曹焜，王曉楠，孫宇峰，韓承偉，潘冬梅，姜穎，2，趙越，2，張曉艷，郭永霞，韓喜財(cái)

（1.黑龍江省科學(xué)院大慶分院，黑龍江大慶163319；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，黑龍江哈爾濱150020；3.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江大慶163319）

工業(yè)大麻（CannabissativaL.）指四氫大麻酚（tetrahydrocannabinol，THC）含量低于0.3&的大麻品種，是大麻科（Cannabinaceae）大麻屬（Cannabis）一年生草本植物［1］。為推動(dòng)工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展，育種專家們按纖用型、籽用型等用途培育出許多專用型工業(yè)大麻品種，如：火麻一號(hào)、金刀15、云麻1-3號(hào)、慶麻1號(hào)、汾麻3號(hào)等［2-5］，其共同點(diǎn)為低毒（THC含量低于0.3&），甚至無(wú)毒。

工業(yè)大麻是中國(guó)古老的纖維作物之一［6］，在全國(guó)各地均有種植。唐慧娟等［7］發(fā)現(xiàn)鮮重和干皮重是影響纖維產(chǎn)量的主要性狀；魏國(guó)江等［8］探索了鹽堿地工業(yè)大麻高產(chǎn)栽培技術(shù)；郝冬梅等［9］對(duì)中大麻1號(hào)的品種特性及栽培措施進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。在我國(guó)，黑龍江省是工業(yè)大麻種植面積較大的省份［10-11］。據(jù)報(bào)道，播種期的差異對(duì)作物產(chǎn)量具有較大影響［12-13］，而在黑龍江地區(qū)關(guān)于播種期對(duì)工業(yè)大麻影響的研究未見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究以黑龍江省常見(jiàn)的工業(yè)大麻品種為研究對(duì)象，采用分期播種的方法，調(diào)查工業(yè)大麻農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀及物候?qū)W特征，旨在明晰播種期對(duì)工業(yè)大麻產(chǎn)量的影響，為工業(yè)大麻種植中確定合理播種期提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于大慶市薩爾圖東風(fēng)農(nóng)場(chǎng)（46.63°N，125.19°E）。土壤肥力中等，全氮1.73 g／kg，堿解氮 132.94 mg／kg，速效磷 46.05 mg／kg，速效鉀 160.00 mg／kg，有機(jī)質(zhì) 3.69&，pH 7.43。

1.1.2 試驗(yàn)材料

雌雄同株纖維用型工業(yè)大麻品種金刀15（烏克蘭引進(jìn)品種），通過(guò)引種馴化，現(xiàn)已適應(yīng)黑龍江省的氣候環(huán)境；雌雄異株纖維用型工業(yè)大麻品種火麻一號(hào)（黑龍江省科學(xué)院大慶分院自主選育品種）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)播種期為A因素，4個(gè)水平（A1：4月25日，A2：5月5日，A3：5月15日，A4：5月25日）；設(shè)品種為B因素，2個(gè)品種（B1：火麻一號(hào)，B2：金刀15），共8個(gè)處理組合。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積為12.0 m2，區(qū)長(zhǎng)8.0 m，寬1.5 m，10行條播，播種密度為每平方米450粒有效粒數(shù)，區(qū)間道1 m，組間道1 m，試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)1.5 m寬保護(hù)行，大慶龍根48&復(fù)合肥（18&N、15&P2O5、15&K2O）施肥量為375 kg／hm2，其它栽培管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)一致。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目

從播種開(kāi)始定期進(jìn)行田間觀測(cè)，記錄各個(gè)生育階段的農(nóng)藝性狀和物候性。

農(nóng)藝性狀調(diào)查：出苗數(shù)、株高、莖粗、雌雄比、分枝高等指標(biāo)（快速生長(zhǎng)期是工業(yè)大麻生長(zhǎng)發(fā)育最快的時(shí)期，故多次對(duì)該階段內(nèi)不同的農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查）；

產(chǎn)量性狀：原莖產(chǎn)量、干莖產(chǎn)量、纖維產(chǎn)量；

生育時(shí)期：出苗天數(shù)（從播種到進(jìn)入苗期起始的天數(shù)）、苗期、三葉期、快速生長(zhǎng)期、開(kāi)花期等重要生育時(shí)期的持續(xù)天數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用軟件Excel 2007和SPSS 20進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析和多元回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種期對(duì)工業(yè)大麻物候期的影響

由表1可知，火麻一號(hào)和金刀15的全生育期分別為94～120 d和87～110 d，火麻一號(hào)和金刀15的工藝成熟期分別在8月25日和8月17日左右，說(shuō)明播種期的差別并沒(méi)有影響工業(yè)大麻最終的收獲時(shí)間，只是影響每個(gè)生育時(shí)期的長(zhǎng)短，進(jìn)而對(duì)生物產(chǎn)量和纖維產(chǎn)量產(chǎn)生影響。

表1 播種期對(duì)工業(yè)大麻生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)度的影響Table 1 Effects of sowing date on the growth duration in different phenophases of industrial hemp

2.2 不同播種期對(duì)工業(yè)大麻農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，三葉期時(shí)，播種期對(duì)株高影響不顯著。在快速生長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期和開(kāi)花期，播種期5月25日的工業(yè)大麻株高低于其它播種期。工藝成熟期時(shí)，播種期對(duì)火麻一號(hào)的株高影響不顯著，而播種期為5月25日的金刀15株高則顯著偏低。由表3可知，現(xiàn)蕾期之前，播種期為5月25日的火麻一號(hào)葉片數(shù)均顯著小于其它播種期；開(kāi)花期之前，播種期為5月25日的金刀15葉片數(shù)均顯著小于其它播種期，隨著工業(yè)大麻生長(zhǎng)，葉片數(shù)間差異不顯著。由表4可知，播種期對(duì)工業(yè)大麻莖粗影響基本不顯著，僅快速生長(zhǎng)期和現(xiàn)蕾期時(shí)播種期為5月25日的火麻一號(hào)莖粗顯著偏細(xì)。由表5可知，播種期為5月15日的火麻一號(hào)出苗率和保苗率顯著低于其它播種期，分枝高差異不顯著。播種期對(duì)金刀15出苗率的影響不顯著，播種期為5月25日的金刀15保苗率和分枝高顯著低于其它時(shí)期。因金刀15是雌雄同株類型，故沒(méi)有雌雄比。

表2 播種期對(duì)工業(yè)大麻不同生長(zhǎng)階段株高的影響Table 2 Effects of sowing date on the plant height of industrial hemp at different growth stages

表3 播種期對(duì)工業(yè)大麻葉片數(shù)的影響Table 3 Effects of sowing date on the leaf numbers of industrial hemp

表4 播種期對(duì)工業(yè)大麻莖粗的影響Table 4 Effects of sowing date on the stem diameter of industrial hemp

表5 播種期對(duì)工業(yè)大麻其它農(nóng)藝性狀的影響Table 5 Effects of sowing date on the agronomic traits of industrial hemp

2.3 不同播種期對(duì)工業(yè)大麻產(chǎn)量的影響

由表6可知，播種期不同的工業(yè)大麻產(chǎn)量間存在較大差異。播種期為5月5日的火麻一號(hào)原莖產(chǎn)量和纖維產(chǎn)量顯著高于其它時(shí)期，干莖制成率差異不顯著。播種期為4月25日的金刀15原莖產(chǎn)量和纖維產(chǎn)量高于其它時(shí)期，干莖制成率和出麻率差異不顯著。

表6 播種期對(duì)工業(yè)大麻產(chǎn)量的影響Table 6 Effects of sowing date on yield of industrial hemp

2.4 工業(yè)大麻產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析

對(duì)農(nóng)藝性狀生育日數(shù)（X1）、出苗率（X2）、保苗率（X3）、雌雄比（X4）、分枝高（X5）、株高（X6）和莖粗（X7）與原莖產(chǎn)量（Y1）進(jìn)行相關(guān)分析。由表7可以看出，火麻一號(hào)的原莖產(chǎn)量與雌雄比、分枝高和株高呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）；分枝高與株高呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），與莖粗呈顯著正相關(guān)（p＜0.05）；株高和莖粗呈顯著正相關(guān)（p＜0.05）。

表7 火麻一號(hào)原莖產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀相關(guān)分析Table 7 Correlation analysis on the yield and agronomic traits of the original stem of Huo Ma NO.1

由表8可以看出，金刀15的原莖產(chǎn)量（Y2）與生育日數(shù)、保苗率和株高呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），與分枝高和莖粗呈顯著正相關(guān)（p＜0.05）；生育日數(shù)與保苗率呈顯著正相關(guān)（p＜0.05）；分枝高與莖粗呈顯著正相關(guān)（p＜0.05），與株高呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）；株高與莖粗呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）。

表8 金刀15原莖產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀相關(guān)分析Table 8 Correlation analysis on the yield and agronomic traits of the original stem of Jin Dao NO.15

2.5 工業(yè)大麻產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀間的多元回歸分析

對(duì)火麻一號(hào)和金刀15的原莖產(chǎn)量（Y）進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，其顯著水平分別為p1＝0.196和p2＝0.490，均大于0.05，服從正態(tài)分布，可對(duì)其進(jìn)行多元回歸分析［14］。以生育日數(shù)（X1）、出苗率（X2）、保苗率（X3）、雌雄比（X4）、分枝高（X5）、株高（X6）和莖粗（X7）為自變量，通過(guò)逐步回歸分析法，建立與火麻一號(hào)原莖產(chǎn)量（Y1）的最優(yōu)多元回歸方程Y1＝-4296．875+91．707X5（R2＝0．582，F(xiàn)＝13．946**），共篩選出1個(gè)對(duì)火麻一號(hào)原莖產(chǎn)量有顯著效應(yīng)的自變量，即分枝高。方程意義是：在本試驗(yàn)條件下，當(dāng)火麻一號(hào)的分枝高每增加1 cm，每公頃原莖產(chǎn)量增加91.707 kg。同理，金刀15原莖產(chǎn)量（Y2）的最優(yōu)多元回歸方程為Y2＝-11239．089+146．547X1+26．999X6（R2＝0．858，F(xiàn)＝27．287**），共篩選出2個(gè)對(duì)金刀15原莖產(chǎn)量有顯著效應(yīng)的自變量，即生育日數(shù)和株高。方程意義是：在本試驗(yàn)條件下，當(dāng)2個(gè)自變量中的1個(gè)取值固定在試驗(yàn)范圍內(nèi)某一水平時(shí)，株高每增加1 cm，每公頃原莖產(chǎn)量增加26.999 kg；生育日數(shù)每增加1 d，每公頃原莖產(chǎn)量增加146.547 kg。

3 討論與結(jié)論

播種期對(duì)工業(yè)大麻工藝成熟期的影響不大，僅改變每個(gè)生育時(shí)期的長(zhǎng)短，進(jìn)而影響其農(nóng)藝性狀和最終產(chǎn)量。由于生產(chǎn)目的不同，前人對(duì)工業(yè)大麻的栽培模式［8，15］、品種比較試驗(yàn)［16］等方面進(jìn)行了深入研究。在山西低海拔地區(qū)，康紅梅等［15］研究認(rèn)為6月中下旬播種，麻籽產(chǎn)量最高；在黑龍江省，金玲［16］對(duì)10個(gè)工業(yè)大麻品種進(jìn)行比較試驗(yàn)，并對(duì)每個(gè)品種進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)分析，但其播種期都設(shè)定在5月5日，未能體現(xiàn)出不同品種的產(chǎn)量在播種期方面的差異。而本研究發(fā)現(xiàn)播種期在4月25日的金刀15原莖和纖維產(chǎn)量高于其它播種期，干莖制成率和出麻率差異不顯著；播種期在5月5日的火麻一號(hào)原莖和纖維產(chǎn)量顯著高于其它播種期，干莖制成率差異不顯著。近年來(lái)黑龍江省春旱現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生［17］，嚴(yán)重影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。2016年5月15日前后，試驗(yàn)地降水較少、土壤墑情差，影響了工業(yè)大麻的出苗率和保苗率。因此，農(nóng)戶為了確保土壤墑情，選擇搶墑早播法，該方式與本研究結(jié)果大致相同，故認(rèn)為針對(duì)每個(gè)品種特性，適當(dāng)早播，延長(zhǎng)生長(zhǎng)時(shí)間，利于增加工業(yè)大麻的產(chǎn)量。

不同類型的水稻光溫敏感性存在差異，該差異與其生育速率密切相關(guān)［18-19］。播種期為5月25日的金刀15在整個(gè)生育期內(nèi)，株高整體上顯著低于其它播種期，故認(rèn)為金刀15的光溫敏感性較強(qiáng)，進(jìn)而影響其各生育時(shí)期的發(fā)育速率。

本研究以提高工業(yè)大麻產(chǎn)量為目標(biāo)，在相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上，將原莖產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行多元回歸分析，結(jié)果表明：分枝高對(duì)雌雄異株的火麻一號(hào)原莖產(chǎn)量的影響達(dá)58.2&以上，遠(yuǎn)超過(guò)其它6個(gè)農(nóng)藝性狀，能較好地預(yù)測(cè)火麻一號(hào)原莖產(chǎn)量的變化。而株高和生育日數(shù)對(duì)雌雄同株金刀15產(chǎn)量的總影響達(dá)85.8&，能更好地預(yù)測(cè)金刀15的原莖產(chǎn)量。

大麻纖維的發(fā)育機(jī)制與植株性別和麻莖結(jié)構(gòu)有關(guān)［20-22］，加之雌雄同株的金刀15和雌雄異株的火麻一號(hào)的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量間也具有一定差異，故推測(cè)不同類型的工業(yè)大麻纖維形成機(jī)制不同，具體差異需要進(jìn)一步的解剖學(xué)分析驗(yàn)證。

綜上所述，播種期的差異并沒(méi)有影響工業(yè)大麻最終的收獲日期，只是改變每個(gè)生育時(shí)期的長(zhǎng)短，進(jìn)而對(duì)生物產(chǎn)量和纖維產(chǎn)量產(chǎn)生影響。火麻一號(hào)的最佳播種時(shí)期在5月初，影響其原莖產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀是分枝高、株高和雌雄比；而金刀15的最佳播種時(shí)期在4月底，影響其原莖產(chǎn)量的農(nóng)藝性狀主要是株高和生育日數(shù)?？梢?jiàn)，株高是影響工業(yè)大麻原莖產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀。