苧麻應(yīng)用研究進(jìn)展及貴州苧麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向

羅 維, 吳佳海，2*, 牟 瓊， 裴成江， 冉偉男

(1.貴州大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院 高原山地動(dòng)物遺傳育種與繁殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 貴州 貴陽 550025； 2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 果樹科學(xué)研究所， 貴州 貴陽 550006； 3.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 草業(yè)研究所， 貴州 貴陽 550006)

苧麻[Boehmerianivea(L.) Gaudich.]為蕁麻科苧麻屬亞灌木或灌木，屬喜溫短日照植物，原產(chǎn)于我國云南、貴州與廣西等西南地區(qū)，是重要的纖維作物之一。目前，中國是苧麻生產(chǎn)最大的國家，苧麻種植面積和產(chǎn)量均占世界的90%以上[1]。隨著棉花種植面積加大，苧麻作為紡織原料逐漸邊緣化。但苧麻除了可作紡織原料外，在飼料開發(fā)、土壤重金屬修復(fù)、土壤石漠化治理等方面都有一定的應(yīng)用。另外，由于南方地區(qū)高溫高濕氣候使苜蓿等常規(guī)優(yōu)質(zhì)牧草資源受到限制[2]，因此非常規(guī)粗飼料苧麻的研究備受關(guān)注。苧麻種植對土壤pH、溫度、水分都有一定要求，一般來說，土壤pH5.5～6.5，溫度25℃，土壤水分含量20%～24%的條件適宜種植苧麻。貴州獨(dú)特的氣候條件符合苧麻生長要求，目前畢節(jié)等地區(qū)有苧麻種植示范，但大規(guī)模的種植面積少，缺乏經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)示范作用。為指導(dǎo)貴州苧麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及加強(qiáng)苧麻在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，從我國苧麻品種的育種方法與育成品種的應(yīng)用以及苧麻在紡織業(yè)、飼用、土壤重金屬修復(fù)、石漠化治理及藥用方面的多功能應(yīng)用研究進(jìn)行綜述，并針對貴州苧麻種植與應(yīng)用實(shí)際，提出貴州苧麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，旨在促進(jìn)貴州特色經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1我國苧麻主要研究方向與進(jìn)展

1.1苧麻品種選育方法及其育成品種

目前，苧麻品種的主要選育方法有系統(tǒng)選育法、雜交育種法、復(fù)合雜交法以及直接選擇法等。系統(tǒng)選育主要是從自然變異中選擇優(yōu)良個(gè)體，再對個(gè)體進(jìn)行無性繁殖。雜交育種則是利用種間優(yōu)勢培育新的品種，其雜交后代往往表現(xiàn)出比親本更優(yōu)良的性狀甚至親本沒有的性狀。近年來，分子標(biāo)記輔助育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、誘變育種等新的育種方法逐漸興起[3]。我國苧麻研究學(xué)者通過各種選育技術(shù)培育出較多苧麻品種,包括黔苧1號、贛苧1號、川苧4號、華苧2號、華苧3號、中苧3號、華苧4號、川苧8號、川苧17號和川苧11號等纖維用品種，飼苧2號飼料用品種，以及飼纖兼用品種湘飼纖兼用苧1號等。

1.2苧麻多用途利用研究

1.2.1紡織業(yè)原料作為傳統(tǒng)的紡織纖維，苧麻有透氣性好、散熱快、纖維強(qiáng)力大、不易被霉菌腐蝕及輕盈等特點(diǎn)，在顯微鏡下觀察，同樣數(shù)量的細(xì)菌在棉、毛纖維制品中能夠大量繁衍，而苧麻制品上的細(xì)菌在24 h后被殺死75%左右。這是因?yàn)槠r麻纖維含有叮嚀、嘧啶、嘌呤等微量元素，對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌等起到抑制效果，具有天然抑菌、防螨、防臭功能。研究表明，苧麻紡織品經(jīng)50次反復(fù)洗滌后，其滅菌效果仍達(dá)98%以上，可有效遏止細(xì)菌及螨蟲二次污染問題。苧麻纖維內(nèi)部特殊的超細(xì)微孔結(jié)構(gòu)使其具有強(qiáng)勁的吸附能力，能吸附空氣中甲醛、苯、甲苯和氨等有害物質(zhì)，消除不良?xì)馕?。太陽照曬后可將吸附的有害物質(zhì)揮發(fā)，其吸附功能自動(dòng)再生。因此，苧麻廣泛應(yīng)用于高檔襯衫、西服、T恤、床上用品等多種產(chǎn)品[4]。

1.2.2植物蛋白飼料來源20世紀(jì)40年代，美國、巴西及日本等國將苧麻作為蛋白飼料進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，對苧麻的營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了研究。SQUIBB等[5]研究發(fā)現(xiàn)，苧麻蛋白質(zhì)含量高于黃豆、香蕉葉和紫花苜蓿等。我國很早就有用苧麻葉飼養(yǎng)豬、牛的歷史，其飼養(yǎng)成本低、經(jīng)濟(jì)效益高[6]。苧麻飼用主要是在適宜的高度刈割，取其嫩葉。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)自20世紀(jì)80年代初對苧麻葉飼用效果進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，苧麻粗蛋白含量最高可達(dá)29.89%[7]。羅正瑋等[8]對頭茬、二茬、三茬苧麻葉進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)的測定，三者的粗蛋白含量分別為23.50%、23.30%和14.7%，粗脂肪含量分別為5.80%、8.20%和6.10%，還含有其他微量元素和維生素。姜濤等[9]對不同品種苧麻進(jìn)行產(chǎn)量與品質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)，不同品種苧麻粗纖維和粗脂肪含量差異顯著，鄰水野麻粗蛋白含量最高(為21.35%)，天柱野麻粗蛋白含量最低。已育成的飼料用苧麻品種中飼苧1號[10]，其粗蛋白含量為22.00%、粗纖維含量為16.74%、粗灰分含量為15.44%、鈣含量為4.07%、粗脂肪含量為2.28%、維生素B2含量為13.36mg/kg、賴氨酸含量為1.02%、谷氨酸含量為2.07%、天門冬氨酸含量為1.87%、亮氨酸含量為1.44%；湘飼苧2號[11]的粗蛋白含量為21.92%，粗纖維含量為18.20%，粗脂肪含量為7.50%，灰分含量為14.12%，P含量為0.39%，Ca含量為3.80%；湘飼纖兼用苧1號[12]的粗蛋白含量為22.5%，粗纖維含量為18.5%，粗脂肪含量為6.5%，灰分含量為13.6%，P含量為0.4%，Ca含量為3.6%。以上苧麻品種各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到植物性蛋白飼料的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.3土壤重金屬修復(fù)開采礦物質(zhì)對礦區(qū)周邊環(huán)境造成重金屬污染，重金屬污染不僅影響農(nóng)作物，還可以通過食物鏈危害人畜健康[13-14]。重金屬污染后土地不能利用造成土地資源的浪費(fèi)。因此，如何高效修復(fù)并利用重金屬污染土地是亟待解決的問題。相對于傳統(tǒng)修復(fù)手段，植物修復(fù)具有成本低、對環(huán)境有益等特點(diǎn)，逐漸成為土壤修復(fù)的研究熱點(diǎn)。近年來，對廣西、廣東、湖南等地有色金屬礦區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，苧麻在鎘、鉛、砷等高濃度污染地區(qū)長勢良好，是優(yōu)勢植物[15-16]。朱守晶等[17]研究發(fā)現(xiàn)，不同品種苧麻對重金屬的累積與轉(zhuǎn)運(yùn)存在差異，其中，中苧1號和湘苧3號地上部分對鎘富集較多。雖然苧麻不是重金屬超累積植物，由于其對鎘的強(qiáng)吸收力和耐受性，土壤重金屬污染修復(fù)將成為苧麻新的應(yīng)用研究方向。

1.2.4水土保持我國是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國家之一，水土流失面廣量大。據(jù)第一次全國水利普查成果，我國現(xiàn)有水土流失面積294.91萬km2。嚴(yán)重的水土流失是我國生態(tài)惡化的集中反映，威脅國家生態(tài)安全、飲水安全、防洪安全和糧食安全，制約山丘區(qū)特別是南方地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。應(yīng)用苧麻根系發(fā)達(dá)、再生能力強(qiáng)的特點(diǎn)，能有效改良土壤有機(jī)碳、pH、速效養(yǎng)分和全量養(yǎng)分含量，有助于緩減水土流失[16]。

1.2.5食用菌栽培基質(zhì)應(yīng)用隨著傳統(tǒng)食用菌栽培原料成本的增加，對新型食用菌栽培基質(zhì)的研究越來越重視。苧麻副產(chǎn)物麻骨、麻殼等副產(chǎn)物能夠很好代替?zhèn)鹘y(tǒng)基質(zhì)材料培育食用菌。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所已有麻骨麻屑栽培多種食用菌的成熟技術(shù)，麻骨麻屑可代替木屑和棉籽殼等。代替木屑能減少木材的用量，代替棉籽殼可降低食用菌培養(yǎng)基中酚物質(zhì)的含量，有利于提高食用菌的品質(zhì)。苧麻副產(chǎn)物作為基質(zhì)材料，其質(zhì)地疏松、吸水性強(qiáng)、不板結(jié)，目前已廣泛應(yīng)用于羊肚菌、香菇、金針菇和平菇等的培育[18]。

2貴州苧麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1貴州苧麻種植歷史悠久，具有發(fā)展產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；A(chǔ)

貴州是苧麻產(chǎn)地之一，栽培歷史悠久，各地均有種植。1957年貴州麻園面積6 800 hm2，至 1980年下降到1 066 hm2；1984年開始好轉(zhuǎn)，各地紛紛擴(kuò)種苧麻，1987年發(fā)展到7 257 hm2左右。目前，貴州苧麻種植面積維持在9 000 hm2左右。

2.2貴州苧麻種質(zhì)資源豐富，具有發(fā)展產(chǎn)業(yè)的種質(zhì)基礎(chǔ)

貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院草業(yè)研究所(原貴州麻類研究所)經(jīng)過長期努力，收集、整理、保存并育成了數(shù)十個(gè)苧麻品種。1986—1998年間建立3次貴州苧麻種質(zhì)資源圃，1986年完成云貴苧麻種質(zhì)資源主要性狀鑒定研究，初步建立貴州苧麻種質(zhì)資源圃，入圃材料主要是貴州及云南兩省的地方品種，入圃材料240份，1991—1994年，入圃材料達(dá)350多份。1998年在從事苧麻品種資源保存與青飼利用研究中，采用帶葉嫩梢扦插和細(xì)切種根進(jìn)行了品種資源的更新保存，入圃材料401份，并對苧麻品種資源進(jìn)行整理分類、目錄編寫、種質(zhì)入庫和評價(jià)鑒定，建成貴州苧麻基因庫。采用鑒定篩選、集團(tuán)選種和雜種優(yōu)勢利用方法，培育出荔波大刀麻、荔波大蔸麻、桐梓空稈麻、新鋪青麻、水箐青稈麻、水箐青麻、甕陽青麻、長順構(gòu)皮麻、平塘園麻MS(雄性不育系)、黔苧1號、黔苧2號、苧優(yōu)1號及苧優(yōu)2號等10余份可供纖維利用的地方優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種資源和優(yōu)良雜交品種。

2.3貴州擁有多家苧麻紡織廠，具有苧麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工業(yè)基礎(chǔ)

都勻苧麻紡織廠和畢節(jié)苧麻紡織廠具有成熟的苧麻紡織技術(shù)及印染工藝。20世紀(jì)中葉，貴州麻類研究所在獨(dú)山、平塘、羅甸、荔波和七星關(guān)區(qū)建立了萬畝苧麻原料基地，從纖維利用的方向，搜集保存和鑒定貴州云南苧麻種質(zhì)資源180份，進(jìn)行了優(yōu)質(zhì)(纖維細(xì)度>1 800支)、高產(chǎn)(原麻產(chǎn)量>100 kg/667m2)苧麻種質(zhì)資源鑒定與品種培育研究工作，為解決苧麻紡織業(yè)的原料需求提供了有力保障，同時(shí)苧麻紡織廠的建立也為貴州苧麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定工業(yè)基礎(chǔ)。

2.4貴州發(fā)展草地生態(tài)畜牧業(yè)，為苧麻產(chǎn)業(yè)提供飼料化應(yīng)用方向

貴州作為農(nóng)業(yè)省份由于其特殊的地理位置，優(yōu)質(zhì)飼料的短缺、不成規(guī)模的畜牧業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施匱乏限制了畜牧業(yè)的發(fā)展[19]。2007年以來實(shí)施了草地生態(tài)畜牧業(yè)科技扶貧開發(fā)示范縣，目前已發(fā)展到55個(gè)示范縣，貴州草食畜禽品種資源豐富，有關(guān)嶺牛、黎平黃牛、思南黃牛、黔北麻羊、貴州黑三羊等本地品種，同時(shí)也有引進(jìn)的西門塔爾牛、黑白花、英國短角牛等外國品種[20]。利用地上莖叢生和苧麻葉富含有粗蛋白質(zhì)(20.5%～23.8%)和維生素的特性，可開發(fā)為良好的牲畜飼料，同時(shí)苧麻極易栽培，地下莖細(xì)枝多，無性繁殖容易，一年栽培多年受益，除地上莖纖維可作麻紡工業(yè)原料外，可以利用茂密莖葉進(jìn)行畜牧業(yè)開發(fā)利用。2013-2014年在黔南州長順縣進(jìn)行初步試驗(yàn)表明，苧麻莖葉飼喂綠殼蛋雞和山羊都取得較好效果，且方法成熟，可大大緩減貴州優(yōu)質(zhì)牧草稀缺的壓力，對貴州山地畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

2.5貴州大力治理石漠化，為苧麻提供水土保持應(yīng)用的新途徑

貴州是山地省份，是我國石漠化面積最大、危害最重的省份[21]。2000年調(diào)查結(jié)果顯示，貴州省石漠化面積為3.7萬km2，占全省面積的18.79%，其中輕度石漠化面積約2.3萬km2，中度石漠化面積約1.1萬km2，強(qiáng)度石漠化面積約0.3萬km2，另外還有約4.4萬km2的土地有潛在石漠化趨勢。從空間分布看,石漠化地區(qū)多集中分布于六盤水、黔西南、黔南、安順及畢節(jié)等貴州的南部和西部[22]。水土流失十分嚴(yán)重，貴州苧麻大多種植于山區(qū)，利用苧麻頑強(qiáng)的地下根莖進(jìn)行水土保持利用，可有效的保持水土。因此，在石漠化極其嚴(yán)重的貴州利用苧麻進(jìn)行水土保持，效果十分明顯。

3貴州苧麻產(chǎn)業(yè)研究方向與建議

貴州獨(dú)特的自然氣候適合苧麻栽培，苧麻在黔南、黔東南、遵義、畢節(jié)、安順及黔西南等地區(qū)均有分布[23]。但長期以來，苧麻及其副產(chǎn)物的生物利用率低，苧麻價(jià)值并未得到充分的利用。因此，在苧麻作為傳統(tǒng)纖維應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)其在畜牧業(yè)、食用菌、土壤修復(fù)及水土保持方面的有效利用，進(jìn)一步提高苧麻利用率，提高貴州苧麻產(chǎn)業(yè)的競爭力和優(yōu)勢。

3.1加強(qiáng)苧麻重金屬污染修復(fù)的研究

貴州含有豐富的礦產(chǎn)資源，其中遵義錳礦占全省錳礦儲存量的47%，在銅仁的萬山、松桃、碧江也有大量的錳礦[24-25]。礦區(qū)開采后，周圍土壤將會遭受不同程度的重金屬污染，不僅影響農(nóng)作物的生長，最重要的是重金屬將通過食物鏈危害人畜健康。前人研究表明苧麻是礦區(qū)的優(yōu)勢植物，如韋朝陽等[26-27]研究發(fā)現(xiàn)，苧麻是耐砷植物，朱守晶等[17]研究認(rèn)為苧麻能富集鉛。因此，苧麻對貴州重金屬污染土壤的修復(fù)具有重要作用，可在礦區(qū)周圍進(jìn)行栽培，減少重金屬的危害。此外，苧麻對鎘有良好的耐受性和富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力，在鎘污染土壤修復(fù)方面也具有很大潛力。目前，貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院草業(yè)研究所正在對不同基因型野生苧麻對鎘富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力及耐受性進(jìn)行研究。

3.2保護(hù)和發(fā)揚(yáng)少數(shù)民族麻制品特色工藝

貴州是多民族省份，全省少數(shù)民族有49種，均有種植麻類作物的習(xí)慣，麻類種質(zhì)資源豐富。尤其是苗族、布依族及彝族等少數(shù)民族有自制棉麻服飾、布鞋的傳統(tǒng)民間工藝，其麻制品極具地方特色。因此，保護(hù)和發(fā)揚(yáng)少數(shù)民族麻制品特色工藝，對開發(fā)貴州地方特色麻制品具有重要意義。

3.3拓寬苧麻的應(yīng)用方向

根據(jù)不同的苧麻生產(chǎn)用途，黔南州獨(dú)山縣和平塘縣建有“苧麻纖維利用示范基地”、畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)和黔南州長順縣建有“苧麻飼料化利用示范基地”，安順市關(guān)嶺縣建有“苧麻水土保持試驗(yàn)示范基地”。另外，苧麻根、葉均可藥用，具有清熱解毒、止血、利水、消腫、安胎、接骨的功效。貴州少數(shù)民族有將苧麻入藥的歷史，土家族主要用于治療上消化道出血、尿道感染、胃腸炎、腰痛、哮喘；彝族主要用于治療跌打損傷；布依族、仡佬族均用于治療上消化道出血；傣族用于治療口舌生瘡、蛇咬傷、產(chǎn)后氣虛等[28]。因此，立足貴州苧麻種質(zhì)資源的豐富性及多樣性和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要性，打破苧麻資源長期以來利用纖維的常規(guī)，進(jìn)行多種利用途徑的研究，拓寬苧麻應(yīng)用方向。

3.4加強(qiáng)苧麻地方種質(zhì)的利用與創(chuàng)新

貴州苧麻地方品種較多，應(yīng)充分利用苧麻地方種質(zhì)并對其進(jìn)行創(chuàng)新獲得苧麻新品種。目前已對地方苧麻品種進(jìn)行鑒定并評選出優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源，如評選出桐梓空稈麻、新鋪青麻、大刀麻等，并在生產(chǎn)上推廣。由于地方品種的應(yīng)用區(qū)域局限并不能進(jìn)行大范圍的推廣，因此加強(qiáng)苧麻新品種的培育極為重要。在苧麻地方種質(zhì)進(jìn)行創(chuàng)新過程中，可將傳統(tǒng)的育種方法如雜交育種、系統(tǒng)選育法、復(fù)合雜交法與誘變育種、分子生物技術(shù)輔助育種的方法相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)苧麻品種的培育和改良。

4小結(jié)

由于化工紡織業(yè)的快速發(fā)展，苧麻纖維利用的價(jià)值逐漸降低。但貴州是少數(shù)民族群居地，苧麻在少數(shù)民族服飾中依然還有較大的市場。苧麻不僅可為當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族服飾提供原料，而且也是少數(shù)民族常用的藥用植物，也為貴州苧麻的發(fā)展帶來了機(jī)遇。此外，苧麻生長性能好、營養(yǎng)價(jià)值高，是新興牧草資源，大面積推廣有助于解決南方優(yōu)質(zhì)牧草缺少的難題。近年來，植物修復(fù)重金屬污染的研究證實(shí)了苧麻對重金屬污染地的修復(fù)作用以及石漠化的治理，擴(kuò)寬了苧麻的用途?？偟膩碚f，貴州苧麻種植歷史悠久，地方品種資源豐富，在貴州畜牧業(yè)、重金屬污染、石漠化治理、藥用開發(fā)、民族服飾及工藝品的利用方面具有極高的應(yīng)用及研究價(jià)值。