不同播種密度對工業(yè)大麻種子產(chǎn)量的影響

程洪森，高德學(xué)，徐寧，孫會杰，那艷斌，李傳家

（1.遼寧省經(jīng)濟(jì)作物研究所，遼寧 遼陽 111000；2.遼陽縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，遼寧 遼陽 111000）

大麻（Cannabis sativa L.）是大麻科（Cannabinaceae）大麻屬（Cannabis）一年生植物[1]，別名火麻、漢麻、線麻等。工業(yè)大麻是四氫大麻酚（Tetrahyrocannabinol，THC）含量低于0.3%的大麻品種，主要用于工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域[2]。工業(yè)大麻纖維被譽(yù)為“天然纖維之王”，其纖維柔軟、色澤潔白、拉力強(qiáng)、耐磨耐腐，種子富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸，可加工成保健油；莖稈是新型環(huán)保建筑材料[3]；花、葉中的大麻二酚（Cannabidiol）在醫(yī)藥、保健、美妝等方面具有較好的經(jīng)濟(jì)價值[4]。

近年，我國工業(yè)大麻栽培和大麻素藥用提取方面發(fā)展迅速，黑龍江省和云南省作為我國工業(yè)大麻主要生產(chǎn)區(qū)域，發(fā)展迅猛[5]。遼寧省大麻種植歷史悠久，生產(chǎn)的大麻纖維長而堅韌，耐磨和耐腐性好，是優(yōu)良的綠色天然纖維產(chǎn)品[6]，同時遼寧省一直是黑龍江、內(nèi)蒙古等地工業(yè)大麻的種源地。“十三五”以來，隨著綠色健康理念的普及和國際工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，遼寧省工業(yè)大麻種植面積逐年擴(kuò)大，目前主要分布在阜新、鐵嶺等地，以纖維用和種子生產(chǎn)為主，種子生產(chǎn)主要是為黑龍江、內(nèi)蒙古等地提供生產(chǎn)用種子。目前，遼寧省工業(yè)大麻種植仍采用傳統(tǒng)的纖維用大麻種植模式[7-8]，即采用壟作或畦作高密度種植，費工費時，栽培生產(chǎn)技術(shù)比較落后，種子和纖維產(chǎn)量低，品質(zhì)不穩(wěn)定，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的步伐。

遼寧省經(jīng)濟(jì)作物研究所具有40多年的大麻研究歷史，培育出一批優(yōu)良的大麻品種（系），如333、812（選）等品系[9]，在栽培生產(chǎn)方面也積累了豐富的經(jīng)驗，為本研究的開展奠定了理論基礎(chǔ)。本研究從播種密度入手，開展工業(yè)大麻栽培技術(shù)的研究，旨在為推進(jìn)遼寧地區(qū)工業(yè)大麻生產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試工業(yè)大麻品種為遼寧省經(jīng)濟(jì)作物研究所種質(zhì)資源庫保存的品種，編號為1-26（簡稱品種A）和1-25-683（簡稱品種B）。品種A：纖維用品種，株高2.0～2.8m，纖維產(chǎn)量1500 kg／hm2，采種生育期175 d；品種B：纖維用品種，株高3.3～4.0 m，纖維產(chǎn)量1650 kg／hm2，采種生育期182 d。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2020年在遼寧省經(jīng)濟(jì)作物研究所試驗地（遼寧省遼陽市白塔區(qū)）進(jìn)行，土壤為黏質(zhì)壤土，耕層土壤為有機(jī)質(zhì) 21.5 g／kg、全氮 1.35 g／kg、堿解氮 62.8 mg／kg、速效磷 35.89 mg／kg、速效鉀325.6 mg／kg，前茬作物為高粱。依據(jù)遼寧省大麻種植習(xí)慣及以往經(jīng)驗，試驗設(shè)置7個密度梯度（具體見表1），其中T7是傳統(tǒng)的畦作種植模式，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積19.8 m2，3次重復(fù)，小區(qū)行長6 m，6行區(qū)，畦作，2畦為一個小區(qū)（每畦種植8行）。采用人工精量穴播，每穴5粒，肥料采用基肥一次施用的方式，N、P、K比例為15∶15∶15的復(fù)合肥300 kg／hm2，于大麻出苗后2葉1芯時進(jìn)行1次間苗，4葉1芯時進(jìn)行定苗，保留健壯植株1株。其他栽培管理措施參照當(dāng)?shù)氐母弋a(chǎn)栽培模式進(jìn)行。

表1 不同密度處理試驗設(shè)計Table 1 Planting density design

1.3 測試項目與方法

記錄各生育期時間；在工業(yè)大麻成熟期，隨機(jī)選取小區(qū)內(nèi)長勢均勻的植株10株掛牌取樣，測量株高、莖粗、果序長度、果枝數(shù)量、小穗數(shù)量、千粒重、單株產(chǎn)量等指標(biāo)，并取平均值；對小區(qū)產(chǎn)量進(jìn)行稱重測定，其中千粒重為小區(qū)收獲種子均勻混合后隨機(jī)測定。

在雄株工業(yè)大麻成熟后，測量各小區(qū)全部雄株纖維產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，使用DPS 9.5對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種密度對工業(yè)大麻株高的影響

由圖1可知，兩個品種種植密度和株高均呈負(fù)相關(guān)，即隨著種植密度增加，株高逐漸降低。但兩個品種株高降低的幅度稍有不同，品種A種植密度與株高相關(guān)性方程為y＝-23.081x＋350.39，相關(guān)系數(shù)為0.881 3，株高變化范圍在173.7～310.8 cm；株高最高的是T1處理，株高310.8 cm，最矮的為T7處理，株高173.7 cm。品種B種植密度與株高相關(guān)方程為y＝-24.793x＋446.8，相關(guān)系數(shù)為0.848 9，株高變化范圍在239.43～401.47 cm；最高的為T1處理，株高401.47 cm，最矮的為T7處理，株高239.43 cm。

圖1 不同處理株高曲線圖Fig.1 Plant height curve of different treatments

2.2 不同播種密度對工業(yè)大麻莖粗的影響

由圖2可知，兩個品種種植密度與莖粗呈負(fù)相關(guān)，即隨著種植密度的增加莖粗逐漸降低。品種A莖粗變化范圍在0.48～1.77 cm，相關(guān)方程為y＝-0.248 3x＋2.330 4，相關(guān)系數(shù)為0.931 4。品種B莖粗變化范圍在0.48～1.98 cm，相關(guān)方程為y＝-0.215 2x＋2.062 9，相關(guān)系數(shù)為0.937。兩個品種莖粗最大的處理均為T1處理，最小的為T7處理。

圖2 不同處理莖粗曲線圖Fig.2 Stem diameter curve of different treatments

2.3 不同播種密度處理對植株生長與物候期的影響

品種A和品種B的開花期和籽粒成熟期均有差異。由表2可知，品種A較品種B早熟。品種A花期在7月下旬，其中T7處理花期較其他處理提早；品種B花期在8月下旬，T7處理花期較其他處理推遲。品種A的籽粒成熟期在10月上旬，品種B成熟期在10月中旬。從采收期來看，密植的略早于稀植的，大約提早2 d，這是因為密植的果序小而集中，主要集中在主穗上，達(dá)到50%成熟時間較早；稀植種子主要體現(xiàn)在側(cè)枝上的小穗，達(dá)到50%成熟時的時間略晚。

表2 不同密度對工業(yè)大麻生育時期的影響Table 2 Effects of different treatments on growth period

2.4 不同種植密度對工業(yè)大麻種子及纖維產(chǎn)量的影響

如表3所示，不同密度處理對單株種子產(chǎn)量影響顯著，兩個品種單株種子產(chǎn)量都呈現(xiàn)出隨密度降低而增加。品種A單株種子產(chǎn)量在1.20～97.44 g，處理間差異達(dá)到顯著水平，單株產(chǎn)量最高為T1處理，最低為T7處理。品種B單株種子產(chǎn)量在0.87～63.15 g，處理間差異達(dá)到顯著水平，單株產(chǎn)量最高為T1處理，最低為T7處理。

表3 不同密度條件下大麻種子及纖維產(chǎn)量統(tǒng)計表Table 3 Yield of seed and fiber of different treatments

不同密度處理對小區(qū)種子產(chǎn)量影響顯著，兩個品種小區(qū)種子產(chǎn)量整體均呈現(xiàn)出隨種植密度增加而顯著降低。品種A小區(qū)產(chǎn)量在1298.70～1836.20 kg／hm2，處理間差異達(dá)到顯著水平，產(chǎn)量最高的為T2處理，最低的為T7處理。品種B小區(qū)產(chǎn)量在663.20～1336.95 kg／hm2，差異達(dá)到顯著水平，產(chǎn)量最高的為T1處理，最低的為T7處理。

不同密度處理對雄株纖維產(chǎn)量影響顯著，兩個品種纖維產(chǎn)量整體均呈現(xiàn)出隨著種植密度增加而明顯提高。品種A纖維產(chǎn)量在457.05～926.25 kg／hm2，差異達(dá)到顯著水平，纖維產(chǎn)量最高的為T7處理，最低的為T1處理。品種B纖維產(chǎn)量在462.62～1251.91 kg／hm2，差異達(dá)到顯著水平，纖維產(chǎn)量最高的為T6處理，最低的為T1處理。

千粒重與種植密度之間的關(guān)系不明顯。如表3所示，品種A各處理的千粒重在23.64～24.22 g，品種B各處理的千粒重在17.49～18.11 g。

綜上，工業(yè)大麻單株和小區(qū)種子產(chǎn)量都隨著種植密度的增大而顯著降低，雄株纖維產(chǎn)量隨種植密度增加顯著增加，但種子千粒重沒有表現(xiàn)出隨密度變化而變化的趨勢。因此，在生產(chǎn)中單獨以采種為主推薦1.67～3.33萬穴／hm2。如能兼收雄麻，密度可適當(dāng)增加。

2.5 不同種植密度對工業(yè)大麻產(chǎn)量性狀的影響

由表3、4可知，種植密度對工業(yè)大麻植株的單株果序長度、果序數(shù)量、小穗數(shù)量、單株種子產(chǎn)量影響均達(dá)到極顯著水平，且兩個品種變化趨勢一致，即隨著種植密度的增加，單株果序長度、果枝數(shù)量、小穗數(shù)量、單株種子產(chǎn)量均降低。品種A果序長度的變化區(qū)間為7.33～151.50 cm，果枝數(shù)量6.40～49.80個，小穗數(shù)量12.07～445.80個，單株產(chǎn)量1.20～97.44 g；品種B單株果序長度6.70～192.30 cm，果枝數(shù)量5.57～65.13個，小穗數(shù)量22.63～505.47個，單株產(chǎn)量0.87～63.15 g。總體來看，種植密度小的處理單株果序分枝長，果枝數(shù)量、小穗數(shù)量及單株種子產(chǎn)量高，這也為稀植條件下種子產(chǎn)量增加提供了理論依據(jù)。

表4 不同密度對工業(yè)大麻產(chǎn)量性狀的影響Table 4 Effects of planting density on yield characters

3 討論與結(jié)論

播種密度是影響工業(yè)大麻種子產(chǎn)量、雄麻纖維產(chǎn)量的主要因素。確定合理的種植密度有助于工業(yè)大麻生產(chǎn)構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，兼顧種植生產(chǎn)和纖維生產(chǎn)兩方面，實現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。

從果序長度、果枝數(shù)量、小穗數(shù)量等產(chǎn)量指標(biāo)來看，稀植的種植模式，種子產(chǎn)量是以增加果序長度、果枝數(shù)量和小穗數(shù)量為基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)種子高產(chǎn)的目的。密植則主要依靠增加主莖上主穗產(chǎn)量和單位面積株數(shù)實現(xiàn)群體增產(chǎn)，單株結(jié)實較少，營養(yǎng)供應(yīng)較為集中，所以密植處理達(dá)到50%種子成熟的天數(shù)略少于稀植處理。

在試驗的過程中，因小區(qū)面積較小，稀植處理植株分支較多，植株高大，生長旺盛，種子產(chǎn)量較高，但成熟期不一致，易造成種子脫落，影響種子采收。密植處理由于植株莖稈較細(xì)，有折斷倒伏現(xiàn)象，影響小區(qū)產(chǎn)量。結(jié)合本試驗結(jié)果，建議在田間種植生產(chǎn)時，密度設(shè)計在1.67～3.33萬穴／hm2。如果同時兼收雄麻，種植密度可適當(dāng)增加。

綜上，本研究通過對1-26和1-25-683兩個品系進(jìn)行密度比較試驗，得出播種密度在1.67～3.33萬穴／hm2的工業(yè)大麻種子產(chǎn)量最高，如兼收雄麻纖維可適當(dāng)增加密度。在遼寧省工業(yè)大麻種子生產(chǎn)中推薦采用行距60 cm、株距50～100 cm，種植密度為1.67～3.33萬穴／hm2。