摘 要：為了掌握籽稈兼用工業(yè)大麻在云南省大理地區(qū)生產(chǎn)適宜的種植密度，研究選用云麻7號為試驗材料，進行5個種植密度（1、2、3、4、5萬株/hm2）的比較試驗，研究其對工業(yè)大麻農(nóng)藝性狀、麻籽產(chǎn)量及麻稈產(chǎn)量等的影響。結(jié)果表明：種植密度影響云麻7號種子的成熟期，密植的比稀植的大約提早2d。低密度種植，雌麻的比例較高，而高密度種植，雌雄比例基本達到1：1。雄麻株高是在5萬株/hm2密度下最高，為343.5cm，而其莖粗和分枝數(shù)均是在1萬株/hm2密度下最粗或最多，分別為29.9cm和32.6個。雄麻的單株花葉和麻稈重量也在1萬株/hm2密度下最高，分別為0.10、0.43kg/株。而雄麻花葉產(chǎn)量最高是在4萬株/hm2種植密度下，為863.33kg/hm2，其次是5萬株/hm2種植密度下的846.33kg/hm2。同樣，雄麻麻稈產(chǎn)量最高是在4萬株/hm2種植密度下，為4081.33kg/hm2，其次是5萬株/hm2種植密度下的3662.33kg/hm2。雌麻株高是在5萬株/hm2密度下最高，為330.5cm，而莖粗和分枝數(shù)均是在1萬株/hm2密度下最粗或最多，分別為30.8mm和18.5個。雌麻的單株麻籽和麻稈重量均在1萬株/hm2密度下最高，分別為0.16、0.56kg/株，其次為5萬株/hm2的。雌麻麻稈產(chǎn)量最高是在5萬株/hm2種植密度下，為8438.90kg/hm2。最終，麻稈總產(chǎn)量和麻籽產(chǎn)量是在5萬株/hm2種植密度下最高，分別為12101.23kg/hm2和1438.10kg/hm2。綜合考慮麻籽和麻稈產(chǎn)量，得出云麻7號在云南省大理地區(qū)作為籽稈兼用工業(yè)大麻種植的適宜密度為5萬株/hm2。
關(guān)鍵詞：工業(yè)大麻；種植密度；生育期；農(nóng)藝性狀；麻稈產(chǎn)量；麻籽產(chǎn)量
大麻（CannabissativaL.）又名火麻、漢麻、線麻等，雌雄異株，是大麻科（Cannabinaceae）大麻屬一年生草本植物[1]。工業(yè)大麻是大麻中的特定品種類群，其植株任何部分的四氫大麻酚（tetrahydrocannabinol，THC）含量都低于0.3%（干物質(zhì)重量百分比）。工業(yè)大麻按用途分類，可分為纖維用、籽用和花葉用，以及稈葉兼用、籽稈兼用等[2]。其中，籽稈兼用型工業(yè)大麻在收獲麻籽后，剩余的莖稈還可以加工制作成復(fù)合材料、活性炭、造紙等，從而增加工業(yè)大麻生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。
在作物生產(chǎn)中，種植密度是制約群體結(jié)構(gòu)的最重要因素，也是影響產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素。研究表明，種植密度能影響工業(yè)大麻對光的截獲，適當(dāng)?shù)姆N植密度可以增加工業(yè)大麻的株高、莖粗，平衡工業(yè)大麻的各個經(jīng)濟性狀[3]。但是，不同工業(yè)大麻品種其適宜的栽培密度也不盡相同。云南的工業(yè)大麻品種云麻1號最適栽培密度為45萬～50萬株/hm2，此時群體的有效株數(shù)較多，莖稈產(chǎn)量較高[4,5]；廣西的巴馬火麻以9萬株/hm2的栽培密度最佳[6]；皖大麻1號在安徽六安地區(qū)的種植密度為45萬株/hm2時產(chǎn)量較高，而在黑龍江大慶地區(qū)的種植密度為67.5萬株/hm2時產(chǎn)量較高[7]。高金虎等[8]研究表明，山西的晉麻1號在密度30萬株/hm2、寬窄行（寬行50cm、窄行20cm）種植模式下，可兼顧麻稈、麻葉和麻皮的產(chǎn)量。而吳立仁[9]研究發(fā)現(xiàn)，選用寬窄行（寬行50cm、窄行30cm）和40萬株/hm2種植密度作為東北地區(qū)工業(yè)大麻龍麻1號的種植模式，能獲得較高的麻稈、麻葉以及麻皮產(chǎn)量。王懷鵬等[10]綜合分析得出，行距15cm、密度450萬粒/hm2為齊齊哈爾市克山地區(qū)漢麻5號適宜的高產(chǎn)栽培方式組合。
作為我國工業(yè)大麻主要生產(chǎn)區(qū)域，云南省工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，云南省選育出了一系列工業(yè)大麻品種，比如，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所選育的云麻系列品種，針對這些品種，提出了相應(yīng)的配套栽培措施（如種植密度等）。但對于籽稈兼用工業(yè)大麻，如何通過控制種植密度來兼顧麻籽、麻稈以及麻皮的產(chǎn)量還需進一步研究。
鑒于此，本研究在云南工業(yè)大麻主產(chǎn)區(qū)（云南大理地區(qū)）設(shè)置不同水平的種植密度，探究不同密度下工業(yè)大麻在農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量指標(biāo)上的差異，旨在完善籽稈兼用型工業(yè)大麻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的栽培技術(shù)，以及為相應(yīng)品種在類似地區(qū)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和實踐參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
供試工業(yè)大麻品種為云麻7號，由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所工業(yè)大麻育種團隊提供。
1.2 試驗設(shè)計
試驗于2017年在云南省大理白族自治州賓川縣雞足山鎮(zhèn)上倉村委會老務(wù)坪村（東經(jīng)100°21'0"，北緯25°47'54"，海拔2085m）進行。土壤為紅壤土，肥力中等，前茬作物為玉米。依據(jù)當(dāng)?shù)刈延霉I(yè)大麻種植習(xí)慣及以往經(jīng)驗，試驗設(shè)置5個密度梯度，分別為1（CK）、2、3、4、5萬株/hm2。采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積30m2（3m×10m），3次重復(fù)。每個小區(qū)30穴，行距1m，穴距1m。采用人工穴播，每穴10～15粒，肥料采用基肥一次性施用的方式，每公頃施入尿素45kg、過磷酸鈣450kg和硫酸鉀150kg。于出苗后2對真葉時進行1次間苗，4對真葉時進行定苗，根據(jù)試驗設(shè)計密度要求，每穴分別定苗1、2、3、4、5株，即種植密度分別為1、2、3、4、5萬株/hm2，定苗后每公頃施入尿素150kg作為提苗肥。其他栽培管理措施參照當(dāng)?shù)刈延霉I(yè)大麻高產(chǎn)栽培模式進行。
1.3 測試項目與方法
對播種期、出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、種子成熟期進行及時準(zhǔn)確地觀察記錄。在種子成熟期進行收獲。收獲時，先確定小區(qū)的有效雌、雄植株數(shù)（其中發(fā)病植株、倒伏植株、株高低于正常植株一半的植株視為無效株），并計算雌雄比例。然后，每小區(qū)按5點取樣法隨機選工業(yè)大麻雌株（麻籽成熟期）、雄株（終花期）各10株，對其株高、莖粗、分枝數(shù)等指標(biāo)進行測定，并取平均值；對10株的花葉、麻稈、麻籽重量分別進行稱量，計算出單株花葉、麻稈、麻籽重量；最后，按照雌、雄株分別對小區(qū)的麻稈和麻籽產(chǎn)量進行稱重測定，并換算成公頃產(chǎn)量。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用MSExcelv.2021對試驗數(shù)據(jù)進行整理，使用IBMSPSSv.20.0對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用Duncan’s新復(fù)極差法進行多重比較。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同種植密度對籽稈兼用工業(yè)大麻生育期的影響
由表1可知，云麻7號的出苗、現(xiàn)蕾、開花日期沒有受到種植密度的影響，這些指標(biāo)在不同處理之間都是一致的。種子成熟期或者最后的采種日期密植的略早于稀植的，大約提早2d。
表1 不同種植密度對云麻7號生育期的影響
2.2 不同種植密度對籽稈兼用工業(yè)大麻農(nóng)藝性狀的影響
由表2可知，種植密度對云麻7號的雌雄比例有一定的影響，低密度種植，雌麻的比例較高，雌雄比達到1.6：1，而高密度種植，雌雄比例基本達到1：1。
種植密度對工業(yè)大麻的農(nóng)藝性狀也有一定的影響。隨著種植密度的增加，工業(yè)大麻雌麻的株高和莖粗均呈先降低后升高的趨勢，其中，雌麻株高是在5萬株/hm2密度下最高，為330.5cm，而莖粗是在1萬株/hm2密度下最粗，為30.8mm。雌麻的分枝數(shù)是在1萬株/hm2密度下最多，為18.5個，其次是5萬株/hm2密度下的17.3個。與雌麻不同，雄麻的株高隨著種植密度的增加而不斷增加，其中，雄麻株高是在5萬株/hm2密度下最高，為343.5cm。雄麻的莖粗和分枝數(shù)均是在1萬株/hm2密度下最粗或最多，分別為29.9cm和32.6個。
表2 不同種植密度對云麻7號農(nóng)藝性狀的影響 導(dǎo)出到EXCEL
注:同列不同小寫字母代表差異顯著（P<0.05）。
2.3 不同種植密度對籽稈兼用工業(yè)大麻產(chǎn)量性狀的影響
由表3可知，不同種植密度對云麻7號雌雄麻單株麻籽、麻稈和花葉重量均有一定的影響，雌麻的單株麻籽重量隨著種植密度的增加呈先降低后升高的趨勢，在1萬株/hm2密度下最高為0.16kg/株，其次為2萬和5萬株/hm2，最低為4萬株/hm2下的0.07kg/株；同樣，雌麻的單株麻稈重量也隨著種植密度的增加呈先降低后升高的趨勢，在1萬株/hm2密度下最高為0.56kg/株，其次為5萬株/hm2的，最低為4萬株/hm2下的0.28kg/株。與雌麻不同，雄麻的單株花葉重量隨著種植密度的增加而不斷降低，在1萬株/hm2密度下最高為0.10kg/株，最低為5萬株/hm2下的0.05kg/株；而雄麻的單株麻稈重量，在1萬株/hm2密度下最高為0.43kg/株，最低為3萬和5萬株/hm2下的0.21kg/株。
表3 不同種植密度對云麻7號雌雄麻單株麻籽、麻稈和花葉重量的影響
注:同列不同小寫字母代表差異顯著（P<0.05）。
2.4 不同種植密度對籽稈兼用工業(yè)大麻產(chǎn)量的影響
種植密度對云麻7號花葉產(chǎn)量、莖稈以及麻籽產(chǎn)量均有顯著影響。其中，雄麻花葉產(chǎn)量最高是在4萬株/hm2種植密度下，為863.33kg/hm2，比CK（1萬株/hm2）提高了128.39%，其次是5萬株/hm2種植密度下的846.33kg/hm2。同樣，雄麻麻稈產(chǎn)量最高是在4萬株/hm2種植密度下，為4081.33kg/hm2，比CK提高了152.71%，其次是5萬株/hm2種植密度下的3662.33kg/hm2。雌麻麻稈產(chǎn)量最高是在5萬株/hm2種植密度下，為8438.90kg/hm2，比CK提高了2.87倍，而麻稈總產(chǎn)量也是在5萬株/hm2種植密度下，為12101.23kg/hm2，比CK提高了2.19倍。同樣，麻籽產(chǎn)量也是在5萬株/hm2種植密度下最高，為1438.10kg/hm2，比CK提高了59.21%。綜合考慮麻籽和麻稈產(chǎn)量，得出籽纖兼用工業(yè)大麻云麻7號的產(chǎn)量在5萬株/hm2種植密度下最高。
表4 不同種植密度對云麻7號產(chǎn)量的影響
注: 同列不同小寫字母代表差異顯著（P<0.05）。
3 討論與結(jié)論
種植密度是影響工業(yè)大麻產(chǎn)量的重要因素。確定合理的種植密度有助于工業(yè)大麻構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，兼顧種子生產(chǎn)和纖維生產(chǎn)兩方面，實現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。
種植密度對工業(yè)大麻的生育期也有影響。程洪森等[11]研究發(fā)現(xiàn)，播種密度對工業(yè)大麻開花期和籽粒成熟期均有一定的影響，從麻籽采收期來看，種植密度大的略早于種植密度小的，大約提早2d，這與本研究的結(jié)果一致。這是因為密植的工業(yè)大麻果序小而集中，主要集中在主穗上，達到50%成熟時間較早；稀植工業(yè)大麻種子主要體現(xiàn)在側(cè)枝上的小穗，達到50%成熟時的時間略晚。種植密度還對工業(yè)大麻的雌雄比例有一定的影響，低密度種植，雌麻的比例較高，而高密度種植，雌雄比例基本恢復(fù)到到1：1。
同時，株高、莖粗等作為評價工業(yè)大麻生長發(fā)育過程中較為重要的農(nóng)藝性狀指標(biāo)，一直被廣大專家學(xué)者作為工業(yè)大麻研究的關(guān)鍵表型指標(biāo)。胡萬群等[12]研究認為種植密度越大，工業(yè)大麻的莖粗越小，株高隨種植密度增加變化差異不明顯。而程洪森等[11]研究表明，工業(yè)大麻的種植密度和株高/莖粗均呈負相關(guān)，即隨著種植密度增加，株高/莖粗逐漸降低，這是因為種植密度影響大麻光的截獲，從而再影響大麻的莖分枝角度、莖粗及株高[3]。與前面研究不同，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)種植密度和株高、莖粗、分枝數(shù)未呈現(xiàn)出一定的負相關(guān)，而無論雌麻還是雄麻均是株高在5萬株/hm2密度下最高，而莖粗和分枝數(shù)在1萬株/hm2密度下最高。這是因為前面的研究都是纖維用工業(yè)大麻，必須以較高密度播種并盡早收獲才能獲得高品質(zhì)的纖維原料和經(jīng)濟效益，而本研究是基于籽用工業(yè)大麻的基礎(chǔ)上，兼顧麻稈的生產(chǎn)。關(guān)于籽、稈兼用的工業(yè)大麻高產(chǎn)栽培的研究報道較少，只有郭鴻彥等[13]基于數(shù)學(xué)模型研究認為工業(yè)大麻品種云麻1號作為籽、稈高產(chǎn)栽培，其優(yōu)選的行距為76.16～83.84cm。
大麻的產(chǎn)量決定于群體和個體兩方面，協(xié)調(diào)個體與群體的矛盾，方能實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，無論是單株麻稈重量還是麻籽重量，均在1萬株/hm2密度下最高，并且隨著密度增加，單株的麻稈和麻籽重量都有一定的下降。而從整體產(chǎn)量上看，麻稈產(chǎn)量和麻籽產(chǎn)量卻是在5萬株/hm2密度下最高，這正體現(xiàn)了作物個體與群體之間的矛盾。胡學(xué)禮等[4]研究也表明，工業(yè)大麻單株莖稈干重隨栽培密度的增加而逐漸減小，而莖稈產(chǎn)量卻隨栽培密度的增加而逐漸升高。但是種植密度不是越大越好，Tang等[15]研究認為，當(dāng)種植密度從30株/m2到120株/m2時，莖稈產(chǎn)量提高了29%，但進一步增加種植密度未顯著提高麻莖產(chǎn)量。胡學(xué)禮等[4]也認為栽培密度過大會導(dǎo)致工業(yè)大麻品種云麻1號麻稈產(chǎn)量降低。本研究綜合麻稈和麻籽的產(chǎn)量認為，5萬株/hm2為云南大理地區(qū)籽稈兼用工業(yè)大麻種植的試驗密度，這與程洪森等[11]的研究發(fā)現(xiàn)遼寧省工業(yè)大麻在遼陽試驗地的播種密度在1.67～3.33萬穴/hm2時種子產(chǎn)量最高，如兼收雄麻纖維可適當(dāng)增加密度的結(jié)果較一致。
綜上，本研究通過對工業(yè)大麻品種云麻7號進行種植密度的比較試驗，得出種植密度在5萬株/hm2時，工業(yè)大麻麻籽和麻稈產(chǎn)量最高，可作為云南大理地區(qū)籽稈兼用工業(yè)大麻生產(chǎn)的推薦密度。
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文章摘自：陳曉艷,朱炫,羊國安,等. 不同種植密度對籽稈兼用工業(yè)大麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響 [J/OL]. 中國麻業(yè)科學(xué), 1-9[2024-03-31]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1467.S.20240328.1610.002.html.
