纤维大麻高产栽培技术的研究现状

孙宇峰

（黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江 大庆 163319）

纤维大麻高产栽培技术的研究现状

孙宇峰

（黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江 大庆 163319）

纤维大麻的高产栽培技术与农民的经济效益密切相关，如何通过高产栽培技术提高纤维大麻的产量及品质是研究的重点。文章基于国内外大量的研究文献，综合分析了品种、气候因子及农艺措施对纤维大麻产量和品质的影响，并阐述了未来纤维大麻高产栽培技术的发展前景。

纤维大麻；高产栽培技术；现状

大麻（Cannabis sativa L），C3作物，是一年生大麻科大麻属植物，又名火麻、汉麻、线麻、寒麻、魁麻等，通常为雌雄异株，偶尔有雌雄同株，是一种古老的栽培植物，也是人类最早使用的纺织纤维原料之一［1］。纤维用大麻便是以获取纤维为目的，其致幻成分四氢大麻酚（THC）含量 ＜0.3%，无毒品利用价值［2］，其纤维是一种传统的纺织材料，其织物具有吸湿、透气、杀菌抑菌、穿着舒适等特点［3］。

纤维大麻可以种植在丘陵、山坡、盐渍、滩涂等土地，不与粮、棉争地，充分利用土地空间，在中国20多个省市均有种植［4］。纤维大麻的产量主要取决于单位面积上的有效株数、植株高度、茎粗、出麻率等，所以纤维大麻的一切栽培技术措施都是为了获得合理的群体结构及个体植株。然而不同的栽培环境和栽培技术措施对纤维大麻的群体结构和个体植株都有较大影响，其中合理的栽培技术措施是实际生产中获得理想群体结构、优良个体植株和优质高产的重要保障。因此，加强纤维大麻高产高效栽培技术研究，提高纤维大麻的产量及品质，对我国纤维大麻的发展和国民经济具有重要意义。本文主要阐述了品种、播期、密度、肥料、病虫害、化控技术、收获时间及温度、光照、水分、风力等对纤维大麻产量及品质的影响，以期为我国纤维大麻的高产栽培技术提供理论参考。

1 品种

大麻是短日照作物，光周期敏感，其品种的种植范围有限，虽然部分生态产区自主选育的品种在近阶段工业大麻生产中发挥着重要的作用，但大部分地区还没有培育出完全适应当地种植的工业大麻品种，主要以当地农家品种为主，产量较低［5］。故通过各种育种手段，培育出不同生态条件高纤维含量的大麻品种是目前亟需解决的问题。

目前我国在不同生态条件下育成的大麻新品种较少，主要是引种或南麻北种，以提高产量，但大麻引种是有一定范围的，并不是愈北愈好。一般说来，华北北部麻区可向安徽、河南引种，东北麻区可由华北引种，黑龙江可由辽宁引种。超过一定限度时，麻株虽然徒长，而纤维产量的增长不再随着北移的维度而相应的增加，纤维的品质也大受影响［6］。唐志敏等［7］研究表明，高纬度地区的品种引种到西双版纳州勐海县种植后，主要表现为生育期缩短，植株营养生长受到抑制，株高、茎粗等减少，纤维产量较低。而姚青菊等［8］研究表明，北方高纬度地区的品种引种到南京种植后，主要表现为生育期短，植株营养生长受到抑制，株高、茎粗、总叶片数等大大减少，节间短，叶片小，干物质积累量小，植株生殖生长早，茎杆产量和纤维产量都很低；而云南、浙江等南方的品种引种南京后，则表现相反的结果，生育期延长，植株高大茂盛，下部分枝少，节间长度增加。南方品种虽然生育期延长，但在现蕾前后的植株快速增长时期，出叶速度，干物质积累速度却显著大于北方和欧洲品种，植株增高、增粗速度也如此。

郭丽等［9］将引进的国内外 12个大麻品种在黑龙江省大庆盐碱干旱地区种植，结果表明，做纤维用云麻 1号，汾麻 2号，汾麻 1号，宁夏，云麻 4号，金刀 15表现较好，其纤维产量极显著的高于对照品种，其中云麻 1号纤维产量最高，克山的品种种子产量最高，极显著的高于其它品种，适合在本地做种子种植。

2 气候因子

2.1 光和温度

大麻要求短日照，为喜光的短日照作物，阳光充足，地上部分和地下部分生长良好，干物质积累多，产量增加，但阳光过强则纤维发育缓慢和纤维粗硬；缩短日照和光照，可以促进开花，但植株矮小，纤维产量低；延长日照和光照，则能延迟开花，植株生长高大，纤维产量高［10］。在澳大利亚班达伯格，生长季节大麻一天光照时间至少是 13 h 40 min，才能产生较好的收益；收获季节，延长光照时间至 14 h 40 min，株高和茎粗明显高于自然光照［11］。研究已证实，对于短日照纤维大麻来说，开花后，茎秆的生长降低；24 h日照并不能完全防止开花，却大大降低花部分的干物质分配，提高了开花后光能利用效率，并且干物质产量提高 2.7 t／hm2，但麻皮中的纤维素含量却较低。由此可知延迟开花可以提高大麻茎秆的产量，但麻皮品质较差［12］。在中国云南，辛培尧等［13］研究表明，短日照处理（每天 8 h自然光照、16 h黑暗）降低了大麻的株高和茎粗，促使大麻提前开花，但对大麻的性别分化无显著影响。

工业大麻对温度的要求较宽，种子在土温 1℃以上时可发芽，但要出苗整齐，一般宜在土温8～10℃以上；大麻苗期能耐 3～5℃低温或更低的温度，苗期的低温对以后发育和产量影响不大；现蕾至开花末期，茎的生长最快，干物质大量增加，这时气温要求在 16～25℃以上，如低于 15～16℃时，对大麻的生长发育有较大影响，甚至造成减产［6］。Nelson［14］研究发现，对大麻进行 8 h光照诱导开花，环境温度设为 15、22、26℃，开花所需天数分别为 24.5、19、18 d，可见温度对大麻的生长发育有一定的影响，温度升高加速了大麻的发育。温度在 10～28℃，大麻的出叶速率和茎的伸长速率与温度呈线性关系［15］。

2.2 水分和风力

大麻是需水较多的作物，我国各地自然条件差异很大，南北方应根据实际的降雨情况决定灌水，既要注意干旱浇灌，同时要注意开沟排水，否则引起植株倒伏，对产量和纤维品质产生较大影响［6］。Lisson等［16］在澳大利亚干旱少雨的夏季进行灌溉试验，进一步证实大麻需要大量的水分，灌溉处理的茎秆产量明显高于自然雨处理；水分亏缺处理的木质纤维产量最高。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，显著增加了大麻纤维的产量。吴宁等［18］在温室栽培条件下，研究了 3种不同灌溉周期（3、14 d和不浇水）对工业大麻秆理化性能的影响，结果表明，当灌溉周期延长时，不仅可对纤维形态造成一定的影响，还会对形成层的分生频率造成影响，随着灌溉周期的延长生物质材料中各种化学成分包括纤维素、半纤维素和木质素的含量均降低。

在大麻生长期间，由于茎秆高大，易遭风灾，使麻梢生长点刮断，或大量麻株倒伏，影响纤维产量和品质。但微风有利于大麻群体内的空气流通，改善了群体内的光照、温度和湿度条件，有利于群体内的光合作用，从而促进大麻个体的生长发育。为了防止风灾，一般采用精细整地、适时灌溉（在干旱少雨季节，有灌溉条件的地区，苗期不宜灌水过多，原则是土干浇灌；生长旺盛期勤浇灌，原则是土壤含水量少于田间最大持水量的 70% ～80%时灌溉）、适量追肥和选育抗倒伏品种等方法［19］。

3 农艺措施

3.1 播期

播种时间对大麻是非常重要的，因为它既影响开花时间又影响茎秆的产量。茎秆产量随播种时间（4月中旬 ～6月底）的推迟呈下降趋势［20］。Thitivara等［21］研究表明，大麻在开花初期株高停止增长，早播，营养生长期长，株高、茎粗增加；晚播，营养生长期短，株高、茎粗降低。大麻播期过早，环境温度低，易引起冻害，幼苗不易存活［22］。播期过晚，光照时间变短，温度下降，营养生长阶段缩短，大麻茎秆的干物质集中在花序上，大麻的产量就会越低，为避免推迟播带来的影响，应选择晚开花的品种［23，24］。Salvatore等［22］研究发现，大麻的花期受光周期和温度严格控制，意大利大麻的最佳播种时间是 4月下旬 ～5月的前三周，在这个时间范围内播种，雌雄异株品种 Fibranova的地上生物产量和茎秆产量最大，其次是 Tiborszallasi，雌雄同株的两个品种产量最低。相反，在 4月下旬 ～5月前三周的之前或之后播种，光照时间短，花期提前，严重影响了茎秆和纤维的延长，导致地上生物产量和茎秆产量降低［25］。刘青海等［26］研究也表明，大麻纤维产量随播期推迟而显著下降，降幅依次增加；纤维产量与播期呈极显著相关关系。

3.2 肥料

众所周知不同的作物有不同的营养需求［27］。大麻除需有机肥料外，对氮、磷、钾三要素中以氮需求最多，钾次之，磷较少［10］。在加拿大东部，Gehl［28］的研究表明，纤维大麻品种对工业化肥和有机肥非常敏感。Vera1等［29］的研究证实，增加氮肥施用量，在所有试验年份显著提高了大麻的株高、生物产量、种子产量和种子蛋白质含量；种肥应用磷肥，在所有试验年份提高了大麻的株高，在2000年提高了大麻的生物产量，但在 2001年和 2002年，降低了植株密度、生物产量和种子产量。Vera1等的研究进一步证实，在缺氮的土壤中增施氮肥显著提高了大麻的株高、生物产量和种子产量，在施氮量 150 kg／hm2左右时达到最大值；不同的大麻品种对氮肥的利用效率也不同，每增加单位用量的氮肥，品种 Finola的产量明显高于品种 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，对大麻产量没有太大影响；总之，在土壤有效养分含量较低，土壤水分含量充足的条件下，施肥能有效的提高大麻的产量［30］。VanderWerf等［31］研究发现，随着氮肥施用量的增加大麻韧皮纤维含量呈降低趋势；并且高氮肥处理在发育前期麻株的生长速度明显高于低氮肥处理，然而在发育后期麻株的死亡率较高。Mediavilla等［32］研究表明，纤维大麻的最大氮肥施用量应在 85～120 kg N／hm2。

在中国有关肥料对大麻生长发育和产量的影响也有少量研究。刘青海［33］认为，大麻对氮和钾的吸收量较多，而对磷的吸收较少。氮和钾吸收强度最大时期出现在开筒期 ～稳长期，磷的吸收强度最大时期出现开筒期 ～旺长期。林永勤［34］研究表明，大麻生育期短，各时期对营养物质的吸收和消耗极不平衡，所以施基肥的效果比追肥更为理想。田广龙［35］也认为大麻前期需肥量大，应施足基肥，若缺肥应及早追肥，以免减产。

适宜的施肥量能提高肥料利用率，减少肥料浪费，改善耕地养分状况［36］。房郁妍等［37］研究表明，氮磷钾少量施用，大麻的产量有所降低，可见氮、磷、钾三种营养元素在大麻原茎产量形成中必不可少，缺乏其中任何一种养分都会影响其他养分的吸收利用；氮磷钾过量施用，产量也有下降的趋势，同时影响大麻农艺性状，说明过量施肥反会导致营养的浪费与流失，多余的养分发挥不了作用。宋宪友等［38］研究表明，N、P2O5、K2O的最佳施用剂量分别为 90、100、80 kg／hm2时，大麻原茎产量最高。胡万群等［39］在前人研究的基础上进一步证实，在 N、P、K 3种肥料元素中，最影响大麻纤维产量的是N肥，其次是 P肥和 K肥。

在施钾与不施钾的情况下，大麻株高生长符合 Logistic曲线方程；大麻施钾能显著提高麻皮产量，不同的施钾量和施肥方法增产效果有差异，以 300 kg／hm2氯化钾追施增产效果最好；钾肥追施能提高麻皮厚度，基肥和追肥并用能增加纤维长度和麻皮张力［40］。陈式谷等［41］研究也表明，氯化钾施用应以追肥为主，基肥为辅，追肥以早期施用为宜，即在旺长前期（6～8对真叶期）施用；大麻施用氯化钾，可以全面改善麻株经济性状，尤以麻皮厚和出麻率表现突出，并能提高纤维品质，增加强度和麻皮长度。

3.3 密度

由于气候条件、品种和用途的不同，大麻在世界各国有很宽范围的种植密度。众所周知，种植密度影响大麻光的截获、茎分枝的角度、茎粗以及株高［42］。大麻合理密植要求个体与群体分布合理、协调生长，充分利用地力、阳光、空气，提高光合作用，达到高产优质的目的；种植过稀，分枝节位低，分枝多，麻茎粗，纤维粗而硬，严重影响纤维品质，同时对土地利用率和光能利用低；种植过密，对大麻纤维产量和品质都不利［10］。胡学礼等［43］研究表明，随大麻栽培密度的增加，株高、茎粗逐渐减小，而第一分枝高度、小麻率逐渐增加；雌雄株比例变化与种植密度关系不大；干茎秆产量随栽培密度的增加而升高，当栽培密度达到一定数值时，干茎秆产量达到最高，而后，栽培密度继续增加，茎秆产量反而逐渐减小；单株茎秆干重随栽培密度的增加而逐渐减小。

大麻本身就可抑制杂草的产生，如果种植密度过稀会使杂草丛生，为了保持种子的纯度，除草剂的使用量加大，种植成本增加；种植密度过稀还会导致株高和茎粗增加，给收获带来困难［44］。Mediavilla等［32］研究也表明，高密度（30～60 kg／hm2）和高氮肥施用量，增加了大麻茎秆韧皮纤维的产量，此密度下，还抑制了大麻天然杂草的产生；低密度和高氮肥施用量可能还会给机械收获带来困难。

3.4 病虫害

大麻可患 100多种病害，有 10多种比较严重［45］，在黑龙江省病害主要有霜霉病、斑枯病、秆腐病等。而大麻虫害主要有大麻跳蚤、大麻小象鼻虫、大麻小食心虫、大麻天牛、大麻花蚤、麻田亚洲玉米螟、麻秆野螟、麻田豆秆和麻田酒花秆野螟等［6］。陶耀明等［46］的研究表明，大麻田密度过大，导致群体内通风透光差，湿度大，而高温、高湿的环境有利于病虫害的发生。研究已证实，大麻病虫害每年要损失 11%左右的麻纤维［47］。采取有效的农业措施如及时整地、增施磷钾肥、合理密植、药剂拌种和喷施农药等能有效的防治大麻病虫害，减少产量损失［48］。而药剂拌种对大麻的原茎产量和纤维产量均有不同程度的提高，并且药剂拌种对大麻病虫害的防治效果均达到显著水平［49］。

3.5 化控技术

植物生长调节剂是指人工合成的具有与植物激素类似生理效应的化学物质，而作物化学调控技术是利用植物生长调节剂对作物种子或植株进行处理，从而调节作物的生长发育，以达到人们所期望的目标。然而植物生长调节剂在工业大麻上的相关研究较少，房郁妍［50］研究表明，各调节剂处理对大麻性别分化的影响效果显著，其中 6－BA，3AA和 IAA处理后，可促使大麻产生雌花，且雌株比例均在 70%以上，试验中还发现，在大麻植株高度达到 25～30 cm，长出 3～4对真叶时，对大麻根部进行药物喷施效果较好。Elzbieta［51］也证实了赤霉素、生长素、乙烯利、脱落酸和激动素对大麻雌性和雄性植株性别分化有影响，赤霉素促进了大麻雄性植株的分化，生长素，乙烯利和激动素促进了大麻雌性植株的分化，而脱落酸对性别分化没有任何影响，但脱落酸对赤霉素和生长素有拮抗作用；对生长素和乙烯利等生长调节剂联合应用的结果表明，生长素和乙烯利在大麻的性别表达调控中作用机制不同。

3.6 收获

适期收获是获得优质麻纤维的重要环节。一般雄株在开花末期而雌株在主茎花序中部种子开始成熟时，达到工艺成熟期。雄株比雌株工艺成熟期早 30～40 d，应分期收获，过早则纤维尚未充分成熟，纤维细嫩不坚韧，产量和强度降低；过晚则雄株老熟过度，纤维粗硬，品质变劣，且常因成熟干枯，受雨露影响，使纤维发霉，同时因水温降低，也不利于沤麻［6］。研究［52］已证实，收获时间与大麻的产量密切相关，早熟大麻品种 Fasamo（Germany）和 Juso31（Ukraine），从种子刚开始成熟到 100%成熟，茎秆产量从 83.9 dt／hm2降到 75.9 dt／hm2，纤维产量变化不大，但次生纤维的产量增加。Ming Liu等［53］也认为在开花初期收获，纤维表现出较高的拉伸强度，但随着收获时期的延后呈降低趋势。但胡万群等［54］研究表明，皖大麻 1号在雌株刚开始结实时收获，此时纤维成熟度适中，品质优良，纤维产量也最高。

4 展望

随着全球经济的迅速发展，一些不可再生的自然资源迅速减少，为可再生资源的迅速发展提供了契机［55］。而纤维大麻种植简便、生长迅速、生物量大、适应环境能力强，生长速度快，纤维产量高，是适合大面积种植的经济作物［56］。然而在中国各地方，纤维大麻的种植技术比较粗放，缺乏高产高效的栽培技术指导，经济产值不高。在未来纤维大麻栽培技术上，要以传统栽培技术为基础，根据中国各地方的生态特点，通过选择优良品种、确定播期和播种密度、测土配方施肥、合理灌溉排涝、化控技术及农业综合防治等措施，科学合理的对纤维大麻的栽培技术进行改进，提高纤维大麻产量及品质，为中国广大农民带来更好的收益。

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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

国家国际科技合作专项（2015DFR50260）

孙宇峰（1964－），男，研究员，主要从事大麻育种及栽培技术研究。E－mail：sunyf888＠163.com