摘  要:以漢麻7號為試驗材料，研究了大田條件下種植密度對藥用漢麻農藝性狀及主要大麻素含量的影響。結果表明，藥用漢麻的莖粗、單株分枝數(shù)、單株花葉干重、單株莖干重和單株根干重均隨種植密度增加而下降，株高和分枝高度隨種植密度增加而增加，低種植密度群體（3846株/hm²）與高種植密度群體（9616株/hm²）間各性狀差異顯著；種植密度對花葉大麻二酚（CBD）、四氫大麻酚（THC）和大麻萜酚（CBG）含量影響不大；相關性分析表明，THC含量與CBD含量之間成極顯著正相關關系；藥用漢麻花葉產(chǎn)量隨著種植密度的減小呈先升高后降低的趨勢，在種植密度為7693株/hm²時，花葉產(chǎn)量最高。

 

關鍵詞：藥用漢麻；種植密度；農藝性狀；大麻素含量；產(chǎn)量

 

我國高值特種生物資源產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟將四氫大麻酚（THC）含量<0.3%的大麻稱為漢麻（歐盟稱之為工業(yè)大麻），又名火麻、線麻、寒麻、魁麻等，根據(jù)其應用方向不同，分為纖用型、籽用型、籽纖兼用型及藥用型，屬木蘭綱、蕁麻目、大麻科、大麻屬、大麻種，是人類最早種植的作物之一^[1-4]。大麻二酚（CBD）是藥用漢麻的主要成分，是非精神活性化合物，具有抗痙攣、抗炎、抗焦慮及殺菌等功效，能消除THC對人體產(chǎn)生的致幻作用，而被稱為“反毒品化物”^[5-8]。目前，種植藥用漢麻并提取CBD、大麻萜酚（CBG）等，已逐漸成為我國漢麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向^[9-10]。合理密植是根據(jù)不同生態(tài)條件和品種特性，使?jié)h麻在不同生長發(fā)育時期保持理想的群體結構及優(yōu)良個體植株，并充分地利用土壤養(yǎng)分、光能及二氧化碳，從而提高生物產(chǎn)量轉化為經(jīng)濟產(chǎn)量的效率。有研究已證實，種植密度對漢麻的株高、莖粗、工藝長度及干物質重具有顯著影響，當種植密度較小時漢麻植株高大、莖稈粗壯，能充分地利用光能和吸收養(yǎng)分；種植密度較大時漢麻莖稈細，植株矮小，從而影響產(chǎn)量^[11-14]。在低施肥水平下漢麻的株高、莖粗和莖干重均隨著漢麻種植密度的增加而降低^[15]。以上研究成果均是針對纖維漢麻，關于藥用漢麻的研究鮮有報道。

近年來，隨著國內藥用漢麻新品種的成功選育及大麻二酚的作用機制取得突破性進展，國內藥用漢麻產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來，種植規(guī)模也隨之穩(wěn)步增長。然而，與國外相比，我國藥用漢麻種植技術相對落后，存在群體結構不合理、過量施肥等現(xiàn)象，嚴重制約了藥用漢麻的產(chǎn)量和品質。因此，本試驗針對不同種植密度條件下藥用漢麻農藝性狀、花葉產(chǎn)量及主要大麻素含量的變化進行研究，以期為藥用漢麻高產(chǎn)栽培及育種提供技術支撐。

 

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022年在黑龍江省科學院大慶分院高臺子試驗基地進行。試驗地平整，肥力均勻，土壤類型為草甸黑鈣土。試驗地0~20cm土層含有堿解氮136.37mg/kg、有效磷30.21mg/kg、速效鉀168.78mg/kg、有機質2.24%，pH值7.89。

 

1.2 供試材料

供試藥用漢麻品種為漢麻7號，雌雄異株，莖綠色圓形，葉片淺綠色，3~9片掌狀裂葉；種子為卵圓形，種皮為淺褐色，種皮上有黑色條狀花紋，抗病性較強，THC<0.0918%，CBD>1.21%。

 

1.3試驗設計

試驗共設7個種植密度處理，即在行距為1.3m的條件下，株距分別為0.8m（種植密度9616株/hm²）、1.0m（種植密度7693株/hm²）、1.2m（種植密度6411株/hm²）、1.4m（種植密度5495株/hm²）、1.6m（種植密度4808株/hm²）、1.8m（種植密度4274株/hm²）和2.0m（種植密度3846株/hm²）。3次重復，隨機區(qū)組排列，采用大壟移栽方式，10行區(qū)，壟寬1.3m，行長20m，小區(qū)面積260m²。5月15日移栽漢麻7號扦插苗（株高20cm左右），移栽后常規(guī)田間管理。當雌株花蕾膨脹為豐滿的果穗狀、花絲完全變?yōu)榧t褐色時開始收獲（10月3日）。

 

1.4 測定內容及方法

1.4.1 花葉產(chǎn)量及農藝性狀

收獲時每個小區(qū)選取符合試驗設計種植密度的植株20株，從中選取具有代表性植株10株進行室內常規(guī)考種。株高、莖粗等性狀直接測量；將花葉、莖以收獲時每個小區(qū)選取符合試驗設計種植密度的植株20株，從中選取具有分開測干物質重，鮮樣在105℃烘箱中殺青30min，65℃烘干、稱重。

 

1.4.2 大麻素含量

THC、CBD、CBG含量采用液相色譜法測定，收獲時每個小區(qū)連續(xù)取10株分枝頂部10~15cm，40℃烘箱烘干后，磨碎混勻待測。

 

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Excel2020進行數(shù)據(jù)處理及圖表繪制，用SPSS20.0軟件進行統(tǒng)計分析，采用Duncan′s新復極差法進行多重比較。

 

2 結果與分析

2.1 花葉產(chǎn)量

從圖1可以看出，花葉產(chǎn)量隨著種植密度減小呈先升高后降低的變化趨勢，當種植密度為7693株/hm²時，花葉產(chǎn)量最高，為4013.28kg/hm²，此時再減小藥用漢麻種植密度，花葉產(chǎn)量將有所降低。藥用漢麻種植密度7693株/hm²處理花葉產(chǎn)量較種植密度9616、6411、5495、4808、4274、3846株/hm²分別高出10.92%、3.05%、4.83%、8.75%、12.92%和15.71%。通過對不同種植密度處理花葉產(chǎn)量進行方差分析可知，種植密度7693株/hm²處理花葉產(chǎn)量與種植密度9616、4274、3846株/hm²處理之間差異達顯著水平。

 

  

圖1 不同種植密度對藥用漢麻花葉產(chǎn)量的影響

注：圖柱上不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。下同。

 

2.2 農藝性狀

2.2.1 株高

從圖2可以看出，隨著種植密度的增加，株高呈逐漸升高的趨勢，當種植密度達到9616株/hm²時，藥用漢麻的株高為173.33cm，且種植密度9616株/hm²處理的株高較其他種植密度處理高4.67~26.67cm。通過對不同種植密度處理的株高進行方差分析可知，種植密度9616株/hm²處理株高與種植密度4808、4274、3846株/hm²處理之間差異達顯著水平，種植密度3846株/hm²處理株高與種植密度9616、7693、6411、5495株/hm²處理之間差異達顯著水平。

  

圖2 不同種植密度對藥用漢麻株高的影響 

2.2.2 莖粗

從圖3可以看出，藥用漢麻莖粗隨著種植密度的逐漸減小呈升高的趨勢，當種植密度達3846株/hm²時，莖粗為5.13cm，較種植密度9616、7693、6411、5495、4808、4274株/hm²處理高出11.13~1.47cm。方差分析表明，種植密度3846株/hm²處理莖粗與其他種植密度處理差異顯著，種植密度9616株/hm²處理莖粗與種植密度4808、4274、3846株/hm2處理之間差異顯著。

  

圖3 不同種植密度對藥用漢麻莖粗的影響 

2.2.3 單株分枝數(shù)

從圖4可以看出，藥用漢麻單株分枝數(shù)隨著種植密度的增加呈減少趨勢，當種植密度達9616株/hm²時，單株分枝數(shù)為38.00個，較種植密度7693、6411、5495、4808、4274、3846株/hm²處理分別減少了16.67%、12.71%、10.83%、9.92%、8.13%和5.56%。方差分析表明，種植密度9616株/hm²處理的單株分枝數(shù)與種植密度4274、3846株/hm²處理之間差異顯著，種植密度3846株/hm²處理單株分枝數(shù)與種植密度9616、7693、6411、5495株/hm²處理之間差異顯著。

  

圖4 不同種植密度對藥用漢麻單株分枝數(shù)的影響

 

2.2.4 分枝高度

從圖5可以看出，隨著種植密度的增加，分枝高度呈逐漸升高的趨勢，當種植密度達到9616株/hm²時，藥用漢麻的分枝高度為7.33cm，較其他種植密度處理高7.32%~120.00%。方差分析可知，種植密度9616株/hm²處理分枝高度與其他處理之間差異達顯著水平，種植密度3846株/hm²處理分枝高度與種植密度7693、6411、5495、4808株/hm²處理之間差異顯著。

  

圖5 不同種植密度對藥用漢麻分枝高度的影響

 

2.2.5 單株花葉干重

由圖 6 可知，藥用漢麻單株花葉干重隨著種植密度的逐漸減小呈升高趨勢，當種植密度達 3 846 株/hm²時，單株花葉干重達到了 901.73 g，較種植密度 9 616、7693、6411、5495、4808、4274、3846株/hm²處理分別高出139.64%、72.84%、48.43%、29.43%、17.48%和8.43%。方差分析表明，各種植密度處理之間單株花葉干重差異顯著。

  

圖6 不同種植密度對藥用漢麻單株花葉干重的影響

 

2.2.6 單株莖干重

從圖7可以看出，藥用漢麻單株莖干重隨著種植密度的減小呈升高趨勢，當種植密度達3846株/hm²時，單株莖干重達到了863.85g，較種植密度9616、7693、6411、5495、4808、4274株/hm²處理分別高出75.64%、63.94%、56.25%、48.84%、25.74%和21.91%。方差分析表明，種植密度3846株/hm²處理的單株莖干重與其他種植密度處理之間差異顯著，種植密度9616株/hm²處理單株莖干重與種植密度6411、5495、4808、4274株/hm²處理差異顯著。

  

圖7 不同種植密度對藥用漢麻單株莖干重的影響

 

2.2.7 單株根干重

從圖8可以看出，藥用漢麻單株根干重隨著種植密度的減小呈升高趨勢，當種植密度達3846株/hm²時，單株根干重為117.80g，較種植密度9616、7693、6411、5495、4808、4274株/hm²處理分別高出80.93%、79.33%、68.26%、42.81%、39.20%和16.66%。方差分析表明，種植密度3846株/hm²處理的單株根干重與其他種植密度處理之間差異顯著，種植密度9616株/hm²處理單株根干重與種植密度5495、4808、4274株/hm²處理差異顯著。

  

圖8 不同種植密度對藥用漢麻單株根干重的影響

 

2.3 主要大麻素含量

從表1可以看出，種植密度對藥用漢麻CBD含量、THC含量和CBG含量的影響較小，各處理間差異均未達顯著水平。藥用漢麻的CBD含量、THC含量和CBG含量之間均成正相關關系，并且THC含量與CBD含量之間的相關性達極顯著水平（表2）。

表1 種植密度對藥用漢麻主要大麻素含量的影響

  

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

表2 藥用漢麻CBD含量、THC含量和CBG含量之間的相關性分析

  

注：**表示相關性極顯著。

 

3 結論與討論

試驗結果表明，藥用漢麻花葉產(chǎn)量隨著種植密度的逐漸減小呈先升高后降低的變化趨勢，當種植密度為7693株/hm²時，花葉產(chǎn)量最高，為4013.28kg/hm²，此時再減小藥用漢麻種植密度，花葉產(chǎn)量將降低。

本試驗條件下，藥用漢麻的莖粗、單株分枝數(shù)、單株花葉干重、單株莖干重和單株根干重均隨著種植密度的增加而下降，當種植密度為3846株/hm²時上述指標均達到最大值；株高和分枝高度隨著種植密度的增加而增加，當種植密度為9616株/hm²時達到最大值；低種植密度（3846株/hm²）群體與高種植密度（9616株/hm²）群體間各農藝性狀指標差異顯著。種植密度對藥用漢麻花葉CBD、THC和CBG含量影響不大。相關性分析表明，CBD含量、THC含量和CBG含量之間均成正相關關系，并且THC含量與CBD含量之間的相關性達極顯著水平（相關系數(shù)為0.9626）。

 參考文獻

[1] 孫宇峰，張曉艷，王曉楠，等.漢麻籽油的特性及利用現(xiàn)狀[J].糧食與油脂，2019，32（3）：9-11.

[2] 劉雪強，劉陽，粟建光，等.中國漢麻綜合利用技術與產(chǎn)業(yè)化進展[J].中國麻業(yè)科學，2019，41（6）：283-288.

[3] 解國慶，董清山，范書華，等.八個不同基因型工業(yè)大麻（藥用）在黑龍江省東南部的適應性評價[J].黑龍江農業(yè)科學，2021（6）：9-12.

[4] 張曉艷，孫宇峰，曹焜，等.黑龍江省工業(yè)大麻育種現(xiàn)狀及展望[J].作物雜志，2019（3）：15-19.

[5] LUO X  Z，REITER M  A，DESPAUX L  D，et  al. Complete biosynthesis of cannabinoids and their unnatural analogues in yeast[J].Nature，2019，567（7746）：123-126.

[6] STOCKINGS E，ZAGIC D，CAMPBELL G，et al. Evidence for cannabis and cannabinoids  for  epilepsy：a  systematic review of controlled and observational evidence[J].Journal of Neurology，Neurosurgery，and Psychiatry，2018，89（7）：741-753.

[7] BURSTEIN S.Cannabidiol（CBD）and its analogs：a review of their effects on inflammation[J]. Bioorgan & Medicinal Chemistry，2015，23（7）：1377-1385.

[8] 劉凱，張靜，何媛，等.大麻二酚臨床療效及遞送系統(tǒng)研究進展[J].沈陽藥科大學學報，2021，38（12）：1361-1372.

[9] 趙浩含，陳繼康，熊和平.中國工業(yè)大麻種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展策略研究[J].農業(yè)現(xiàn)代化研究，2020，41（5）：765-771.

[10] 張際慶，陳士林，尉廣飛，等.高大麻二酚（CBD）含量藥用大麻的新品種選育及生產(chǎn)[J].中國中藥雜志，2019，44（21）：4772-4780.

[11] 高金虎，趙銘森，馮旭平，等.不同密度和行距配置對工業(yè)大麻生長及產(chǎn)量的影響[J].中國農業(yè)大學學報，2019，24（7）：37-43.

[12] 張曉艷，邊境，孫開學，等.不同肥密對工業(yè)大麻新品種火麻一號農藝性狀及產(chǎn)量的影響[J].中國麻業(yè)科學，2022，44（4）：225-231.

[13] 江谷馳弘，陳學文，余健，等.施肥及栽培密度對工業(yè)大麻產(chǎn)量的影響[J].湖南農業(yè)大學學報（自然科學版），2018，44（1）：22-25.

[14] AMADUCCI S，PELATTI F，BONATTI P M. Fibre development in hemp （Cannabis sativa L.）as affected by agro- technique[J].Journal of Industrial Hemp，2005，10（1）：31-48.

[15] 陳其本，余立慧，楊明，等.麻栽培利用及發(fā)展對策[M].成都：電子科技大學出版社，1993：97-126.

 

文章摘自: 張曉艷，趙越，孫宇峰，王云云，邊境.種植密度對藥用漢麻農藝性狀及主要大麻素含量的影響[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2024,01(03):44-48.