纖維大麻高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究現(xiàn)狀

孫宇峰

（黑龍江省科學(xué)院大慶分院，黑龍江 大慶 163319）

纖維大麻高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究現(xiàn)狀

孫宇峰

（黑龍江省科學(xué)院大慶分院，黑龍江 大慶 163319）

纖維大麻的高產(chǎn)栽培技術(shù)與農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)，如何通過高產(chǎn)栽培技術(shù)提高纖維大麻的產(chǎn)量及品質(zhì)是研究的重點(diǎn)。文章基于國內(nèi)外大量的研究文獻(xiàn)，綜合分析了品種、氣候因子及農(nóng)藝措施對纖維大麻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，并闡述了未來纖維大麻高產(chǎn)栽培技術(shù)的發(fā)展前景。

纖維大麻；高產(chǎn)栽培技術(shù)；現(xiàn)狀

大麻（Cannabis sativa L），C3作物，是一年生大麻科大麻屬植物，又名火麻、漢麻、線麻、寒麻、魁麻等，通常為雌雄異株，偶爾有雌雄同株，是一種古老的栽培植物，也是人類最早使用的紡織纖維原料之一［1］。纖維用大麻便是以獲取纖維為目的，其致幻成分四氫大麻酚（THC）含量 ＜0.3%，無毒品利用價值［2］，其纖維是一種傳統(tǒng)的紡織材料，其織物具有吸濕、透氣、殺菌抑菌、穿著舒適等特點(diǎn)［3］。

纖維大麻可以種植在丘陵、山坡、鹽漬、灘涂等土地，不與糧、棉爭地，充分利用土地空間，在中國20多個省市均有種植［4］。纖維大麻的產(chǎn)量主要取決于單位面積上的有效株數(shù)、植株高度、莖粗、出麻率等，所以纖維大麻的一切栽培技術(shù)措施都是為了獲得合理的群體結(jié)構(gòu)及個體植株。然而不同的栽培環(huán)境和栽培技術(shù)措施對纖維大麻的群體結(jié)構(gòu)和個體植株都有較大影響，其中合理的栽培技術(shù)措施是實(shí)際生產(chǎn)中獲得理想群體結(jié)構(gòu)、優(yōu)良個體植株和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要保障。因此，加強(qiáng)纖維大麻高產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究，提高纖維大麻的產(chǎn)量及品質(zhì)，對我國纖維大麻的發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)具有重要意義。本文主要闡述了品種、播期、密度、肥料、病蟲害、化控技術(shù)、收獲時間及溫度、光照、水分、風(fēng)力等對纖維大麻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為我國纖維大麻的高產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論參考。

1 品種

大麻是短日照作物，光周期敏感，其品種的種植范圍有限，雖然部分生態(tài)產(chǎn)區(qū)自主選育的品種在近階段工業(yè)大麻生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，但大部分地區(qū)還沒有培育出完全適應(yīng)當(dāng)?shù)胤N植的工業(yè)大麻品種，主要以當(dāng)?shù)剞r(nóng)家品種為主，產(chǎn)量較低［5］。故通過各種育種手段，培育出不同生態(tài)條件高纖維含量的大麻品種是目前亟需解決的問題。

目前我國在不同生態(tài)條件下育成的大麻新品種較少，主要是引種或南麻北種，以提高產(chǎn)量，但大麻引種是有一定范圍的，并不是愈北愈好。一般說來，華北北部麻區(qū)可向安徽、河南引種，東北麻區(qū)可由華北引種，黑龍江可由遼寧引種。超過一定限度時，麻株雖然徒長，而纖維產(chǎn)量的增長不再隨著北移的維度而相應(yīng)的增加，纖維的品質(zhì)也大受影響［6］。唐志敏等［7］研究表明，高緯度地區(qū)的品種引種到西雙版納州勐?？h種植后，主要表現(xiàn)為生育期縮短，植株營養(yǎng)生長受到抑制，株高、莖粗等減少，纖維產(chǎn)量較低。而姚青菊等［8］研究表明，北方高緯度地區(qū)的品種引種到南京種植后，主要表現(xiàn)為生育期短，植株營養(yǎng)生長受到抑制，株高、莖粗、總?cè)~片數(shù)等大大減少，節(jié)間短，葉片小，干物質(zhì)積累量小，植株生殖生長早，莖桿產(chǎn)量和纖維產(chǎn)量都很低；而云南、浙江等南方的品種引種南京后，則表現(xiàn)相反的結(jié)果，生育期延長，植株高大茂盛，下部分枝少，節(jié)間長度增加。南方品種雖然生育期延長，但在現(xiàn)蕾前后的植株快速增長時期，出葉速度，干物質(zhì)積累速度卻顯著大于北方和歐洲品種，植株增高、增粗速度也如此。

郭麗等［9］將引進(jìn)的國內(nèi)外 12個大麻品種在黑龍江省大慶鹽堿干旱地區(qū)種植，結(jié)果表明，做纖維用云麻 1號，汾麻 2號，汾麻 1號，寧夏，云麻 4號，金刀 15表現(xiàn)較好，其纖維產(chǎn)量極顯著的高于對照品種，其中云麻 1號纖維產(chǎn)量最高，克山的品種種子產(chǎn)量最高，極顯著的高于其它品種，適合在本地做種子種植。

2 氣候因子

2.1 光和溫度

大麻要求短日照，為喜光的短日照作物，陽光充足，地上部分和地下部分生長良好，干物質(zhì)積累多，產(chǎn)量增加，但陽光過強(qiáng)則纖維發(fā)育緩慢和纖維粗硬；縮短日照和光照，可以促進(jìn)開花，但植株矮小，纖維產(chǎn)量低；延長日照和光照，則能延遲開花，植株生長高大，纖維產(chǎn)量高［10］。在澳大利亞班達(dá)伯格，生長季節(jié)大麻一天光照時間至少是 13 h 40 min，才能產(chǎn)生較好的收益；收獲季節(jié)，延長光照時間至 14 h 40 min，株高和莖粗明顯高于自然光照［11］。研究已證實(shí)，對于短日照纖維大麻來說，開花后，莖稈的生長降低；24 h日照并不能完全防止開花，卻大大降低花部分的干物質(zhì)分配，提高了開花后光能利用效率，并且干物質(zhì)產(chǎn)量提高 2.7 t／hm2，但麻皮中的纖維素含量卻較低。由此可知延遲開花可以提高大麻莖稈的產(chǎn)量，但麻皮品質(zhì)較差［12］。在中國云南，辛培堯等［13］研究表明，短日照處理（每天 8 h自然光照、16 h黑暗）降低了大麻的株高和莖粗，促使大麻提前開花，但對大麻的性別分化無顯著影響。

工業(yè)大麻對溫度的要求較寬，種子在土溫 1℃以上時可發(fā)芽，但要出苗整齊，一般宜在土溫8～10℃以上；大麻苗期能耐 3～5℃低溫或更低的溫度，苗期的低溫對以后發(fā)育和產(chǎn)量影響不大；現(xiàn)蕾至開花末期，莖的生長最快，干物質(zhì)大量增加，這時氣溫要求在 16～25℃以上，如低于 15～16℃時，對大麻的生長發(fā)育有較大影響，甚至造成減產(chǎn)［6］。Nelson［14］研究發(fā)現(xiàn)，對大麻進(jìn)行 8 h光照誘導(dǎo)開花，環(huán)境溫度設(shè)為 15、22、26℃，開花所需天數(shù)分別為 24.5、19、18 d，可見溫度對大麻的生長發(fā)育有一定的影響，溫度升高加速了大麻的發(fā)育。溫度在 10～28℃，大麻的出葉速率和莖的伸長速率與溫度呈線性關(guān)系［15］。

2.2 水分和風(fēng)力

大麻是需水較多的作物，我國各地自然條件差異很大，南北方應(yīng)根據(jù)實(shí)際的降雨情況決定灌水，既要注意干旱澆灌，同時要注意開溝排水，否則引起植株倒伏，對產(chǎn)量和纖維品質(zhì)產(chǎn)生較大影響［6］。Lisson等［16］在澳大利亞干旱少雨的夏季進(jìn)行灌溉試驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)大麻需要大量的水分，灌溉處理的莖稈產(chǎn)量明顯高于自然雨處理；水分虧缺處理的木質(zhì)纖維產(chǎn)量最高。Tripathi等［17］研究表明，每隔 18 d灌溉一次，且大麻田施氮肥 20 kg／hm2，顯著增加了大麻纖維的產(chǎn)量。吳寧等［18］在溫室栽培條件下，研究了 3種不同灌溉周期（3、14 d和不澆水）對工業(yè)大麻稈理化性能的影響，結(jié)果表明，當(dāng)灌溉周期延長時，不僅可對纖維形態(tài)造成一定的影響，還會對形成層的分生頻率造成影響，隨著灌溉周期的延長生物質(zhì)材料中各種化學(xué)成分包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的含量均降低。

在大麻生長期間，由于莖稈高大，易遭風(fēng)災(zāi)，使麻梢生長點(diǎn)刮斷，或大量麻株倒伏，影響纖維產(chǎn)量和品質(zhì)。但微風(fēng)有利于大麻群體內(nèi)的空氣流通，改善了群體內(nèi)的光照、溫度和濕度條件，有利于群體內(nèi)的光合作用，從而促進(jìn)大麻個體的生長發(fā)育。為了防止風(fēng)災(zāi)，一般采用精細(xì)整地、適時灌溉（在干旱少雨季節(jié)，有灌溉條件的地區(qū)，苗期不宜灌水過多，原則是土干澆灌；生長旺盛期勤澆灌，原則是土壤含水量少于田間最大持水量的 70% ～80%時灌溉）、適量追肥和選育抗倒伏品種等方法［19］。

3 農(nóng)藝措施

3.1 播期

播種時間對大麻是非常重要的，因?yàn)樗扔绊戦_花時間又影響莖稈的產(chǎn)量。莖稈產(chǎn)量隨播種時間（4月中旬 ～6月底）的推遲呈下降趨勢［20］。Thitivara等［21］研究表明，大麻在開花初期株高停止增長，早播，營養(yǎng)生長期長，株高、莖粗增加；晚播，營養(yǎng)生長期短，株高、莖粗降低。大麻播期過早，環(huán)境溫度低，易引起凍害，幼苗不易存活［22］。播期過晚，光照時間變短，溫度下降，營養(yǎng)生長階段縮短，大麻莖稈的干物質(zhì)集中在花序上，大麻的產(chǎn)量就會越低，為避免推遲播帶來的影響，應(yīng)選擇晚開花的品種［23，24］。Salvatore等［22］研究發(fā)現(xiàn)，大麻的花期受光周期和溫度嚴(yán)格控制，意大利大麻的最佳播種時間是 4月下旬 ～5月的前三周，在這個時間范圍內(nèi)播種，雌雄異株品種 Fibranova的地上生物產(chǎn)量和莖稈產(chǎn)量最大，其次是 Tiborszallasi，雌雄同株的兩個品種產(chǎn)量最低。相反，在 4月下旬 ～5月前三周的之前或之后播種，光照時間短，花期提前，嚴(yán)重影響了莖稈和纖維的延長，導(dǎo)致地上生物產(chǎn)量和莖稈產(chǎn)量降低［25］。劉青海等［26］研究也表明，大麻纖維產(chǎn)量隨播期推遲而顯著下降，降幅依次增加；纖維產(chǎn)量與播期呈極顯著相關(guān)關(guān)系。

3.2 肥料

眾所周知不同的作物有不同的營養(yǎng)需求［27］。大麻除需有機(jī)肥料外，對氮、磷、鉀三要素中以氮需求最多，鉀次之，磷較少［10］。在加拿大東部，Gehl［28］的研究表明，纖維大麻品種對工業(yè)化肥和有機(jī)肥非常敏感。Vera1等［29］的研究證實(shí)，增加氮肥施用量，在所有試驗(yàn)?zāi)攴蒿@著提高了大麻的株高、生物產(chǎn)量、種子產(chǎn)量和種子蛋白質(zhì)含量；種肥應(yīng)用磷肥，在所有試驗(yàn)?zāi)攴萏岣吡舜舐榈闹旮?，?000年提高了大麻的生物產(chǎn)量，但在 2001年和 2002年，降低了植株密度、生物產(chǎn)量和種子產(chǎn)量。Vera1等的研究進(jìn)一步證實(shí)，在缺氮的土壤中增施氮肥顯著提高了大麻的株高、生物產(chǎn)量和種子產(chǎn)量，在施氮量 150 kg／hm2左右時達(dá)到最大值；不同的大麻品種對氮肥的利用效率也不同，每增加單位用量的氮肥，品種 Finola的產(chǎn)量明顯高于品種 Crag的；另一方面，在不缺磷的土壤中施用磷肥或在缺乏有效硫的土壤中施用硫肥，對大麻產(chǎn)量沒有太大影響；總之，在土壤有效養(yǎng)分含量較低，土壤水分含量充足的條件下，施肥能有效的提高大麻的產(chǎn)量［30］。VanderWerf等［31］研究發(fā)現(xiàn)，隨著氮肥施用量的增加大麻韌皮纖維含量呈降低趨勢；并且高氮肥處理在發(fā)育前期麻株的生長速度明顯高于低氮肥處理，然而在發(fā)育后期麻株的死亡率較高。Mediavilla等［32］研究表明，纖維大麻的最大氮肥施用量應(yīng)在 85～120 kg N／hm2。

在中國有關(guān)肥料對大麻生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響也有少量研究。劉青海［33］認(rèn)為，大麻對氮和鉀的吸收量較多，而對磷的吸收較少。氮和鉀吸收強(qiáng)度最大時期出現(xiàn)在開筒期 ～穩(wěn)長期，磷的吸收強(qiáng)度最大時期出現(xiàn)開筒期 ～旺長期。林永勤［34］研究表明，大麻生育期短，各時期對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和消耗極不平衡，所以施基肥的效果比追肥更為理想。田廣龍［35］也認(rèn)為大麻前期需肥量大，應(yīng)施足基肥，若缺肥應(yīng)及早追肥，以免減產(chǎn)。

適宜的施肥量能提高肥料利用率，減少肥料浪費(fèi)，改善耕地養(yǎng)分狀況［36］。房郁妍等［37］研究表明，氮磷鉀少量施用，大麻的產(chǎn)量有所降低，可見氮、磷、鉀三種營養(yǎng)元素在大麻原莖產(chǎn)量形成中必不可少，缺乏其中任何一種養(yǎng)分都會影響其他養(yǎng)分的吸收利用；氮磷鉀過量施用，產(chǎn)量也有下降的趨勢，同時影響大麻農(nóng)藝性狀，說明過量施肥反會導(dǎo)致營養(yǎng)的浪費(fèi)與流失，多余的養(yǎng)分發(fā)揮不了作用。宋憲友等［38］研究表明，N、P2O5、K2O的最佳施用劑量分別為 90、100、80 kg／hm2時，大麻原莖產(chǎn)量最高。胡萬群等［39］在前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步證實(shí)，在 N、P、K 3種肥料元素中，最影響大麻纖維產(chǎn)量的是N肥，其次是 P肥和 K肥。

在施鉀與不施鉀的情況下，大麻株高生長符合 Logistic曲線方程；大麻施鉀能顯著提高麻皮產(chǎn)量，不同的施鉀量和施肥方法增產(chǎn)效果有差異，以 300 kg／hm2氯化鉀追施增產(chǎn)效果最好；鉀肥追施能提高麻皮厚度，基肥和追肥并用能增加纖維長度和麻皮張力［40］。陳式谷等［41］研究也表明，氯化鉀施用應(yīng)以追肥為主，基肥為輔，追肥以早期施用為宜，即在旺長前期（6～8對真葉期）施用；大麻施用氯化鉀，可以全面改善麻株經(jīng)濟(jì)性狀，尤以麻皮厚和出麻率表現(xiàn)突出，并能提高纖維品質(zhì)，增加強(qiáng)度和麻皮長度。

3.3 密度

由于氣候條件、品種和用途的不同，大麻在世界各國有很寬范圍的種植密度。眾所周知，種植密度影響大麻光的截獲、莖分枝的角度、莖粗以及株高［42］。大麻合理密植要求個體與群體分布合理、協(xié)調(diào)生長，充分利用地力、陽光、空氣，提高光合作用，達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的；種植過稀，分枝節(jié)位低，分枝多，麻莖粗，纖維粗而硬，嚴(yán)重影響纖維品質(zhì)，同時對土地利用率和光能利用低；種植過密，對大麻纖維產(chǎn)量和品質(zhì)都不利［10］。胡學(xué)禮等［43］研究表明，隨大麻栽培密度的增加，株高、莖粗逐漸減小，而第一分枝高度、小麻率逐漸增加；雌雄株比例變化與種植密度關(guān)系不大；干莖稈產(chǎn)量隨栽培密度的增加而升高，當(dāng)栽培密度達(dá)到一定數(shù)值時，干莖稈產(chǎn)量達(dá)到最高，而后，栽培密度繼續(xù)增加，莖稈產(chǎn)量反而逐漸減?。粏沃昵o稈干重隨栽培密度的增加而逐漸減小。

大麻本身就可抑制雜草的產(chǎn)生，如果種植密度過稀會使雜草叢生，為了保持種子的純度，除草劑的使用量加大，種植成本增加；種植密度過稀還會導(dǎo)致株高和莖粗增加，給收獲帶來困難［44］。Mediavilla等［32］研究也表明，高密度（30～60 kg／hm2）和高氮肥施用量，增加了大麻莖稈韌皮纖維的產(chǎn)量，此密度下，還抑制了大麻天然雜草的產(chǎn)生；低密度和高氮肥施用量可能還會給機(jī)械收獲帶來困難。

3.4 病蟲害

大麻可患 100多種病害，有 10多種比較嚴(yán)重［45］，在黑龍江省病害主要有霜霉病、斑枯病、稈腐病等。而大麻蟲害主要有大麻跳蚤、大麻小象鼻蟲、大麻小食心蟲、大麻天牛、大麻花蚤、麻田亞洲玉米螟、麻稈野螟、麻田豆稈和麻田酒花稈野螟等［6］。陶耀明等［46］的研究表明，大麻田密度過大，導(dǎo)致群體內(nèi)通風(fēng)透光差，濕度大，而高溫、高濕的環(huán)境有利于病蟲害的發(fā)生。研究已證實(shí)，大麻病蟲害每年要損失 11%左右的麻纖維［47］。采取有效的農(nóng)業(yè)措施如及時整地、增施磷鉀肥、合理密植、藥劑拌種和噴施農(nóng)藥等能有效的防治大麻病蟲害，減少產(chǎn)量損失［48］。而藥劑拌種對大麻的原莖產(chǎn)量和纖維產(chǎn)量均有不同程度的提高，并且藥劑拌種對大麻病蟲害的防治效果均達(dá)到顯著水平［49］。

3.5 化控技術(shù)

植物生長調(diào)節(jié)劑是指人工合成的具有與植物激素類似生理效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，而作物化學(xué)調(diào)控技術(shù)是利用植物生長調(diào)節(jié)劑對作物種子或植株進(jìn)行處理，從而調(diào)節(jié)作物的生長發(fā)育，以達(dá)到人們所期望的目標(biāo)。然而植物生長調(diào)節(jié)劑在工業(yè)大麻上的相關(guān)研究較少，房郁妍［50］研究表明，各調(diào)節(jié)劑處理對大麻性別分化的影響效果顯著，其中 6－BA，3AA和 IAA處理后，可促使大麻產(chǎn)生雌花，且雌株比例均在 70%以上，試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，在大麻植株高度達(dá)到 25～30 cm，長出 3～4對真葉時，對大麻根部進(jìn)行藥物噴施效果較好。Elzbieta［51］也證實(shí)了赤霉素、生長素、乙烯利、脫落酸和激動素對大麻雌性和雄性植株性別分化有影響，赤霉素促進(jìn)了大麻雄性植株的分化，生長素，乙烯利和激動素促進(jìn)了大麻雌性植株的分化，而脫落酸對性別分化沒有任何影響，但脫落酸對赤霉素和生長素有拮抗作用；對生長素和乙烯利等生長調(diào)節(jié)劑聯(lián)合應(yīng)用的結(jié)果表明，生長素和乙烯利在大麻的性別表達(dá)調(diào)控中作用機(jī)制不同。

3.6 收獲

適期收獲是獲得優(yōu)質(zhì)麻纖維的重要環(huán)節(jié)。一般雄株在開花末期而雌株在主莖花序中部種子開始成熟時，達(dá)到工藝成熟期。雄株比雌株工藝成熟期早 30～40 d，應(yīng)分期收獲，過早則纖維尚未充分成熟，纖維細(xì)嫩不堅韌，產(chǎn)量和強(qiáng)度降低；過晚則雄株老熟過度，纖維粗硬，品質(zhì)變劣，且常因成熟干枯，受雨露影響，使纖維發(fā)霉，同時因水溫降低，也不利于漚麻［6］。研究［52］已證實(shí)，收獲時間與大麻的產(chǎn)量密切相關(guān)，早熟大麻品種 Fasamo（Germany）和 Juso31（Ukraine），從種子剛開始成熟到 100%成熟，莖稈產(chǎn)量從 83.9 dt／hm2降到 75.9 dt／hm2，纖維產(chǎn)量變化不大，但次生纖維的產(chǎn)量增加。Ming Liu等［53］也認(rèn)為在開花初期收獲，纖維表現(xiàn)出較高的拉伸強(qiáng)度，但隨著收獲時期的延后呈降低趨勢。但胡萬群等［54］研究表明，皖大麻 1號在雌株剛開始結(jié)實(shí)時收獲，此時纖維成熟度適中，品質(zhì)優(yōu)良，纖維產(chǎn)量也最高。

4 展望

隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，一些不可再生的自然資源迅速減少，為可再生資源的迅速發(fā)展提供了契機(jī)［55］。而纖維大麻種植簡便、生長迅速、生物量大、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，生長速度快，纖維產(chǎn)量高，是適合大面積種植的經(jīng)濟(jì)作物［56］。然而在中國各地方，纖維大麻的種植技術(shù)比較粗放，缺乏高產(chǎn)高效的栽培技術(shù)指導(dǎo)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值不高。在未來纖維大麻栽培技術(shù)上，要以傳統(tǒng)栽培技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)中國各地方的生態(tài)特點(diǎn)，通過選擇優(yōu)良品種、確定播期和播種密度、測土配方施肥、合理灌溉排澇、化控技術(shù)及農(nóng)業(yè)綜合防治等措施，科學(xué)合理的對纖維大麻的栽培技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提高纖維大麻產(chǎn)量及品質(zhì)，為中國廣大農(nóng)民帶來更好的收益。

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Progress in High Yield Cultivation Technology of Fiber Hem p

SUN Yufeng
（Daqing Branch of Heilongjiang Academy of Sciences，Daqing，Heilongjiang 163319，China）

High yield cultivation technology of fiber hemp is closely related with economic benefits of farmers，and how to increase the quality and yield of fiber hemp by high yield cultivation technology has become a research hotspot nowadays.This paper analyzed the impact of variety，climatic factors and agronomic measures on the fiber hemp quality and yield according to a lager number of research reports. And it illustrated the development prospect of fiber hemp with high yield cultivation technology in the future.

fiber hemp；high yield cultivation techniques；progress

S563.3

A

1671－3532（2017）03－0153－06

2016－10－09

國家國際科技合作專項（2015DFR50260）

孫宇峰（1964－），男，研究員，主要從事大麻育種及栽培技術(shù)研究。E－mail：sunyf888＠163.com