不同播种密度对工业大麻种子产量的影响

程洪森，高德学，徐宁，孙会杰，那艳斌，李传家

（1.辽宁省经济作物研究所，辽宁 辽阳 111000；2.辽阳县现代农业服务中心，辽宁 辽阳 111000）

大麻（Cannabis sativa L.）是大麻科（Cannabinaceae）大麻属（Cannabis）一年生植物[1]，别名火麻、汉麻、线麻等。工业大麻是四氢大麻酚（Tetrahyrocannabinol，THC）含量低于0.3%的大麻品种，主要用于工业、医药等领域[2]。工业大麻纤维被誉为“天然纤维之王”，其纤维柔软、色泽洁白、拉力强、耐磨耐腐，种子富含优质蛋白质和不饱和脂肪酸，可加工成保健油；茎秆是新型环保建筑材料[3]；花、叶中的大麻二酚（Cannabidiol）在医药、保健、美妆等方面具有较好的经济价值[4]。

近年，我国工业大麻栽培和大麻素药用提取方面发展迅速，黑龙江省和云南省作为我国工业大麻主要生产区域，发展迅猛[5]。辽宁省大麻种植历史悠久，生产的大麻纤维长而坚韧，耐磨和耐腐性好，是优良的绿色天然纤维产品[6]，同时辽宁省一直是黑龙江、内蒙古等地工业大麻的种源地。“十三五”以来，随着绿色健康理念的普及和国际工业大麻产业的蓬勃发展，辽宁省工业大麻种植面积逐年扩大，目前主要分布在阜新、铁岭等地，以纤维用和种子生产为主，种子生产主要是为黑龙江、内蒙古等地提供生产用种子。目前，辽宁省工业大麻种植仍采用传统的纤维用大麻种植模式[7-8]，即采用垄作或畦作高密度种植，费工费时，栽培生产技术比较落后，种子和纤维产量低，品质不稳定，已经不能适应现代农业发展的步伐。

辽宁省经济作物研究所具有40多年的大麻研究历史，培育出一批优良的大麻品种（系），如333、812（选）等品系[9]，在栽培生产方面也积累了丰富的经验，为本研究的开展奠定了理论基础。本研究从播种密度入手，开展工业大麻栽培技术的研究，旨在为推进辽宁地区工业大麻生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试工业大麻品种为辽宁省经济作物研究所种质资源库保存的品种，编号为1-26（简称品种A）和1-25-683（简称品种B）。品种A：纤维用品种，株高2.0～2.8m，纤维产量1500 kg／hm2，采种生育期175 d；品种B：纤维用品种，株高3.3～4.0 m，纤维产量1650 kg／hm2，采种生育期182 d。

1.2 试验设计

试验于2020年在辽宁省经济作物研究所试验地（辽宁省辽阳市白塔区）进行，土壤为黏质壤土，耕层土壤为有机质 21.5 g／kg、全氮 1.35 g／kg、碱解氮 62.8 mg／kg、速效磷 35.89 mg／kg、速效钾325.6 mg／kg，前茬作物为高粱。依据辽宁省大麻种植习惯及以往经验，试验设置7个密度梯度（具体见表1），其中T7是传统的畦作种植模式，采用随机区组设计，小区面积19.8 m2，3次重复，小区行长6 m，6行区，畦作，2畦为一个小区（每畦种植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比例为15∶15∶15的复合肥300 kg／hm2，于大麻出苗后2叶1芯时进行1次间苗，4叶1芯时进行定苗，保留健壮植株1株。其他栽培管理措施参照当地的高产栽培模式进行。

表1 不同密度处理试验设计Table 1 Planting density design

1.3 测试项目与方法

记录各生育期时间；在工业大麻成熟期，随机选取小区内长势均匀的植株10株挂牌取样，测量株高、茎粗、果序长度、果枝数量、小穗数量、千粒重、单株产量等指标，并取平均值；对小区产量进行称重测定，其中千粒重为小区收获种子均匀混合后随机测定。

在雄株工业大麻成熟后，测量各小区全部雄株纤维产量。

1.4 数据处理

采用Excel 2010对试验数据进行整理，使用DPS 9.5对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同播种密度对工业大麻株高的影响

由图1可知，两个品种种植密度和株高均呈负相关，即随着种植密度增加，株高逐渐降低。但两个品种株高降低的幅度稍有不同，品种A种植密度与株高相关性方程为y＝-23.081x＋350.39，相关系数为0.881 3，株高变化范围在173.7～310.8 cm；株高最高的是T1处理，株高310.8 cm，最矮的为T7处理，株高173.7 cm。品种B种植密度与株高相关方程为y＝-24.793x＋446.8，相关系数为0.848 9，株高变化范围在239.43～401.47 cm；最高的为T1处理，株高401.47 cm，最矮的为T7处理，株高239.43 cm。

图1 不同处理株高曲线图Fig.1 Plant height curve of different treatments

2.2 不同播种密度对工业大麻茎粗的影响

由图2可知，两个品种种植密度与茎粗呈负相关，即随着种植密度的增加茎粗逐渐降低。品种A茎粗变化范围在0.48～1.77 cm，相关方程为y＝-0.248 3x＋2.330 4，相关系数为0.931 4。品种B茎粗变化范围在0.48～1.98 cm，相关方程为y＝-0.215 2x＋2.062 9，相关系数为0.937。两个品种茎粗最大的处理均为T1处理，最小的为T7处理。

图2 不同处理茎粗曲线图Fig.2 Stem diameter curve of different treatments

2.3 不同播种密度处理对植株生长与物候期的影响

品种A和品种B的开花期和籽粒成熟期均有差异。由表2可知，品种A较品种B早熟。品种A花期在7月下旬，其中T7处理花期较其他处理提早；品种B花期在8月下旬，T7处理花期较其他处理推迟。品种A的籽粒成熟期在10月上旬，品种B成熟期在10月中旬。从采收期来看，密植的略早于稀植的，大约提早2 d，这是因为密植的果序小而集中，主要集中在主穗上，达到50%成熟时间较早；稀植种子主要体现在侧枝上的小穗，达到50%成熟时的时间略晚。

表2 不同密度对工业大麻生育时期的影响Table 2 Effects of different treatments on growth period

2.4 不同种植密度对工业大麻种子及纤维产量的影响

如表3所示，不同密度处理对单株种子产量影响显著，两个品种单株种子产量都呈现出随密度降低而增加。品种A单株种子产量在1.20～97.44 g，处理间差异达到显著水平，单株产量最高为T1处理，最低为T7处理。品种B单株种子产量在0.87～63.15 g，处理间差异达到显著水平，单株产量最高为T1处理，最低为T7处理。

表3 不同密度条件下大麻种子及纤维产量统计表Table 3 Yield of seed and fiber of different treatments

不同密度处理对小区种子产量影响显著，两个品种小区种子产量整体均呈现出随种植密度增加而显著降低。品种A小区产量在1298.70～1836.20 kg／hm2，处理间差异达到显著水平，产量最高的为T2处理，最低的为T7处理。品种B小区产量在663.20～1336.95 kg／hm2，差异达到显著水平，产量最高的为T1处理，最低的为T7处理。

不同密度处理对雄株纤维产量影响显著，两个品种纤维产量整体均呈现出随着种植密度增加而明显提高。品种A纤维产量在457.05～926.25 kg／hm2，差异达到显著水平，纤维产量最高的为T7处理，最低的为T1处理。品种B纤维产量在462.62～1251.91 kg／hm2，差异达到显著水平，纤维产量最高的为T6处理，最低的为T1处理。

千粒重与种植密度之间的关系不明显。如表3所示，品种A各处理的千粒重在23.64～24.22 g，品种B各处理的千粒重在17.49～18.11 g。

综上，工业大麻单株和小区种子产量都随着种植密度的增大而显著降低，雄株纤维产量随种植密度增加显著增加，但种子千粒重没有表现出随密度变化而变化的趋势。因此，在生产中单独以采种为主推荐1.67～3.33万穴／hm2。如能兼收雄麻，密度可适当增加。

2.5 不同种植密度对工业大麻产量性状的影响

由表3、4可知，种植密度对工业大麻植株的单株果序长度、果序数量、小穗数量、单株种子产量影响均达到极显著水平，且两个品种变化趋势一致，即随着种植密度的增加，单株果序长度、果枝数量、小穗数量、单株种子产量均降低。品种A果序长度的变化区间为7.33～151.50 cm，果枝数量6.40～49.80个，小穗数量12.07～445.80个，单株产量1.20～97.44 g；品种B单株果序长度6.70～192.30 cm，果枝数量5.57～65.13个，小穗数量22.63～505.47个，单株产量0.87～63.15 g。总体来看，种植密度小的处理单株果序分枝长，果枝数量、小穗数量及单株种子产量高，这也为稀植条件下种子产量增加提供了理论依据。

表4 不同密度对工业大麻产量性状的影响Table 4 Effects of planting density on yield characters

3 讨论与结论

播种密度是影响工业大麻种子产量、雄麻纤维产量的主要因素。确定合理的种植密度有助于工业大麻生产构建合理的群体结构，兼顾种植生产和纤维生产两方面，实现生产效益最大化。

从果序长度、果枝数量、小穗数量等产量指标来看，稀植的种植模式，种子产量是以增加果序长度、果枝数量和小穗数量为基础，从而实现种子高产的目的。密植则主要依靠增加主茎上主穗产量和单位面积株数实现群体增产，单株结实较少，营养供应较为集中，所以密植处理达到50%种子成熟的天数略少于稀植处理。

在试验的过程中，因小区面积较小，稀植处理植株分支较多，植株高大，生长旺盛，种子产量较高，但成熟期不一致，易造成种子脱落，影响种子采收。密植处理由于植株茎秆较细，有折断倒伏现象，影响小区产量。结合本试验结果，建议在田间种植生产时，密度设计在1.67～3.33万穴／hm2。如果同时兼收雄麻，种植密度可适当增加。

综上，本研究通过对1-26和1-25-683两个品系进行密度比较试验，得出播种密度在1.67～3.33万穴／hm2的工业大麻种子产量最高，如兼收雄麻纤维可适当增加密度。在辽宁省工业大麻种子生产中推荐采用行距60 cm、株距50～100 cm，种植密度为1.67～3.33万穴／hm2。