簇中微氣候?qū)μ烊徊世O家蠶品種繭絲質(zhì)的影響

劉俊鳳,劉彬斌,陳義安,杜周和

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蠶業(yè)研究所,四川 南充 637000)

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簇中微氣候?qū)μ烊徊世O家蠶品種繭絲質(zhì)的影響

劉俊鳳,劉彬斌,陳義安,杜周和*

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蠶業(yè)研究所,四川 南充 637000)

研究了不同微氣候條件對天然彩色繭品種“蜀黃1號”蠶繭質(zhì)量和繭絲質(zhì)量的影響。結(jié)果表明:隨溫度升高、濕度加大和通風(fēng)不良,普通繭率、全繭量、繭層量、繭層率等繭質(zhì)指標(biāo)均下降；鮮繭出絲率、纖度和凈度受簇中微環(huán)境影響較??；高濕、高熱疊加使粒繭絲長急劇變短；解舒率隨溫度升高、濕度加大和通風(fēng)不良而明顯降低。適合于“蜀黃1號”的最佳簇中環(huán)境為溫度24 ℃、相對濕度70%、自然通風(fēng)。在此條件下重要質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到最佳:普繭率95.12%,繭層量0.432 g,繭層率22.62%,粒繭絲長1154 m,解舒率79.24%,鮮繭出絲率18.46%。

簇中氣候;天然彩繭;繭質(zhì);絲質(zhì)

我國是世界公認(rèn)的蠶絲大國,繭絲產(chǎn)量占世界總量的80%左右,但不是蠶絲強(qiáng)國,出口產(chǎn)品加工程度低,大多屬于原料或半成品,且產(chǎn)品類型單一、質(zhì)次價(jià)低,嚴(yán)重影響產(chǎn)業(yè)效益提高,甚至威脅到蠶業(yè)的生存和發(fā)展。彩色繭絲與白色繭絲的天然大分子結(jié)構(gòu)相同,但彩色繭絲的結(jié)晶度比白色繭絲低,繭絲蛋白分子間孔隙率大,因此彩色繭絲比白色繭絲具有更好的保濕、抗菌、抗氧化和防紫外線功能[1-5]。當(dāng)前,國際市場上天然彩色繭絲十分走俏,供不應(yīng)求，其價(jià)格是傳統(tǒng)白色繭絲的數(shù)倍至數(shù)十倍。因此，選育推廣天然彩色繭家蠶品種,采用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品深度開發(fā),具有廣闊的利潤空間和誘人的商業(yè)前景,是提高蠶業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑之一。有關(guān)研究表明,彩色繭絲的絲膠含量比白色繭絲高[6]；同時(shí),不同彩色繭品種間繭絲含膠率存在較大差異[7]。黑板檢驗(yàn)顯示彩色繭絲裂絲偏多；電鏡掃描顯示彩色繭絲絲素間裂縫較多,表明絲膠間膠著力偏弱[8]。絲膠的膠結(jié)面積和變性程度是影響蠶繭解舒、出絲率及清潔、凈度等繭絲品質(zhì)指標(biāo)的重要因素,在簇中保護(hù)、烘繭、煮繭、繅絲等工序環(huán)節(jié)上需高度重視。侯國軍等研究報(bào)道,以方格簇上簇,在自然通風(fēng)的簇中環(huán)境下蠶繭解舒率比在封閉環(huán)境下提高11.4%,出絲率提高3.5%,凈度和清潔成績也提高。據(jù)劉雙雙報(bào)道,天然黃色蠶絲織物的總色差與織物的脫膠率存在相關(guān)性,當(dāng)脫膠率為21.0%時(shí),脫膠前后總色差最小,既保證了織物的含膠率,又最大限度地保留了天然顏色值[10]。絲織物的柔軟性和其絲膠留存率沒有必然聯(lián)系,留存率高未必柔軟性就差。采用對絲素具有溶脹作用的化合物,在濕熱條件下解析絲膠中的色素,使其轉(zhuǎn)移到絲素中,可以提高絲素中天然色素的含量[11]。王祥榮等發(fā)明了一種提高絲素中色素含量的方法,利用尿素或硫脲作為色素轉(zhuǎn)移助劑,將絲膠中的色素向絲素中轉(zhuǎn)移,使絲素中天然色素的含量提高2～3倍[12]。高含膠率繭絲柔化技術(shù)和色素轉(zhuǎn)移技術(shù)較好地解決了天然彩色繭絲色彩偏淺的問題,彌補(bǔ)了彩色繭絲生產(chǎn)和消費(fèi)的短板。

在四川省農(nóng)作物育種攻關(guān)項(xiàng)目資助下,我們在“十二五”期間育成天然彩色繭家蠶品種“蜀黃1號”,通過了省級審定。根據(jù)四川省夏秋蠶期的氣候特點(diǎn),筆者設(shè)計(jì)幾種不同的簇中微氣候環(huán)境,研究了簇中環(huán)境對天然彩色繭新品種“蜀黃1號”繭絲質(zhì)量的影響,旨在為新品種的推廣應(yīng)用和優(yōu)質(zhì)彩色繭原料生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)于2015年秋季蠶期在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所進(jìn)行。供試蠶品種為天然彩色繭蠶品種“蜀黃1號”一代雜交種,由本所家蠶育種研究室提供。

溫濕度控制設(shè)備為四川南充桃園生化公司生產(chǎn)的CYS220-40A型蠶用智控裝置，其溫濕度控制器測控范圍為溫度-55～125 ℃,相對濕度10%～99%。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用常規(guī)桑葉飼育方式飼養(yǎng)蜀黃1號；塑料折簇上簇,每簇熟蠶400頭,每處理4次重復(fù)。按表1設(shè)置調(diào)節(jié)簇中微氣候環(huán)境。

表1　簇中微氣候條件設(shè)計(jì)

1.3調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.3.1繭質(zhì)成績調(diào)查上簇7 d后采繭,將每個(gè)處理4次重復(fù)的蠶繭采集在一起，混勻,分別調(diào)查鮮繭普繭率、全繭量、繭層量及繭層率等項(xiàng)目。用肉眼鑒別蠶繭，繭層、繭形無疵點(diǎn)的計(jì)為普繭；有疵點(diǎn)的蠶繭及雙宮、柴印、黃斑、畸形等計(jì)為下繭；以普繭粒數(shù)占調(diào)查總繭粒數(shù)的百分率為鮮繭普繭率。從每個(gè)處理4次重復(fù)的混合普繭中隨機(jī)抽取雌、雄繭各25粒,剖繭,分別稱量全繭量、繭層量,計(jì)算單粒繭平均全繭量、繭層量及繭層率。

1.3.2絲質(zhì)調(diào)查從各試驗(yàn)區(qū)選出的普繭中稱取繅絲測定材料繭2000 g,平鋪到烘繭蠶箔,放入蠶繭干燥箱烘干。絲質(zhì)成績測定在南充市纖維檢驗(yàn)所進(jìn)行,主要調(diào)查解舒率、粒繭絲長、繭絲纖度、鮮繭出絲率及凈度等指標(biāo)。

2　結(jié)果與分析

2.1簇中微氣候?qū)O質(zhì)的影響

調(diào)查不同簇中微氣候條件下“蜀黃1號”的繭質(zhì)成績,結(jié)果如表2所示。結(jié)果顯示:以“24 ℃+70%濕度+通風(fēng)”處理Ⅱ的普繭率最高(95.21%)；隨著溫度升高、濕度加大、通風(fēng)不良,普繭率下降,且溫度越高、濕度越大,下降趨勢越明顯；以“30 ℃+90%濕度+密閉”處理Ⅺ的普繭率最低,僅79.78%,與處理Ⅱ差異顯著。在高溫多濕條件下普繭率降低可能是由于在此條件下熟蠶的生理健康受到了不良影響。全繭量、繭層量和繭層率都隨溫度升高、濕度加大和通風(fēng)不良而下降,其中繭層量的下降趨勢較急,而全繭量和繭層率的下降趨勢相對平緩,且趨勢一致。在相同溫度條件下,多濕環(huán)境中全繭量比干燥環(huán)境中重,其原因是在多濕條件下,蠶繭失水慢,含水率較高。對4個(gè)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià),以“24 ℃+70%濕度+通風(fēng)”為最佳簇中微環(huán)境。

表2　 不同簇中微氣候下“蜀黃1號”的繭質(zhì)成績

2.2簇中微氣候?qū)z質(zhì)的影響

調(diào)查不同簇中微氣候條件下“蜀黃1號”的絲質(zhì)成績,結(jié)果如表3。結(jié)果顯示:粒繭絲長和解舒率受簇中微環(huán)境影響較大,隨溫度升高、濕度增大、上簇環(huán)境密閉,粒繭絲長先急劇下降后小幅震動(dòng),而解舒率一直大幅震蕩;鮮繭出絲率、纖度和凈度受簇中微環(huán)境影響較小,其中鮮繭出絲率隨著溫度升高、濕度增大和上簇環(huán)境密閉而緩慢降低,纖度和凈度則小幅波動(dòng)。粒繭絲長在低溫低濕環(huán)境中較長,尤其是在低溫低濕通風(fēng)環(huán)境中(處理Ⅱ)最長；隨著溫度升高、濕度加大,熟蠶正常生理活動(dòng)受到不良影響,吐絲行為受阻,絲腺內(nèi)殘留絲物質(zhì)增加,因而粒繭絲長變短。解舒率隨溫度升高、濕度加大而明顯降低;在相同溫、濕度條件下,通風(fēng)良好的環(huán)境中解舒率明顯高于通風(fēng)不良環(huán)境中的；對解舒最不利的是高溫、多濕、密閉疊加的惡劣環(huán)境(處理Ⅺ,僅38.93%),對解舒最有利的是低溫、少濕、通風(fēng)環(huán)境(處理Ⅱ)。鮮繭出絲率隨溫度、濕度升高而小幅降低,可能由于解舒變差,繅絲過程中落緒次數(shù)增多,增加了索緒長吐絲量。綜合評價(jià)粒繭絲長、解舒率、鮮繭出絲率、纖度和凈度五個(gè)指標(biāo),對繭絲質(zhì)量最有利的是“24 ℃+70%濕度+通風(fēng)”處理Ⅱ環(huán)境,在此條件下粒繭絲長、解舒率和鮮繭出絲率分別為1154 m、79.24%、18.46%。

表3　不同簇中微氣候下“蜀黃1號”的絲質(zhì)成績

3　討論與結(jié)論

3.1影響繭絲質(zhì)量的簇中氣候因子及其互作

溫度、濕度和氣流是影響繭絲質(zhì)量的三大簇中環(huán)境因素,其中溫度和濕度是主要的影響因子,氣流通過影響濕度而間接產(chǎn)生作用。蠶是變溫動(dòng)物,缺乏自我調(diào)節(jié)體溫的能力,過高過低的環(huán)境溫度都會(huì)引起其不良生理反應(yīng)。在通常情況下,簇中遭遇低溫的情況罕見,而不良高溫氣候則易發(fā)生。在高溫條件下,熟蠶的正常生理活動(dòng)受阻,吐絲不盡,絲腺殘留絲物質(zhì)增多[13],致使粒繭絲長變短、繭層量和繭層率降低。當(dāng)簇中多濕時(shí),繭層絲膠干燥緩慢,繭絲間膠結(jié)面積增大,膠著力增強(qiáng),絲膠變性程度加深,致使繅絲時(shí)絲膠解離困難,解舒率下降；落緒次數(shù)增多,索緒長吐廢絲量增加,因而鮮繭出絲率降低;如果高溫和多濕因素疊加,絲膠變性程度更高,蠶繭解舒更差,解舒率和鮮繭出絲率更低。簇室通風(fēng),既可降低溫度又可排除濕氣,對提高繭絲質(zhì)量非常有利。

3.2簇中環(huán)境對彩色繭絲色澤的影響

現(xiàn)行推廣的天然彩色繭蠶品種色素主要存在于絲膠中,絲素中色素含量較少或幾乎沒有。通過特殊工藝處理[11-12],將絲膠中的色素向絲素轉(zhuǎn)移,或者在絲綢精煉環(huán)節(jié)提高絲膠留存率,再通過特殊的柔化工藝恢復(fù)絲綢的柔軟性是當(dāng)前生產(chǎn)天然彩色絲綢的有效技術(shù)措施[12]。適宜的簇中氣候因子有利于減輕絲膠過度變性的危害,對絲膠色素的轉(zhuǎn)移和絲綢的柔化處理有利,可為天然彩色絲綢生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料。

3.3適于“蜀黃1號”的簇中微環(huán)境

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,天然彩色繭蠶品種“蜀黃1號”的最適上簇環(huán)境為溫度24 ℃、相對濕度70%、開啟門窗自然通風(fēng)換氣。在此條件下,幾個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)最佳狀態(tài):普繭率95.12%,繭層量0.432 g,繭層率22.62%,粒繭絲長1154 m,解舒率79.24%,鮮繭出絲率18.46%。

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(責(zé)任編輯:黃榮華)

Effects of Microclimate in Mounting on Cocoon and Silk Quality of Natural-color-cocoon Silkworm Variety Shuhuang No. 1

LIU Jun-feng, LIU Bin-bin, CHEN Yi-an, DU Zhou-he*

(Sericultural Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Nanchong 637000, China)

The effects of different microclimate conditions on the cocoon quality and silk quality of natural-color-cocoon silkworm variety Shuhuang No. 1 were studied. The results indicated that: along with temperature increasing, humidity rising, and airflow losing, the cocoon quality indexes, such as reelable cocoon rate, whole cocoon weight, cocoon shell weight and cocoon shell rate, all declined. The raw silk percentage of fresh cocoon, silk size and neatness were influenced slightly by the microclimate in mounting. The simultaneous high temperature and heavy humidity sharply shortened cocoon filament length. The unwinding rate decreased obviously under the conditions of high temperature, heavy humidity and poor ventilation. The best microclimate conditions in mounting for Shuhuang No. 1 were temperature 24 ℃, relative humidity 70% and natural ventilation. Under these conditions, the following important quality indexes all reached the optimum value: reelable cocoon rate 95.12%, cocoon shell weight 0.432 g, cocoon shell rate 22.62%, cocoon filament length 1154 m, unwinding rate 79.24%, and raw silk percentage of fresh cocoon 18.46%.

Microclimate in mounting; Natural color cocoon; Cocoon quality; Silk quality

2016-05-08

四川省農(nóng)作物及畜禽育種攻關(guān)專項(xiàng)(14-CS-2016-10-6);四川省財(cái)政創(chuàng)新能力提升工程專項(xiàng)(2016JYGC10-27-01)。

劉俊鳳(1968─),女,河北獻(xiàn)縣人,研究員,從事家蠶種質(zhì)資源及遺傳育種研究。﹡通訊作者:杜周和。

S881.4

A

1001-8581(2016)10-0064-03