摘 要：以单雌性工业大麻“云麻雌1号”作为对象，研究不同雌雄配比（雄株比例为10%、20%和30%）种植模式下种植密度（5210、10420、15630株/hm2）对麻籽和麻糠产量的影响，进而探讨单雌性工业大麻用于籽糠兼用的生产模式。结果表明,在同一雌雄比例下，种植密度越大，麻籽、麻糠、麻秆及大麻二酚（CBD）理论产量越高；在最大种植密度15630株/hm2下，20%雄株率下的麻籽、麻糠、麻秆及CBD理论产量均高于10%和30%雄株率的产量，其麻籽产量为5738.02kg/hm2，麻糠产量为6087.14kg/hm2，麻秆产量为9396.35kg/hm2，CBD理论产量127.58kg/hm2。在单雌性工业大麻“云麻雌1号”籽糠生产实践中，建议配置花期一致的20%左右雄株，保证授粉充足，实现麻籽和麻糠丰产。
关键词：单雌性工业大麻；雌雄配比；种植密度；籽糠生产
大麻（Cannabis sativa L.）是大麻科（Cannabinance）大麻属（Cannabis）一年生草本植物，是我国传统的经济作物，在自然状态下大麻多为雌雄异株，雌雄同株稀少[1-3]。工业大麻是指植株群体花期顶部叶片及花穗干物质中的四氢大麻酚（THC）含量<0.3%，不能直接作为毒品利用的大麻作物品种类型，其籽、花叶、糠、茎秆等均可利用，应用范围涵盖纺织、食品、医药、化妆品、新材料等多个领域[4~9]。当前在欧洲、北美洲、澳大利亚、南美洲及亚洲部分国家工业大麻均呈现出蓬勃发展态势，尤其以籽用和药用最为迅速。在我国，云南、黑龙江、广西以及西北等省区是工业大麻主产区，其中黑龙江以纤维用为主，广西以及我国西北等省区以籽用为主，云南则以花叶用、籽用或籽糠兼用为主，其中花叶和麻糠用来提取药用成分大麻二酚（Cannabidiol，简称为CBD）[10]。现有工业大麻品种多为雌雄异株品种，在花叶种植模式下，因主要收获雌株花叶来提取CBD，一般需要在雄株现蕾期进行人工剔雄，剔雄过程达一个月，不仅劳动力投入大，还不易剔除干净；在籽糠兼用模式下，雌雄异株品种中雄株与雌株比例接近1:1，授粉后占全田约50%的雄株挤占雌株后期生长空间，导致麻籽和麻糠产量均较低。提高田间雌株比例、减少种植端人工投入，以降低生产成本、提高经济效益，是工业大麻产业亟待解决的重要问题之一。
近年来云南已选育出云麻雌1号、云麻杂4号等单雌性品种，使用单雌性品种生产花叶，或通过在单雌性品种中加入常规雌雄异株品种，实现利用少量雄株开花散粉生产麻籽及麻糠的技术手段，可成为获得产量突破性提升的解决途径之一。改变工业大麻的种植密度、适量增施肥料等是提高其花叶或麻籽产量的常用手段[11]。但是，针对单雌性品种并调控其雌雄比例的背景下，研究通过种植密度调整来提高籽糠产量方面未见相关研究报道。“云麻雌1号”是云南省农业科学院经济作物研究所2022年选育成功的工业大麻新品种，是云麻系列第一个单雌性品种，群体中雌株比例大于95%。本研究以“云麻雌1号”为研究材料，通过搭配与其生育期相近的不同比例“云麻8号”雄株，旨在探讨不同雌雄搭配比例下最适种植密度，以提高工业大麻籽糠单产，提高种植经济效益。
1材料与方法
1.1材料来源与试验地
以云麻雌1号、云麻8号为试验材料，其中云麻雌1号系单雌性品种，雌株比例约97%，顶部花穗中CBD平均含量为3.40%，出苗期至盛花末期为102～117d；云麻8号系常规雌雄异株品种，雌株比例约50%，顶部花穗中CBD平均含量为1.30%，出苗期至盛花末期为103～118d。试验于2023年在云南省工业大麻代表性产区楚雄州楚雄市东瓜镇（E101°37'，N25。05'）、曲靖市沾益区菱角乡（E103。43'，N25。49'）、丽江市永胜县三川镇（E100。61'，N26。70'）3个试验点进行，试验地土质如表1。各试验点的土地平整，肥力均匀。
表13个试验点土壤肥力情况
1.2试验设计
3个试验点分别设成3个雌雄配比R1（楚雄市东瓜镇）、R2（沾益区菱角乡）、R3（永胜县三川镇），设置雄株占比分别为10%、20%和30%；每个试验点均设计种植密度单因素试验，设置为D1、D2和D3，对应每穴分别留1株、2株和3株，即种植密度分别为5210、10420、15630株/hm2。试验采取随机区组设计，4次重复。小区面积48m2，小区宽6m，长8m，穴距为1.2m，行距为1.6m，区间道1m。
5月17~25日播种，穴播，底肥是复合肥（m(N):m(P):m(K)=15:15:15），施用量375kg/hm2，配合间苗追肥施用尿素（N≥46%），施用量120kg/hm2，田间管理要求各试验点一致。3个试验点均为隔离地块，周边区域均无其他工业大麻种植，确保无外来工业大麻花粉干扰。试验地四周布置保护行，保护行品种为云麻雌1号。
1.3测定项目及方法
麻籽成熟期，每小区统计雌株及雄株的株数，计算雄株率。
雄株率（%）=雄株数/（雌株数+雄株数）
从每个处理选取代表性雌性植株10株，测量株高、茎粗、有效分枝数和中部分枝长度，各个单株的茎、穗分离晒干后，将去除空瘪后的麻籽、麻糠及麻秆分别称重得籽重（kg）、糠重（kg）及秆重（kg）。分别计算各性状值的单株平均值。
麻籽产量(kg/hm2)=单株平均麻籽产量×小区有效雌株数/48m2×10000m2
麻糠产量(kg/hm2)=单株平均麻糠产量×小区有效雌株数/48m2×10000m2
麻秆产量(kg/hm2)=单株平均麻秆产量×小区有效雌株数/48m2×10000m2
每小区10株植株分离得到的干燥麻糠，参照郭孟璧等[12]采用HPLC方法进行CBD含量的测定，以质量百分数（%）计。
CBD理论产量(kg/hm2)=麻糠CBD含量×麻糠产量
1.4数据分析
利用MSExcel2016进行数据整理，用GraphpadPrismv.10.0软件进行统计分析和图表绘制。
2结果与分析
2.1田间雌雄比例
田间雌雄实际比例是否符合配比设计是本试验首先要调查的事项。从田间雄株率调查结果（图1）可知，3个雌雄配比R1（楚雄市东瓜镇）、R2（沾益区菱角乡）、R3（永胜县三川镇）的实际雄株率分别为6.0%~13.0%、17%~24%、27%~36%，不同雌雄比设置间的差异均显著，符合试验的预期设计。
注：“*”表示在0.05水平上差异显著（p<0.05）；“**”表示在0.01水平上差异显著（p<0.01）；“***”表示在0.001水平上差异显著（p<0.001）。下同
图1雄株率调查结果
2.2重要农艺性状分析
2.2.1株高
从株高（图2左）分析可知，在同一雌雄配比（即同一种植地）下，不同种植密度间植株株高无明显差异。雄株率为10%（R1）的植株株高为324.0~434.6cm，均显著高于R2（220.8~276.8cm）和R3（253.6~333.6cm）。
2.2.2茎粗
从茎粗（图2右）分析可知：雄株率为10%（R1）3个种植密度（D1、D2和D3）平均茎粗分别为3.26、3.04、2.95cm；雄株率为20%（R2）3个种植密度（D1、D2和D3）茎粗分别为2.74、2.53、2.33cm；雄株率为30%（R3）3个种植密度（D1、D2和D3）茎粗分别为2.90、2.63、2.47cm。在3个不同雌雄配比下，种植越稀疏其茎越粗，而在相同种植密度下，雄株率为10%（R1，楚雄冬瓜）的茎粗均高于R2和R3，同株高规律一致。
图2不同雌雄比例及种植密度下的植株株高和茎粗
2.2.3有效分枝数及中部分枝长
从图3分析可知，在雌雄配比R1和R2下，不同种植密度对有效分枝数和中部分枝长的影响不显著，而在R3中呈现稀植状态下较密植状态有更多的有效分枝和更长的中部分枝。雄株率10%（R1）在不同种植密度下的有效分枝数为30~45个，中部分枝长为108.3~128.7cm；雄株率为20%（R2）的有效分枝数为23~29个，中部分枝长为59.0~91.0cm；雄株率为30%（R3）的有效分枝数为21~29个，中部分枝长为63.8~106.5cm。总体上看，雄株率为10%（R1）有效分枝数和中部分枝长均大于R2和R3。
图3不同雌雄比例及种植密度下的植株分枝数和中部分枝长
2.3大麻二酚含量品质分析
在同一雌雄配比下，植株种植越稀疏，麻糠中CBD含量越高。如图4所示，不同雌雄配比下，均为D1种植密度（5210株/hm2）时CBD含量最高。D1种植密度下R1、R2和R3的CBD平均含量分别为2.710%、2.69%、2.92%。
图4不同雌雄比例及种植密度下麻糠CBD含量
2.4经济性状分析
2.4.1麻籽和麻糠产量
从图5分析可知，在同一雌雄比例下，种植密度越大，麻籽和麻糠产量越高，即种植密度为D3（15630株/hm2）时，麻籽麻糠产量最高。其中，雌雄配比R1（雄株率为10%）下，最高麻籽产量为5032.55kg/hm2，麻糠产量为3311.2kg/hm2；雌雄配比R2（雄株率为20%）下，最高麻籽产量为5738.02kg/hm2，麻糠产量为6087.14kg/hm2；雌雄配比R3（雄株率为30%）下，最高麻籽产量为3686.46kg/hm2，麻糠产量为2434.38kg/hm2。由此可知，配置雄株率为20%，种植密度为15630株/hm2，麻籽和麻糠的产量最高。
图5不同雌雄比例及种植密度下的麻籽及麻糠产量
2.4.2麻秆产量
从麻秆产量（图6）分析可知，在同一雌雄配比下，与麻籽和麻糠产量规律一致，种植密度越大，麻秆产量越高；其中，雌雄配比R1（雄株率为10%）下，最高麻秆产量为8917.11kg/hm2；雌雄配比R2（雄株率为20%）下，最高麻秆产量为9396.35kg/hm2；雌雄配比R3（雄株率为30%）下，最高麻秆产量为5930.21kg/hm2。由此可知，配置雄株率为20%，种植密度为15630株/hm2，麻秆的产量最高。
图6不同雌雄比例及种植密度下的麻秆产量
2.4.3大麻二酚理论产量
尽管在同一雌雄配比下，稀植能提高麻糠中CBD含量（见文中2.3），在R1（雄株率为10%）和R2（雄株率为20%）雌雄比例下，适当提高植株的种植密度，仍然可显著提高麻糠的CBD理论产量。如图7，在种植密度为15630株/hm2时，R1和R2的麻糠CBD平均理论产量最高，分别为84.43kg/hm2和127.58kg/hm2。在R3（雄株率为30%）雌雄比例下，则是种植密度为10420株/hm2时，麻糠CBD平均理论产量最高，为61.84kg/hm2。同一种植密度下，R2的CBD理论产量均较R1和R3高。在最高种植密度15630株/hm2时，R2的CBD理论产量较R1和R2分别提高了51.1%、135.69%。
图7不同雌雄比例及种植密度下麻糠CBD理论产量
3讨论与结论
调控工业大麻籽糠兼用常规品种的种植密度，可有效影响植株生长的光照、土壤肥力等条件，从而有效调控籽糠的产量[13-14]。随着单雌性品种的成功选育，可在播种时搭配少量常规雌雄异株品种，并通过优化种植密度来实现工业大麻籽、糠产量双丰收将成为一项新的技术手段。这一新的种植模式将传统的籽用和新兴的CBD药用结合起来，既能收获麻籽，又能收获主要由顶部小叶和苞片组成的麻糠，有望大幅提升种植农户的收入。在本试验研究中，通过搭配常规雌雄异株品种种子到单雌性品种中，尝试设置了3种不同雄株比例的种植模式。在同一雌雄比例下3种种植密度对株高的影响均不显著，但显著影响植株的茎粗，密度越大，植株越细。分枝数和中部分枝长对设置的3种种植密度表现不敏感，仅表现在30%雄株比例下，稀植状态下较密植状态有更多的有效分枝和更长的中部分枝。但是，麻糠中CBD品质对种植密度的调控较为敏感，在不同雌雄比下，均表现为植株种植越稀疏，CBD含量越高，预示麻糠的提取品质也越好，这与之前种植密度对大麻素的研究结果一致[12,15-16]。此外，雄株比例10%模式下，株高、茎粗、有效分枝数和中部分枝长的数值均大于雄株比例20%和30%的模式。这些农艺性状的差异可能是10%模式下花粉量少导致雌株授粉不足从而继续营养生长，也可能是局部气候因素影响所致。对于单雌性品种的籽糠种植，合理的雌雄配比可以给工业大麻雌株提供足够的花粉量，保证结籽率。合理的种植密度能增强工业大麻的光合利用率，提高有效株数，这是获得高产的关键[14]。
本研究发现，在同一雌雄比例下，种植密度越大，麻籽、麻糠及麻秆产量越高；在最大种植密度（15630株/hm2）下，20%雄株率下的麻籽、麻糠、麻秆及CBD理论产量均高于10%和30%雄株率，其麻籽产量为5738.02kg/hm2，麻糠产量为6087.14kg/hm2，麻秆产量为9396.35kg/hm2，CBD理论产量127.58kg/hm2。该结果提示，过多的雄株反而对于籽糠产量无益，还会降低土地的利用率和光能利用率。由于工业大麻风媒传粉特性，同一地块或者相近地块无法开展不同雄株
比例试验，本研究在不同地区开展了不同雄株比例试验，可能土壤肥力、气候条件差异也会给产量结果带来一定的局限性。总体来看，在云南省内云麻雌1号种植生产实践中，可以考虑通过配置花期一致品种的20%左右雄株来获得籽糠高产和CBD高产。实际生产过程中，也要综合考虑种植地的气候因素，比如雨季和开花期高度重叠、花期空气湿度较大的地区适当提高雄株比例，如花粉量过少或者风媒传播效率不高可能导致授粉严重不足、结籽率低，出现麻籽减产的现象。
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文章摘自：郭孟璧, 杨若菡, 杨明, 郑建芬, 牛龙江, 木丽海, 张园, 陈璇. 雌雄配比和种植密度对单雌性工业大麻籽糠产量的影响[J]. 中国麻业科学, 1-9.
