新疆纖籽兼用亞麻品種的篩選及應用前景分析

王玉富，邱財生，龍松華，郭媛，周先林，洪秀春，郝冬梅，王慧

（1.中國農業(yè)科學院麻類研究所，長沙410205；2.中國農業(yè)科學院西部農業(yè)研究中心，新疆昌吉831100）

亞麻（Linumu sitɑtissimum L.）是我國重要的纖維及油料作物。按照種植用途我國的栽培亞麻主要分為油用亞麻和纖維用亞麻兩種類型。油用亞麻以收獲種子為主，其種子含豐富的脂肪、蛋白質、果膠、膳食纖維、木酚素等。在最佳工藝路線和最優(yōu)提取條件下，各物質得率分別為：亞麻膠9.67%，亞麻籽油39.46%，木酚素11.03%（純度為28%），蛋白質15.27%（其中含有5%左右木酚素）［1］。纖維類型亞麻以收獲纖維為主，其纖維具有強力高、色澤柔和、吸濕性好、透氣性強、抗靜電及防腐抑菌等特點。亞麻纖維的御菌作用明顯，通過對亞麻纖維防臭御菌性能檢測，亞麻對綠膿桿菌、白色含珠菌等國際標準菌的抑菌率達65%以上［2］。

新疆亞麻油中不飽和脂肪酸（油酸、亞油酸、α-亞麻酸）總含量可達到90.46%［3］，亞麻油中不僅富含亞麻酸這些不飽和脂肪酸，而且香味物質豐富，魏長慶等［4］在9個亞麻油樣本中共分析鑒別出57種揮發(fā)性化合物，主要包括16種醛類、8種醇類、7種酮類、4種羧酸、5種酯類、4種烷烴、10種雜環(huán)類和3種其它揮發(fā)性物質。此外，亞麻籽油中維生素E含量在6.59～8.20 mg/100 g之間［5］。以亞麻籽膠為原料，采用雙氧水氧化降解法可制備聚合度在2～6之間的亞麻籽膠低聚糖，由鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖及半乳糖7種單糖組成，抗脂質氧化能力、超氧陰離子清除能力最高分別可達82.76%、72.93%，是一種潛在的抗氧化劑。亞麻籽膠低聚糖可有效促進鼠李糖乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、植物乳桿菌和副干酪乳桿菌菌體生長及發(fā)酵產酸，益生指數(shù)良好，并能有效蓄積短鏈脂肪酸，具有開發(fā)成益生性功能食品的潛力［6］。亞麻籽環(huán)肽可抑制宛氏擬青霉和黃曲霉孢子形成、萌發(fā)和菌絲生長活性，高溫滅菌后仍能保持部分活性，表明其具有良好的熱加工適應性，有成為新型天然防腐劑的潛力［7］。

目前，我國纖維亞麻工藝成熟期收獲的亞麻期種子未完全成熟，不能充分實現(xiàn)其價值，油用亞麻的莖桿全部被廢棄，未被有效利用。因此，種植亞麻的效益相對較低，導致近年來亞麻種植面積有所下滑。但是，近幾年麻纖維膜的應用逐漸受到重視，天然纖維復合材料的利用也越來越廣泛。如亞麻纖維生產的復合材用于櫥柜和汽車等的內飾板；丹麥利用纖籽兼用亞麻收獲的半脫膠或未脫膠纖維生產生物復合材料，其硬度與抗拉強度在各個方向上都是相等的，質量優(yōu)于純塑料復合材料，且未脫膠的亞麻纖維制成的復合材料強度好于半脫膠的，該纖籽兼用亞麻纖維價格低廉，比纖維亞麻長麻的成本低一半以上［8］。

綜上均為亞麻的大量利用提供了可能，但重要的是如何降低成本，提高效益，擴大種植面積。如果能夠纖籽兼用，將是提高效益的一個很好的途徑。

我國新疆地區(qū)土地面積巨大，光照充足，氣候條件較適宜亞麻的生長。目前新疆纖維亞麻種植面積居全國之首，新疆油用亞麻種植面積也近8000 hm2，年產量1.45萬噸［9］。故選擇新疆開展研究具有很好的推廣潛力。新疆地區(qū)是以堿性蘇打土為主的堿地，而亞麻耐鹽堿能力比較強，在新疆種植亞麻可以充分利用這些土地資源。故2017年選擇在新疆開展麻纖維膜用纖籽兼用的亞麻品種篩選，目的是針對新疆自治區(qū)的自然條件篩選出適宜新疆種植的纖維、種子兼用的亞麻品種，降低生產成本和纖維價格，使其可用于低成本麻纖維膜的生產，并與適宜的配套栽培措施相結合獲得較高的經濟效益。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

F2016001、F2016002、F2016003、F2016004、F2016005、Y4I006、Y4I039、Y0I650、Y0I493、Y0I348共計10份材料，以在新疆登記的中亞麻3號為對照。

中亞麻3號是我所在新疆登記的品種（新疆區(qū)域試驗編號：2011-4），在2011～2012年2年10點次試驗中的綜合表現(xiàn)相對突出。表現(xiàn)為株型較高、生長優(yōu)勢強、整齊度好、抗旱性強、抗病、抗倒伏，多點試驗原莖產量為6767.5 kg/hm2，種子產量為1218.8 kg/hm2，工藝長度69.27 cm，千粒重4.87 g，種子色澤好，飽滿，主要經濟性狀優(yōu)良。品種豐產性及穩(wěn)定性分析結果很好，適應性廣，是一個很好的亞麻品種［10］。

1.2 試驗方法

采用隨機區(qū)組法，3次重復，行長2 m，行距20 cm，10行區(qū)條播，小區(qū)面積2 m2，區(qū)間道40 cm，組間道1 m。播種量為2000粒/m2。試驗在中國農業(yè)科學院西部農業(yè)研究中心進行（新疆昌吉）。土地為輕度鹽堿地。播種期為4月18日，4月26日出苗。

2 試驗結果與分析

2.1 原莖產量的結果與分析

試驗各個小區(qū)收獲后，經過晾曬干燥后脫粒，然后進行原莖測產，結果見表1。

表1 亞麻品種篩選試驗原莖產量Tab.1 The stem yield of flax varieties selection kg

按照隨機區(qū)組方差分析方法對小區(qū)亞麻原莖產量結果進行統(tǒng)計分析，結果見表2。

表2 原莖產量結果的方差分析Tab.2 The analysis of stem yield variance

經F測驗分析可以看出，本試驗區(qū)組間的原莖產量差異不顯著，品種間的原莖產量差異達極顯著。

利用新復極差測驗（LSR法）分析各個品種的差異顯著性。經查Duncan’s新復極差測驗5%和1%SSR值表，獲得本試驗的SSR0.05和SSR0.01值（見表3）。

表3 Duncan’s新復極差測驗5%和1%SSR值Tab.3 5%and 1%value of Duncan’s SSR

LSR=SE×SSR=0.34×SSR，以此計算出小區(qū)原莖平均產量新復極差測驗的最小顯著極差（見表4）。根據(jù)小區(qū)原莖平均產量以及LSR值進行小區(qū)原莖產量的新復極差測驗，結果見表5。

表4 小區(qū)原莖平均產量（Xt）新復極差測驗的最小顯著極差（LSR）值Tab.4 LSR value of LSR about the plots flax stem average yield（Xt）

表5 小區(qū)原莖產量的新復極差測驗結果Tab.5 The results of SSR test about plots flax stem yield

從原莖試驗結果可以看出：F2016001、F2016002、F2016005、Y4I039、Y0I348 5份材料的原莖產量都超過了對照品種中亞麻3號，具有在新疆推廣種植的潛力。其中F2016001表現(xiàn)最好，與對照品種中亞麻3號相比達到極顯著差異，同時與其它參試材料的差異都達到顯著水平。

2.2 種子產量的結果與分析

試驗各個小區(qū)收獲后，經過晾曬干燥后脫粒，然后將種子清理干凈，并在晴天時進行晾曬，曬干后進行種子測產，結果見表6。

表6 亞麻品種篩選試驗種子產量結果Tab.6 The seeds yield of flax varieties selection kg

續(xù)表6

按照隨機區(qū)組方差分析方法對小區(qū)種子產量結果進行統(tǒng)計分析，結果見表7。

表7 種子產量結果的方差分析Tab.7 The analysis of seeds yield variance

經F測驗分析可以看出，本試驗區(qū)組間的種子產量差異不顯著，品種間的種子產量差異達極顯著。

利用新復極差測驗（LSR法）分析各個品種的差異顯著性。

LSR=SE×SSR=0.12×SSR（SSR值見表3），以此計算出種子平均產量新復極差測驗的最小顯著極差（見表8）。根據(jù)小區(qū)種子產量以及LSR值進行原莖產量的新復極差測驗，結果見表9。

表8 小區(qū)種子平均產量（Xt）互比時新復極差測驗的最小顯著極差（LSR）值Tab.8 LSR value of SSR about the plots flax seeds average yield（Xt）

表9 小區(qū)種子產量的新復極差測驗結果Tab.9 The results of SSR test about plots flax seeds yield

從種子試驗結果可以看出：除了Y0I650以外，其它9份參試材料的種子產量都超過了對照品種中亞麻3號。其中F2016005、F2016003、F2016004與對照品種中亞麻3號相比達到極顯著差異，F(xiàn)2016001、F2016002兩份材料也達到了纖維標準，這些品種具有一定的推廣潛力。

3 應用前景分析

亞麻雖是一種適應性較強的作物，但不同區(qū)域的產量也有所不同。新疆生產建設兵團第四師農業(yè)科學研究所和昭蘇金地亞麻有限公司對國外引進的ALIZEE、VESTA、CALlSTA、DAMARA、LISETTE和AVIAN 6個亞麻品種在伊犁哈薩克自治州伊寧市進行了試驗，原莖產量均超過4500.0 kg/hm2，產量最高的為 CALISTA（6666.0 kg/hm2），其次是 DAMARA（6333.3 kg/hm2）；種子產量最高的是CALISTA（1552.5 kg/hm2），其次是 AVIAN（1492.5 kg/hm2）［11］。張正等［12］2005～2006年度于新疆伊犁州農科所的試驗田中進行的亞麻品種（系）比較試驗，參試品種TX-3、伊萊克、黑亞12號、TX-13、TA-14、伊97042、高斯、范尼、95015等原莖產量在5345.40～6380.25 kg/hm2。

油用亞麻伊亞4號，2005～2006年參加全國油用亞麻品種聯(lián)合區(qū)域試驗，2005年13個試點中有7個試點增產，平均產量為2008.2 kg/hm2，區(qū)試中綜合表現(xiàn)第一。2006年11個試驗點中有8個點增產，平均產量為2112.6 kg/hm2。伊亞4號2010年在伊犁州新源縣、昭蘇縣、尼勒克縣、特克斯縣、察布查爾縣5縣推廣平均產量1702.0 kg/hm2［13］。伊亞3號油用亞麻在尼勒克縣種植株高62～66 cm，工藝長度 42 cm，平均產量2400 kg/hm2，最高產量達 3105 kg/hm2［14］。

從上述的試驗結果來看，在新疆種植纖維亞麻原莖產量可達6000 kg/hm2以上，油用亞麻種子產量2000 kg/hm2左右，高者可達到3000 kg以上。

李秋芝等［15］在黑龍江大慶鑒定了300份亞麻種質資源，其中最高原莖產量為10314 kg/hm2，最高種子產量為767 kg/hm2。曹洪勛等［16］進行的7份材料的試驗中雙亞12號的原莖產量為7872.92 kg/hm2。本試驗的 F2016001、F2016002、F2016005、Y4I039、Y0I348 5份材料的原莖產量都超過了對照品種中亞麻3號，并且原莖產量在7000 kg/hm2以上，從纖維亞麻的角度來看可以種植。本試驗的參試品種除了Y0I650以外，其它參試材料的種子產量都在2000 kg/hm2以上，其中F2016005、F2016004、F2016003 3份材料的種子產量在3000 kg/hm2以上，具有很好的應用潛力。

根據(jù)目前國內外市場亞麻纖維及種子價格情況，以及未來市場的發(fā)展趨勢，按照亞麻纖維（人工手扒麻，出麻率介于全麻率與長麻率之間，因此價格按照高于短麻，但低于長麻的價格計算）價格10元/kg，種子價格6元/kg。參試材料的主要經濟性狀、產量及效益估算見表10。

表10 參試材料的主要經濟性狀、產量及估算產值Tab.10 The main economic characters，yield and estimated value of the tested materials

從表10中的效益估算來看，F(xiàn)2016005、F2016001、Y4I039、F2016004、F2016003、F2016002 6份材料的經濟效益超過中亞麻3號，具有一定的推廣潛力。6份材料中F2016005、F2016001、Y4I039 3份材料的纖維和種子的綜合效益比較好，可以作為纖籽兼用的主要品種在新疆進行示范推廣。其它3份材料中有原莖產量較好的，也有種子產量較好的，估算產值達30000元/公頃以上，可以作為原莖和種子價格比值發(fā)生波動時的調劑品種示范應用。

人們對與全球氣候變暖有關的環(huán)境和經濟問題以及對未來石油資源的枯竭預期的認識迅速提高，這促使人們對新的可持續(xù)生物材料的需求迅速增長。以豐富廉價的天然材料為原料的多用途材料得到了全世界范圍的重視。波蘭利用亞麻油作為硬質聚氨酯泡沫塑料的天然改性劑，5%亞麻油的加入提高了材料的力學性能和熱性能。天然生物油用于聚氨酯復合材料，提高了其功能特性，降低了生產成本，擴大了亞麻油的用途［17］。目前我國亞麻籽產量每年穩(wěn)定在38～40萬噸，僅次于加拿大，居世界第二位，2016年我國從加拿大、俄羅斯、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦等國家合計進口亞麻籽47.47萬噸，進口亞麻籽油3.4萬噸，合計折油量已超過了國產亞麻籽的產油量。這充分表明，我國亞麻籽油的消費市場前景看好［9］。同時我國也是麻紡織業(yè)大國，2020年各類麻紡織產品加工總量預期達到200萬噸（含混紡），規(guī)模以上麻紡及染整精加工行業(yè)主營業(yè)務收入預期達到700億元，出口達到25億美元，含麻服裝及服飾達到350億美元［18］?？傊瑏喡樵诶w維、食用油、保健品方面都有很好的市場前景。