大麻磷素積累的影響Tab.5 Effect of N，P，K fertilizers on phosphorus content in different parts of hemp

施肥處理的地上部鉀素積累顯著高于對(duì)照，施肥處理間也差異顯著；NK配施的鉀素積累最高，而NP處理最低。各部分鉀素含量以 PK處理最高，并顯著高于其它處理，而不施鉀 （NP）處理的各部分鉀素含量最低，且顯著低于施鉀處理與對(duì)照；施氮能顯著降低大麻各部分的鉀素含量。各處理的地上部鉀素分配總體表現(xiàn)為葉 ＞皮＞骨 （表6）。結(jié)果顯示，肥料配施對(duì)地上部鉀素積累及地上部鉀含量的影響明顯，而對(duì)各部分鉀素的分配影響不大。

對(duì)工藝成熟期大麻全株 N、P、K養(yǎng)分含量的分析發(fā)現(xiàn)，施氮處理的全株氮含量顯著高于其它處理，且NP和 NK處理最高。PK處理全株磷素含量最高，顯著高于其它施氮、磷處理（NPK、NP）。全株鉀含量以 NK處理最高，PK處理最低，且顯著低于對(duì)照，可見(jiàn) NK配施增加植株對(duì)氮鉀的積累，而 PK配施雖增加了植株對(duì)磷的積累，卻減少了對(duì)鉀的積累。此外，從不施肥處理 （CK）看出，大麻植株對(duì)鉀積累最多，氮次之，磷最少，NPK三者比例為1：0.09：2.13（表7）。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，NPK和 NK配施處理對(duì)大麻株高、莖粗的促進(jìn)最為顯著，二者對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在氮、鉀肥給予充足時(shí)，磷肥對(duì)大麻生長(zhǎng)的影響不大，可能是土壤中的磷含量較高，已能滿足大麻生長(zhǎng)所致。但若缺少充足的肥料供應(yīng) （對(duì)照）將嚴(yán)重影響大麻生長(zhǎng)、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的形成。施氮處理的單株干物重顯著高于 PK處理，說(shuō)明在完全肥料組成中，以氮素作用最大，缺氮時(shí)，磷、鉀對(duì)纖維形成所起的作用顯得很弱［10］。因此，施氮對(duì)提高產(chǎn)量極為重要。然而，施氮處理的麻皮干物分配率顯著低于不施氮處理及對(duì)照，這可能由于氮肥給予充分致使葉片生長(zhǎng)旺盛，從而導(dǎo)致麻皮比重有所降低。實(shí)際生產(chǎn)中由于受栽培土壤基礎(chǔ)肥力差異的影響，氮肥通常是限制大麻增產(chǎn)的關(guān)鍵因素［11］，故在某些肥力較高的土壤上能否適當(dāng)減少施氮量以提高麻皮干物分配率即麻皮產(chǎn)量，值得進(jìn)一步研究。

表6 氮磷鉀配施對(duì)大麻鉀素積累的影響Tab.6 Effect of N，P，K fertilizers on potassium content in different parts of hemp

表7 氮磷鉀配施對(duì)全株 NPK養(yǎng)分含量的影響Tab.7 Effect of N，P，K fertilizers on N，P，K content in the whole plant

施氮處理地上各部分磷、鉀素的百分含量均低于不施氮處理，這可能由于施氮導(dǎo)致植株生物量增大，是不施氮處理的 2～8倍，從而對(duì)地上各部磷、鉀含量產(chǎn)生了 “稀釋”造成的；NK處理的磷積累量以及 NP處理的鉀積累量顯著低于其他的施氮處理，是因?yàn)椴皇┝着c不施鉀分別造成的。

通過(guò)分析供試大麻品種氮磷鉀積累情況發(fā)現(xiàn)：鉀素積累最多，氮次之，磷最少；鉀素積累量高于氮素，且 NPK、NK、CK處理的大麻體內(nèi)鉀素百分含量亦高于氮素，而施鉀肥少于氮肥，說(shuō)明該試驗(yàn)條件下大麻對(duì)鉀素的吸收和利用更高；在含磷較高的土壤中，施磷雖有利于氮素積累，但抑制鉀素的積累，從而影響工業(yè)大麻的纖維產(chǎn)量與品質(zhì)，這與前人研究報(bào)道相一致［12，13］。鑒于在 NP配施下工業(yè)大麻的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量指標(biāo)較 NPK或NK處理均有顯著下降，推測(cè)工業(yè)大麻對(duì)磷肥較為敏感且需求較少，在土壤磷較充足情況下再施磷肥可能對(duì)大麻產(chǎn)生負(fù)面影響。

4 結(jié)論

研究證明：氮能促進(jìn)大麻生長(zhǎng)、提高干物產(chǎn)量，施氮條件下工業(yè)大麻植株較高，增產(chǎn)效果明顯；磷能提高纖維的品質(zhì)，促進(jìn)氮素吸收，優(yōu)化麻皮比重；鉀能顯著增加大麻的莖粗、皮厚，提高纖維產(chǎn)量。NPK或NK配施彌補(bǔ)了施用單一肥料的不足，使大麻生長(zhǎng)旺盛，麻皮分配率較理想，增產(chǎn)效果顯著。根據(jù)栽培土壤肥力實(shí)際情況，合理配施氮磷鉀，是提高工業(yè)大麻產(chǎn)量的有效措施。肥料的配施，勢(shì)必導(dǎo)致某些缺施的必需元素（如氮、鉀）的積累下降，也可在一定程度上減少某種必需元素 （如磷）以求優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

［1］郭媛，王玉富，邱財(cái)生，等.干旱脅迫對(duì)不同大麻品種生理特性和生長(zhǎng)的影響研究初報(bào) ［J］.中國(guó)麻業(yè)科學(xué)，2011，33（5）：235－239.

［2］Struik P C，Amaducci S，et al.Agronomy of fibre hemp（Cannabis sativa L.）in Europe［J］.Industrial Crops and Products，2000，11：107－118.

［3］陳式谷，陸于.施用鉀肥對(duì)大麻的增產(chǎn)效果及品質(zhì)的影響 ［J］.土壤肥料，1986，3：16.

［4］殷祥剛，滑鈞凱，朱若英.大麻加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展 ［J］.天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，22（1）：13－17.

［5］閆湘.我國(guó)化肥利用現(xiàn)狀與養(yǎng)分資源高效利用研究 ［D］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2008.

［6］劉青海.大麻施用氮磷鉀化肥的肥效及其配比的研究 ［J］.土壤肥料，1986，5：11.

［7］Iványi I，Izsaki Z.Effect of nitrogen，phosphorus，and potassium fertilization on nutrional status of fiber hemp［J］.Communications in soil science and plant analysis，2009，40：974－986.

［8］宋憲友，張利國(guó)，房郁妍，等.氮、磷、鉀施用對(duì)大麻原莖產(chǎn)量影響的研究初報(bào)［J］.中國(guó)麻業(yè)科學(xué)，2012，34（3）：115－117.

［9］房郁妍，宋憲友，張利國(guó)，等.大麻平衡施肥技術(shù)研究 ［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2014，（3）：111－114.

［10］Damon P M，Osborne L D，Rengel Z.Canola genotypes differ in Potassium efficiency during vegetative growth［J］.Euphytica，1986，156：387－397.

［11］劉青海.大麻對(duì)氮、磷、鉀需用規(guī)律的研究 ［J］.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986，（1）：15，27－31.

［12］劉青海.氮磷鉀化肥對(duì)大麻生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和纖維品質(zhì)影響的研究 ［J］.中國(guó)麻作，1986，（1）：34－37.

［13］張建春，張華，張華鵬，等.漢麻綜合利用技術(shù) ［M］.北京：長(zhǎng)城出版社，2006：87－90.

Effects of Combined Application of N，P，K Fertilizers on Accumulation and Distribution of Dry Matter and Nutrients in Industrial Hemp（Cannabis sativa L.）

LIU Hao1，ZHANG Yun－yun1，2，HU Hua－ran1，DU Guang－h(huán)ui1，YANG Yang1，LIU Fei－h(huán)u1*
（1.School of Agriculture，Yunnan University，Kunming 650091，China；2.Economic Crops Institute，Yunnan Academy of Agriculture，Kunming 650205，China）

Effects of combined fertilization of nitrogen，phosphorus and potassium on growth and accumulation and distribution of dry matter and N，P，K nutrients in industrial hemp cultivar Yunnan hemp 1 were studied via pot culture.Nitrogen was the main factor determining the growth and yield，while the effect of phosphorus was not significant if nitrogen and potassium were enough.P and K fertilizers affected the bast fiber yield little，if nitrogen was deficient.Being compared with NPK and NK，NP impeded the growth and dry matter accumulation.PK treatment promoted phosphorus accumulation but impeded potassium accumulation，while NK treatment facilitated the accumulation of both nitrogen and potassium.Hemp consumed potassium mostly，nitrogen secondly，phosphorus least.The results showed that NPK contributed differently to the growth and yield.There were mutual benefits and antagonistic action between the three elements，which affected the absorption and utilization of them in hemp.

S563.3

A

1671－3532（2015）02－0100－06

2014－09－16

國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金 （CARS－19）

劉浩 （1986—），男，云南大學(xué)在讀碩士，主要從事工業(yè)大麻栽培研究。E－mail：elh＠live.cn。*

劉飛虎 （1958—），男，教授，博士，主要從事麻類作物研究。E－mail：dmzpynu＠126.com。