近年來,用于纖維、種子和大麻二酚 (CBD) 的工業(yè)大麻產(chǎn)量激增。除了消費(fèi)用途,替代市場(chǎng)也在探索中。工業(yè)大麻已被研究為植物修復(fù)的潛在工具,以及作為沼氣和固體燃料的潛在生物質(zhì)和能源生產(chǎn)。大麻纖維被用于從塑料復(fù)合材料到汽車絕緣材料的所有領(lǐng)域。還有大量關(guān)于纖維質(zhì)量、收獲時(shí)間、開花日期和其他基本生產(chǎn)信息的研究。因此,種植者必須專注于他們最想種植的東西(纖維、谷物或花卉),找到具有該市場(chǎng)最理想特性的栽培品種,并了解其特定地區(qū)的生產(chǎn)挑戰(zhàn)和環(huán)境限制。
本文第一部分的目的是對(duì)不同類型的工業(yè)大麻作物以及種植這些作物時(shí)的農(nóng)藝考慮進(jìn)行基本概述。該系列的第二部分將側(cè)重于綜合蟲害管理和對(duì)野生動(dòng)物資源的潛在影響。本系列中將有幾篇其他文章,將用于探討整個(gè)供應(yīng)鏈中的各種問題,包括生產(chǎn)和營銷。
許多最新的大麻品種是專門為 CBD 市場(chǎng)培育的,并且有目的地具有更高的 CBD與 THC 比率。CBD 是眾多已知的大麻素之一,據(jù)報(bào)道具有許多健康益處。酊劑、乳液、食品和許多其他產(chǎn)品——包括市場(chǎng)上第一個(gè)也是唯一一個(gè)臨床配方和 FDA 批準(zhǔn)的癲癇藥物 (Epidiolex)——是由從大麻花中提取的 CBD 制成的。因?yàn)?CBD 是從未授粉的雌性大麻花的腺毛中提取的,所以生產(chǎn)涉及雌性植物的無性繁殖(插條、移植、克隆)或使用“雌性化”種子。在 CBD 大麻作物中,雄性植物及其花粉是不受歡迎的。
大麻素 (CBG) 是一種鮮為人知的大麻素,被認(rèn)為是其他大麻素的前體,目前正因可能用于制藥市場(chǎng)而受到關(guān)注。正在研究 CBG 的一些健康狀況包括炎癥性腸病、青光眼、膀胱問題、亨廷頓病、結(jié)腸癌和葡萄球菌感染。人們對(duì) CBG 油或其他形式的 CBG 的副作用、它們的長期健康影響或與其他藥物的相互作用知之甚少。因此,在預(yù)期廣泛使用之前,還需要更多的研究。
與為 CBD 種植的品種相比,大麻纖維用于制造織物、繩索、絕緣材料、生物塑料和類似產(chǎn)品(Pal 和 Lucia 2019,Mitchell 和 Uchanski 2020)。為此種植的品種由“韌皮”纖維(用于紡織品、紙張、絕緣材料和建筑材料)和“硬質(zhì)”纖維(通常用于動(dòng)物床上用品、制漿和混凝土產(chǎn)品)組成(Salentijn 等人,2015 年,米歇爾和烏坎斯基 2020)。收獲后,大麻必須經(jīng)過一個(gè)稱為“漚制”的過程,該過程開始破壞將這兩種纖維結(jié)合在一起的化學(xué)鍵(Kaiser 等人,2015 年)。這可以通過將切下的秸稈留在田間數(shù)周直到腐爛和纖維分離來實(shí)現(xiàn),但時(shí)間不能長到導(dǎo)致纖維質(zhì)量下降。過程當(dāng)然 很大程度上受當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的影響。水漚是一種更昂貴但可靠的替代方法,將莖浸入水中數(shù)天(Kaiser 等人,2015 年)。
大麻籽用于人類食品、保健品、個(gè)人衛(wèi)生用品、潤滑劑、油漆、溶劑、大麻籽油(與 CBD 油不同)和其他產(chǎn)品。作為人類的膳食補(bǔ)充劑,與許多其他潛在來源相比,它含有非常理想的 omega-3 和 omega-6 脂肪酸比例,并且油和蛋白質(zhì)含量相對(duì)較高。大麻籽??捎糜谏a(chǎn)各種消費(fèi)品,包括生大麻心、烤大麻籽、大麻籽油、大麻粉,甚至大麻咖啡(同上)。通常,種植兩用工業(yè)大麻作物,首先收獲谷物,然后收獲莖以生產(chǎn)纖維。
當(dāng) 70% 的種子成熟時(shí),混合/收獲大麻種子。超過最佳時(shí)間收獲谷物通常會(huì)導(dǎo)致種子質(zhì)量下降、破碎造成的損失以及可能的鳥類傷害。種子應(yīng)干燥至低于 12% 的水分以進(jìn)行儲(chǔ)存,并應(yīng)干燥至 8% 至 10% 以進(jìn)行長期儲(chǔ)存。
在工業(yè)大麻生產(chǎn)領(lǐng)域,古老的格言“一盎司預(yù)防勝過一磅治療”,當(dāng)然適用!風(fēng)、冰雹、干旱、害蟲和其他壓力因素會(huì)增加植物中的總 THC 水平。如果 THC 水平超過 0.3% 的閾值,生產(chǎn)商就有違反當(dāng)?shù)亍⒅莺吐?lián)邦法律的風(fēng)險(xiǎn),并可能會(huì)受到罰款和農(nóng)作物的破壞。此外,目前在美國沒有標(biāo)記用于工業(yè)大麻作物的殺蟲劑(殺蟲劑、殺線蟲劑)、除草劑或殺菌劑。這對(duì)于室內(nèi)和室外(田間規(guī)模)生產(chǎn)系統(tǒng)都是如此。因此,良好的作物管理和規(guī)劃對(duì)于降低這些風(fēng)險(xiǎn)和提高作物成功的可能性至關(guān)重要。
根據(jù)緯度和基本農(nóng)藝投入,不同種類的工業(yè)大麻的反應(yīng)非常不同。為了提高產(chǎn)量和質(zhì)量,工業(yè)大麻應(yīng)種植在排水良好、肥力高、有機(jī)質(zhì)豐富的土壤上。土壤 pH 值應(yīng)處于或略低于中性。如果從種子開始種植并且需要一些水分來發(fā)芽或雜草將接管,則可以使用使用常規(guī)耕作或免耕的標(biāo)準(zhǔn)谷物鉆機(jī)。理想的播種深度為 1/4 英寸,植物在堅(jiān)固的床上發(fā)芽最好。根據(jù)各種因素,推薦的施肥范圍為 50 – 150 磅/英畝的氮;在為大麻生產(chǎn)提出基于科學(xué)的肥料建議之前,還需要進(jìn)行額外的研究。
種植前應(yīng)充分考慮植物的間距、當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件和作物類型,以降低作物病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于需要分枝和開花的 CBD 和/或種子油生產(chǎn),允許植物周圍有足夠的空氣流動(dòng)可以減少害蟲的傳播,同時(shí)減少葉子上過多的水分積累,這可能會(huì)增加枯萎病或其他真菌傳播的機(jī)會(huì)。使用滴灌和適當(dāng)?shù)闹参镩g距還可以減少與鄰近植物對(duì)水、陽光和養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)。相比之下,用于纖維的大麻種植在密集的林分中,以促進(jìn)更高的高度并阻止分枝和開花,從而最大限度地提高纖維產(chǎn)量。由于將大麻注冊(cè)為農(nóng)作物的挑戰(zhàn),第二部分——綜合蟲害管理)。
了解開花時(shí)間對(duì)于 CBD 的大麻生產(chǎn)至關(guān)重要。當(dāng)作為移植物種植時(shí),即使是最輕微的根限制也可以開始開花。大多數(shù)大麻品種在日照時(shí)間少于大約 14 小時(shí)時(shí)會(huì)開花。盡管農(nóng)民可能會(huì)在霜凍風(fēng)險(xiǎn)過后(即 4 月或 5 月)早春種植大麻,尤其是在更偏南的地區(qū),但大麻可能在植物有機(jī)會(huì)進(jìn)行任何營養(yǎng)生長之前就開始開花. 同樣,如果種植者在本季(7 月下旬)種植太晚,植物可能會(huì)過早開花。因此,可能需要進(jìn)行種植日期試驗(yàn),以確定特定地區(qū)大麻的最佳種植時(shí)間。存在自動(dòng)開花品種,它們會(huì)在播種后的特定天數(shù)開始開花,但它們?cè)谏a(chǎn)中需要細(xì)微差別,并且在生長早期容易受到壓力。還建議在開花期間定期測(cè)試 THC,以便在花成熟期間 THC 水平開始接近法定閾值時(shí),生產(chǎn)者可以確保收獲他們的作物。與當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)合作對(duì)于確保遵守法規(guī)至關(guān)重要。