張慶瀅，郭鴻彥，楊 明

（云南省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所，昆明650205）

大麻（Cannabis sativa L.）是一種多用途的作物，廣泛用于紡織、造紙、食用油、功能保健食品、化妝品、醫(yī)藥、生物能源、建材、新生物復合材料等行業(yè)，可謂涉及到了人們生活“衣、食、住、行、用”的各個方面。國際上將大麻植物中致幻成癮的毒性成分四氫大麻酚（THC）含量低于0.3%（雌株花穗干物質(zhì)百分比），不具備毒品利用價值的大麻品種類型稱為工業(yè)大麻。由于工業(yè)大麻具有較高的經(jīng)濟開發(fā)利用價值，同時在生態(tài)保護方面具有多種優(yōu)勢（例如：抗病蟲草害性能強、對重金屬的高吸收作用、環(huán)保新材料、農(nóng)業(yè)碳匯等），近年來，許多國家對工業(yè)大麻的生產(chǎn)和發(fā)展日趨重視，研究活躍。加拿大是工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的國家之一，本文對其栽培歷史、生產(chǎn)現(xiàn)狀、貿(mào)易概況及科研進展等進行綜述和分析。

1 栽培簡史和生產(chǎn)現(xiàn)狀

1.1 栽培簡史

通常認為大麻起源于中亞，其作為作物種植歷史悠久，隨歷史的進程向全球傳播。據(jù)文獻記載，1545年西班牙人把大麻帶到了美洲,并在智利開始種植[1]。1606年，為滿足航海的需求（如：纜繩、帆布等），加拿大開始種植大麻。1750-1850年是航海最為鼎盛的時期，該時期也成為加拿大大麻種植最為繁榮的時期，大麻生產(chǎn)得到廣泛發(fā)展。到20世紀30年代晚期，北美開始禁種大麻，許多國家也隨之限制大麻的種植甚至禁種。在1961年，聯(lián)合國大會通過了《麻醉品單一公約》，大麻在國際上被禁止種植，全球大麻產(chǎn)業(yè)進入冰封時期。但隨著對大麻的認識進一步加深，自90年代開始，在對大麻的關注銷聲匿跡半個多世紀后，以歐盟和加拿大為代表的發(fā)達國家又興起了研究和開發(fā)利用無毒（低毒）工業(yè)大麻的熱潮。1994年加拿大重新開始開展大麻科學研究，1998年3月12日加拿大衛(wèi)生部頒布了《工業(yè)用大麻管理規(guī)定》，在禁種大麻60年后開始允許工業(yè)大麻在許可證制度下商業(yè)化生產(chǎn)（包括種植），當年就有241家獲得了種植許可，而在1998年之前，僅有為數(shù)不多的幾家獲得許可種植[2]。

1.2 生產(chǎn)種植近況

許可種植實施十多年以來，工業(yè)大麻在加拿大得到蓬勃發(fā)展，據(jù)加拿大衛(wèi)生部統(tǒng)計，2010年種植面積達10856 hm2，約占全世界種植面積的1/7，僅次于中國和歐盟。加拿大工業(yè)大麻主要栽培在阿爾伯達（Alberta）、薩斯喀徹溫（Saskatchewan）和馬尼托巴（Manitoba）三個毗鄰的西部省，近年該三省種植面積占全國總種植面積的90%以上（表1）。

工業(yè)大麻屬于特種經(jīng)濟作物，其生產(chǎn)種植規(guī)模不僅受市場價格的強烈影響，而且與其產(chǎn)業(yè)鏈中的倉儲、運輸、加工能力等環(huán)節(jié)都密切相關。在加拿大工業(yè)大麻生產(chǎn)的十幾年間，曾在1999年和2006年發(fā)生過兩次過快的盲目擴大生產(chǎn)，1999年種植面積達14205 hm2，2006年達19458 hm2，由于倉儲和加工能力不能及時跟上，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到嚴重的挫折，一度使人們對工業(yè)大麻增長潛力產(chǎn)生質(zhì)疑和恐懼，隨后幾年的種植面積明顯下降。2006年后，加拿大在經(jīng)過2-3年消化吸收和發(fā)展，目前種植面積已重新恢復到上萬公頃的種植規(guī)模。

表1 加拿大1998-2010年工業(yè)大麻種植情況Tab.1 Plantation of industrial hemp in Canada from 1998-2010

2 工業(yè)大麻原料及相關產(chǎn)品貿(mào)易概況

從工業(yè)大麻原料及相關產(chǎn)品出口結構上看，加拿大主要出口與工業(yè)大麻籽及大麻（籽）油相關的原料和產(chǎn)品，占出口份額的95%以上，而工業(yè)大麻纖維原料和相關產(chǎn)品所占份額很?。ㄈ纾?008年僅占加拿大大麻原料及相關產(chǎn)品出口總值的1.55%，2009年占1.48%，2010年占0.7%）。2009加拿大大麻纖維出口份額也僅占世界大麻纖維出口的1%。從出口方向上看，由于美國對大麻的禁種政策以及毗鄰美國的地緣優(yōu)勢，加拿大每年工業(yè)大麻原料及相關產(chǎn)品出口總量的85-90%出口到美國。目前，加拿大工業(yè)大麻籽及大麻（籽）油相關的原料和產(chǎn)品主要包括：工業(yè)大麻籽粗粉及精粉、大麻（籽）油、含大麻籽成分的各類食品、大麻奶、啤酒、香精、化妝品、洗浴用品、油漆等。

據(jù)統(tǒng)計，從1998年到2010年加拿大工業(yè)大麻原料及相關產(chǎn)品年進口值一直維持在低位（≤64萬加元）。從出口方面看，最近五年來，加拿大工業(yè)大麻原料及相關產(chǎn)品出口快速增長，從1998年到2005年的進出口基本平衡轉換到2005年后的出口的大幅增長，2010年出口值達1044萬加元（圖1）。

圖1 加拿大1998-2010年工業(yè)大麻原料及相關產(chǎn)品進/出口值Fig.1 Import and export values of raw materials and products of industrial hemp in Canada from 1998-2010

3 科研進展

3.1 工業(yè)大麻品種選育

隨著工業(yè)大麻生產(chǎn)在加拿大的恢復，品種問題是首先需要解決的問題。事實上，加拿大從1994年就開始從歐洲的法國、匈牙利、德國、意大利、羅馬尼亞、烏克蘭引進工業(yè)大麻品種，開展大量的品種評價及選育工作，并開始培育自主知識產(chǎn)權品種。在恢復工業(yè)大麻研究和種植的最初幾年，加拿大所用品種基本上都是歐洲品種，育種研究也主要集中在工業(yè)大麻品種的引進、篩選、評價等方面。1995-1998年，Moes等[4]對引自法國、匈牙利、芬蘭、烏克蘭等國的9個品種進行比較及適應性評價研究。2000-2002年[5]Parkland工業(yè)大麻種植者有限公司(PIHG Co-op Ltd.)從烏克蘭引進USO 14，USO 31，Zolo 11,Zolo 15等品種。1999年加拿大育種家Peter Dragla率先培育和注冊了本國工業(yè)大麻品種Anka和Carmen[3]。在隨后的十多年中，加拿大一直十分重視工業(yè)大麻品種選育方面的工作和投入。最近幾年，多年的育種工作成績逐漸突顯出來，不斷有加拿大自主選育的新品種注冊及投入生產(chǎn)（圖2）。

在每年種植季節(jié)來臨之前，加拿大衛(wèi)生部都會公布該年度許可種植的工業(yè)大麻品種。從圖2中可以看出，公布品種數(shù)自1999年實施公布制度以來逐年增加，農(nóng)民的選擇越來越多，而且本國選育品種所占比重越來越大。1999年加拿大衛(wèi)生部公布許可種植的23個工業(yè)大麻品種中，僅1個是加拿大本國選育，其余22個來自法國、匈牙利、烏克蘭等歐洲國家。到2011年加拿大許可種植工業(yè)大麻品種數(shù)已達38個，其中本國選育品種達18個，占加拿大總許可種植品種數(shù)的47.4%，占全球公布許可品種數(shù)的26.9%（2011年全球公布許可種植的工業(yè)大麻品種數(shù)為67個，其中歐盟公布47個）。

在加拿大公布的38個許可種植品種中，法國選育的品種有5個（Fedrina 74，F(xiàn)elina 34，F(xiàn)erimon，F(xiàn)ibrimon 24，F(xiàn)ibrimon 56），匈牙利 5 個（Fibriko,Kompolti，Kompolti Hibrid TC,Kompolti Sargaszaru，Uniko B），烏克蘭 4 個（USO 14，USO 31，Zolotonosha 11，Zolotonosha 15），意大利 3 個（Carmagnola，C S，F(xiàn)ibranova），德國 1 個（Fasamo），芬蘭 1 個（Finola）羅馬尼亞 1 個（Lovrin 110），加拿大本國選育的品種 18 個（Alyssa，Anka，Carmen，CFX-1，Crag，CRS-1，Deni，ESTA-1，UC-RGM，Can－Ma,CFX-2,Delores,Petera，X59，Canda,Joey,Jutta,Yvonne），其中 Alyssa，Anka，Delores，Jutta，Yvonne 等為雌雄同株品種，Carmen，CFX-1，Crag，CRS-1，Deni，ESTA-1，CFX-2，Petera 等為雌雄異株品種。所有這些在育種上所取得的成績都強有力地支持了加拿大工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

在工業(yè)大麻育種方向和目標上，加拿大育種研究者主要集中在以下幾個方面：低的THC含量、種子脂肪酸組成、種子產(chǎn)量、矮稈（利于籽用）品種、纖維質(zhì)量、纖維產(chǎn)量、籽纖兼用品種。由于加拿大工業(yè)大麻種植以籽用為主，所選育品種也多為籽用，部分籽纖兼用，但是最近幾年，其選育品種日趨多元化，對纖用品種選育及研究日漸重視。

在工業(yè)大麻育種手段和技術上，目前加拿大仍以常規(guī)方法為主，同時重視生物技術及分子輔助育種技術的研究和發(fā)展，并在相關方面取得進展。2003年，F(xiàn)eeney等[6]成功利用根癌農(nóng)桿菌介導法將磷酸甘露糖異構酶（PMI）外源基因轉入大麻愈傷組織。2010年，Alberta大學分離到大麻纖維相關基因180個，開展了大麻韌皮纖維木質(zhì)化和次生壁形成遺傳分析及相關基因研究工作[7]。

圖2 加拿大1999-2011年工業(yè)大麻許可種植品種情況Fig.2 Industrial hemp varieties authorized to plant in Canada from 1999-2011

3.2 栽培及相關技術研究

目前，加拿大在生產(chǎn)上種植最為普遍的品種是：Finola ，USO 14，USO 31，Crag，Alyssa，Anka等，其中：Finola為芬蘭品種，USO 14和USO 31為烏克蘭選育品種，隨著加拿大本國選育品種的快速增長，可以預見在未來幾年，本國選育的品種將在加拿大生產(chǎn)上占有越來越大的比重。在生產(chǎn)上，加拿大采用機械化播種和收獲。大多數(shù)工業(yè)大麻品種從播種到收獲需要80-120天，以纖維收獲為目的的60-90天。播種時間為5月初到6月初，籽用型播種密度常為100-125株/平方米，纖用型播種密度常為200-375株/平方米。籽產(chǎn)量通常為740-1200 kg/hm2，最高產(chǎn)量可達2200 kg/hm2，纖維產(chǎn)量（麻皮干重）通常為1200-1500 kg/hm2。表2顯示了2010年11個加拿大工業(yè)大麻品種在馬尼托巴省梅利塔市的產(chǎn)量及部分農(nóng)藝性狀表現(xiàn)[8]。

在世界范圍內(nèi)，工業(yè)大麻傳統(tǒng)上主要作為纖維作物進行種植，然而，目前加拿大工業(yè)大麻種植仍以籽用種植為主，是世界大麻籽生產(chǎn)及其加工大國，工業(yè)大麻纖維用途種植及加工僅占較小的比例。在加拿大工業(yè)大麻主要栽培的三個省區(qū)，工業(yè)大麻籽用產(chǎn)業(yè)已有了很好的發(fā)展，但是工業(yè)大麻纖維用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍處于起步階段，纖維利用成為大麻產(chǎn)業(yè)的新興發(fā)展方向，相關種植及加工技術成為研究重點。

針對工業(yè)大麻栽培技術的研究主要集中在播種期、栽植密度、肥料、籽纖雙重目的應用方面。Vera等[9，10]（2004，2010年）對氮、硫、磷肥對工業(yè)大麻生長、產(chǎn)量及質(zhì)量影響進行了研究，認為氮肥能顯著增加工業(yè)大麻植株高度、生物總量、種子產(chǎn)量和種子蛋白質(zhì)含量，而在缺硫或磷的土壤中補充相應的硫或磷肥，則沒有明顯的反應。

4 結語

在短短的十多年間，加拿大工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)已取得長足的進展。在生產(chǎn)規(guī)模上，已達到上萬公頃，成為繼中國、歐盟之后的生產(chǎn)大國。在工業(yè)大麻原料及相關產(chǎn)品貿(mào)易方面，從1998年到2005年的進出口低位平衡轉換到最近五年的出口值大幅增長。在與工業(yè)大麻籽用相關的各食品工業(yè)方面，目前加拿大進行了大量相關科學研究和相應的投資生產(chǎn)，在國際上所占份額較大，占據(jù)了明顯的優(yōu)勢。此外值得注意的一點是：目前由于人們對有機食品的日益強烈的需求，加拿大很多食品類的大麻產(chǎn)業(yè)已經(jīng)轉換到大麻有機產(chǎn)品的生產(chǎn)上來，據(jù)評估已有約1/3的大麻籽生產(chǎn)被認證。根據(jù)本國的工業(yè)大麻發(fā)展狀況，加拿大規(guī)劃出了工業(yè)大麻發(fā)展框架：第一，健康食品（包括個人保健品）發(fā)展；第二，纖維與工業(yè)用油發(fā)展；第三，基于支撐上述兩個發(fā)展方向的工業(yè)大麻育種與生產(chǎn)發(fā)展。

表2 2010年加拿大馬尼托巴省梅利塔市工業(yè)大麻品種試驗產(chǎn)量Tab.2 Yields of industrial hemp of different varieties in Manitoba,Canada in 2010

工業(yè)大麻的天然特性和獨特價值，順應了時代潮流，已經(jīng)成為人們健康和時尚消費的最佳選擇。我國大麻資源豐富，種植歷史悠久，發(fā)展?jié)摿薮?，深入了解和學習國外工業(yè)大麻發(fā)展狀況和技術，將有利于我國工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。

[1]Husbands,J.D.Department of agriculture,Bureau of Plant Industry,Bulletin 153,1909:p42.

[2]Chaudhary N.industrial hemp production in Canada.Government of Alberta Agricultural and Rural Development,Edited by Gail Atkinson,2011.

[3]Baxter,B.and G.Scheifele.Growing industrial hemp in Ontario.Ontario Ministry of Agriculture,Food and Rural Affairs.Factsheet,Order No.00-067,Agdex 153/20.August 2000.

[4]Moes,J.,Sturko A.,Przybylski R.Agronomic research on hemp in Manitoba,1999:300-305.In:J.Janick (ed.),Perspectives on New Crops and New Uses,ASHS Press,Alexandria,VA.

[5]Research,evaluate,introduce and multiply low THC industrial hemp varieties from Ukraine for development of a Canadian industrial hemp seed industry.Applicant:?Holly Bencharski(Parkland Industrial Hemp Growers Co-op Limited),Project date:2000-2002.From:http://www.gov.mb.ca/agriculture/research/ardi/projects/00-361.html

[6]Feeney,M.,and Z.K.Punja.Tissue culture and argrobacterium-mediated transformation of hemp (Cannabis sativa L.).In Vitro Cellular and Developmental Biology-Plant,2003(39):578-585.

[7]Koziel S.P.Genetic analysis of lignification and secondary wall development in bast fibers of industrial hemp (Cannabis sativa L.),2010.

[8]2010 Annual Report of Westman Agricultural Diversification Organization.2011.from:http://www.gov.mb.ca/agriculture/diversification

[9]Vera,C.L.,Malhi,S.S.,Raney J.P.,et al..The effect of N and P fertilization on growth,seed yield and quality of industrial hemp in the Parkland region of Saskatchewan.Canadian Journal of Plant Science,2004(4):939-947.

[10]Vera,C.L.,Malhi,S.S.,Phelps,S.M.,et al..N,P,and S fertilization effects on industrial hemp in Saskatchewan.Canadian Journal of Plant Science,2010(2):179-184.