柘葉全齡飼蠶試驗(yàn)及其蠶絲特征研究

趙家春　桑繼法　劉文敏　婁紅祥　王明浩

柘葉全齡飼蠶試驗(yàn)及其蠶絲特征研究

趙家春1,2桑繼法2劉文敏1,2婁紅祥3王明浩4

（1.臨沂大學(xué)沂水校區(qū)山東沂水276400；2.山東省沂蒙柘木研發(fā)中心山東沂水276400；3.山東大學(xué)藥學(xué)院山東濟(jì)南250100；4.山東財(cái)經(jīng)大學(xué)山東濟(jì)南250014）

文章利用現(xiàn)代蠶種進(jìn)行柘葉飼喂試驗(yàn)，證明了桑蠶種對(duì)柘葉飼喂的適應(yīng)性，通過對(duì)比其蠶絲與桑蠶絲，揭示出其在柔韌性、抗拉強(qiáng)度、清潔度、潔凈度等方面優(yōu)于一般桑蠶絲的特征。

柘葉飼蠶；全齡飼喂；蠶絲特征

柘樹[（Carr.） Bur.]，又名柘桑、黃桑等，為?？疲ǎ╄蠈伲═rec.）植物。柘樹喜光亦耐陰，耐干旱瘠薄，多生于山脊石縫中，根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)緩慢，適生性較強(qiáng)，廣泛分布于山東、河北、陜西、江蘇等省。柘葉飼蠶，自古有之，由柘蠶絲織就的綾、綢等織物，也在絲織歷史中占據(jù)一席之地。自20世紀(jì)50年代，柘蠶及柘蠶絲淡出了人們的生活，產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了斷層。柘蠶是不同于桑蠶、柞蠶的獨(dú)立蠶種嗎？飼喂方法有何不同？柘蠶絲與桑蠶絲相比有哪些獨(dú)特的屬性？這些問題始終困擾著研究者們，成為研究者開展試驗(yàn)研究的內(nèi)部動(dòng)力。

1 柘葉飼蠶及柘蠶絲的歷史興衰

柘葉飼蠶具有悠久的歷史，《爾雅·釋蟲》中記載了桑繭、樗（chū）繭、棘繭（即柘蠶）等蠶種。北魏賈思勰《齊民要術(shù)·種桑柘》載：“柘葉飼蠶，絲好。作琴瑟等弦，清鳴響徹，勝于凡絲遠(yuǎn)矣。”[1]北宋寇宗奭（shì）《本草衍義》載：“柘木，里有紋，亦可旋為器。葉飼蠶曰柘蠶?！北彼螛肥返摹短藉居钣洝份d：“柘蠶絲，出犀浦縣。”明代李時(shí)珍《本草綱目·蟲一·蠶》載：“今之柘蠶與桑蠶并育，即棘繭是也?！泵鞔螒?yīng)星《天工開物·乃服》載：“凡琴弦、弓弦絲，用柘養(yǎng)蠶，名曰棘繭，謂最堅(jiān)韌?！?/p>

由以上古籍記載，可以得出結(jié)論：（1）棘繭，即指柘蠶；（2）柘蠶與桑蠶、柞蠶（即樗繭）并稱，出現(xiàn)年代久遠(yuǎn)，《爾雅》作為中國(guó)的辭書之祖，有關(guān)考證認(rèn)為其成書于戰(zhàn)國(guó)后至西漢初，據(jù)此可推斷中國(guó)柘葉飼蠶的歷史已超過2 000 年；（3）柘蠶絲與桑蠶絲、柞蠶絲相比，有自身的特色，堅(jiān)韌異常，可做琴弦、弓弦，亦可紡織綾、綢。

那么從何時(shí)起，柘蠶及柘蠶絲開始淡出人們的視野，與現(xiàn)代生活漸行漸遠(yuǎn)？朱堯翔（1991）在其研究中論述了嘉定樂山大綢就是以柘繭所抽土絲為原料進(jìn)行的制織。自清中期至民國(guó)時(shí)期，是大綢繁盛期。據(jù)《樂山工業(yè)志》記載，1934年在懷蘇鄉(xiāng)（樂山蘇稽）5 202家農(nóng)戶中，兼以織綢生產(chǎn)的達(dá)三千余戶，年產(chǎn)約10萬(wàn)匹[2]。由于抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的影響，生產(chǎn)遭到破壞，加之民國(guó)政府在四川大力推廣桑蠶繭和機(jī)織綢，柘蠶土絲和手工大綢受到嚴(yán)重沖擊，產(chǎn)量微乎其微，野生柘樹資源被大量砍伐，當(dāng)?shù)罔闲Q土種被逐漸淘汰。至20世紀(jì)50年代中期，各地蠶繭收購(gòu)站拒收柘繭及柘繭土絲，柘蠶絲幾近絕跡，一代名綢，從此落幕。

2 柘葉全齡飼蠶試驗(yàn)設(shè)計(jì)

近幾年來(lái)，隨著柘樹價(jià)值研究及資源開發(fā)利用的深入推進(jìn)，山東、江蘇等地陸續(xù)進(jìn)行柘樹的野生馴化種植，人工繁育引種柘樹資源初具規(guī)模。山東省沂蒙柘木研發(fā)中心（前身為沂水縣潤(rùn)發(fā)柘樹研究所）自2003年起，開始進(jìn)行馴化種植試驗(yàn)，目前擁有柘樹種植基地50 畝（1 畝≈0.066 7公頃），充足的資源為柘葉飼蠶試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。

2.1 試驗(yàn)蠶種及柘葉選擇

從《爾雅?釋蟲》及《本草綱目》等文獻(xiàn)的記載來(lái)看，柘蠶與桑蠶、柞蠶應(yīng)是不同的蠶種，但目前，柘蠶種已無(wú)跡可尋?？紤]到人工飼蠶是在野生蠶種的基礎(chǔ)上培育的結(jié)果，不同蠶種之間具有進(jìn)化上的淵源，因而在適應(yīng)環(huán)境上存在一定程度的相近性。加之在山東臨沂等地，民間飼蠶有桑葉不夠吃時(shí)，采集野生柘葉作為補(bǔ)充來(lái)喂養(yǎng)桑蠶的傳統(tǒng)。薛英偉等（2009）也認(rèn)為：“家蠶（L.）屬于寡食性昆蟲，主要以桑葉為食，但也能吃柘樹葉、榆葉、鴉蔥、蒲公英和萵苣葉等?！盵3]我國(guó)自20世紀(jì)50年代末就進(jìn)行過柘葉飼蠶的相關(guān)試驗(yàn)，選育專飼柘葉的家蠶品種[4]，同時(shí)在安徽廣德縣的飼喂試驗(yàn)證實(shí)“稚蠶期完全吃柘葉，四、五齡才改用桑葉，單產(chǎn)69 斤8 兩；全齡均吃柘葉，單產(chǎn)48 斤4 兩”[5]。在此，本研究選用桑蠶種和柞蠶種作為試驗(yàn)對(duì)象，其中試驗(yàn)桑蠶種選用江蘇省鎮(zhèn)江市白蠶“蘇榮×錫玉”；試驗(yàn)柞蠶種選用山東乳山柞蠶種。試驗(yàn)用柘葉采自沂蒙柘木研發(fā)中心種植基地，試驗(yàn)用桑葉采自山東省沂水縣許家湖鎮(zhèn)西斜午村農(nóng)戶。

2.2 試驗(yàn)分組及飼喂方法設(shè)計(jì)

朱堯翔（1991）的文章中，記錄了“柘蠶在四齡以前吃柘葉，四齡以后食桑葉”[2]的飼喂方法；薛英偉等（2009）的研究中，運(yùn)用了“從收蟻到3齡期用桑葉常規(guī)飼養(yǎng)，4齡起蠶改用柘葉替代桑葉飼養(yǎng)”[3]的方法；此外，山東民間也有以桑葉為主，柘葉穿插補(bǔ)充喂養(yǎng)的方法。這些，都證明了家蠶對(duì)食用柘葉的適應(yīng)性。在此，本研究重點(diǎn)試驗(yàn)柘葉全齡飼喂的方法，以驗(yàn)證柘葉全程飼喂的可行性及其蠶絲的特征。

設(shè)計(jì)分A、B、C3個(gè)組進(jìn)行飼喂試驗(yàn)：A組為桑蠶種全齡柘葉飼喂；B組為柞蠶種全齡柘葉飼喂；C組為對(duì)照組，采用桑蠶種全齡桑葉飼喂。桑蠶選用1 張蠶種（其中A組半張、C組半張），B組選用半張柞蠶種，同時(shí)設(shè)定每個(gè)試驗(yàn)組3 個(gè)重復(fù)區(qū)，每區(qū)30 頭蠶。自4齡起，測(cè)量重復(fù)區(qū)內(nèi)所有蠶的平均體重和體長(zhǎng)，此后每隔4 d～5 d測(cè)量記錄1次平均體重與平均體長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)組和對(duì)照組的上蔟率、結(jié)繭率、全繭量和繭層量。

試驗(yàn)環(huán)境為室內(nèi)，溫度和干濕度可調(diào)，門窗使用細(xì)紗網(wǎng)防蚊蠅和螞蟻。出種前，使用3%的石灰水進(jìn)行地面和墻壁消毒，后用福爾馬林熏蒸法進(jìn)行全屋消毒，48 h后打開門窗通風(fēng)。1齡～3齡期間，使用小蠶1號(hào)進(jìn)行蠶體消毒殺菌。溫度控制1齡期為25 ℃～27 ℃，2齡期為23 ℃～24 ℃。眠后，均勻撒石灰粉蓋住蠶體，等蠶全部起眠后，采集嫩柘葉和嫩桑葉分別進(jìn)行飼喂。4齡后進(jìn)行分匾，空腹撒大蠶1號(hào)進(jìn)行蠶體消毒殺菌。在蠶體即將進(jìn)入盛熟期前10 h～12 h，使用“適熟蠶登簇劑”，按每支藥物兌水0.8 kg～1 kg的比例，噴灑柘葉或桑葉8 kg～10 kg，給蠶添食，在大熟前4 h～5 h再飼喂1 次無(wú)藥的柘葉（A、B組）或桑葉（C組）。

3 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

3.1 柘蠶生長(zhǎng)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)B組柞蠶種出種后，用柘樹嫩葉切碎后飼喂蟻蠶，結(jié)果柞蠶種蟻蠶因不能食用柘葉，4 d后全部死亡。該試驗(yàn)證明，試驗(yàn)用柞蠶種不能使用柘葉進(jìn)行飼喂。

A組、C組桑蠶種出種后，分別用柘葉和桑葉進(jìn)行飼喂，蟻蠶生長(zhǎng)狀態(tài)良好。1齡～3齡，目測(cè)A組蠶體明顯大于C組蠶體，且活動(dòng)能力明顯旺盛。自3眠后（4齡）第4天起，對(duì)試驗(yàn)重復(fù)區(qū)的蠶進(jìn)行體重和體長(zhǎng)的測(cè)量，計(jì)算平均值（見表1）。

表1A組、C組（試驗(yàn)重復(fù)區(qū)）成長(zhǎng)數(shù)據(jù)對(duì)比表

試驗(yàn)分組A組測(cè)量重復(fù)區(qū)（90 頭）C組測(cè)量重復(fù)區(qū)（90 頭） 測(cè)量時(shí)間總重量/g平均體重/g/頭平均體長(zhǎng)/cm/頭總重量/g平均體重/g/頭平均體長(zhǎng)/cm/頭 3眠后第4天75.10.8344.26361.30.6814.182 4眠后第4天233.52.5946.563245.12.7236.82 4眠后第7天322.13.5797.622360.64.0078.125

經(jīng)試驗(yàn)觀察及數(shù)據(jù)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，1齡～4齡期間，A組蠶在生長(zhǎng)速度、體長(zhǎng)、體重等方面，都超過C組桑蠶；4齡末，兩組蠶體生長(zhǎng)數(shù)據(jù)接近，自進(jìn)入5齡后，C組桑蠶生長(zhǎng)速度快速超過A組蠶；上蔟前，C組桑蠶體長(zhǎng)、體重平均值明顯超過A組蠶。對(duì)試驗(yàn)重復(fù)區(qū)的上蔟率、結(jié)繭率進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，A組數(shù)據(jù)略低于C組，經(jīng)檢驗(yàn)，差異并不顯著，見表2。

表2A組、C組（試驗(yàn)重復(fù)區(qū)）上蔟率、結(jié)繭率數(shù)據(jù)對(duì)比表

試驗(yàn)分組上蔟率結(jié)繭率 A組97.78%84.44% C組98.89%87.78% 差異顯著性檢驗(yàn)p＞0.05p＞0.05

3.2 蠶繭、蠶絲檢測(cè)數(shù)據(jù)及特征對(duì)比

試驗(yàn)完畢，A組半張桑蠶種飼喂柘葉，共收獲鮮繭11.5 kg，經(jīng)繅絲后得柘蠶絲1.21 kg，單絲平均長(zhǎng)度805.8 m，鮮繭出絲率10.52%；C組半張桑蠶種飼喂桑葉，共收獲桑蠶繭13.6 kg，經(jīng)繅絲后得桑蠶絲1.45 kg，單絲平均長(zhǎng)度1 208.6 m，鮮繭出絲率10.66%。蠶繭大小、數(shù)量及繭層率等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表3。

表3A組、C組蠶繭大小、全繭量、繭層率等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

測(cè)量指標(biāo)平均繭長(zhǎng)/cm平均直徑/cm平均全繭量/g平均繭層量/g繭層率/% 試驗(yàn)A組3.02±0.159 51.67±0.105 91.010.24223.96 試驗(yàn)C組3.54±0.162 52.03±0.279 61.720.41524.12 差異檢驗(yàn)p＜0.01p＜0.01 p＞0.05

試驗(yàn)A組和C組相比（見圖1、表3），C組桑蠶繭在大小、全繭量、平均繭層量、單絲平均長(zhǎng)度等方面的數(shù)據(jù)明顯高于A組蠶繭，差異顯著；但在繭層率上，A組蠶繭略低于C組桑蠶繭，差異不明顯。在兩種蠶繭的觸摸手感上，A組蠶繭明顯比C組桑蠶繭偏硬；比較蠶蛹，A組蠶蛹明顯小于C組桑蠶蛹。這在一定程度上可以進(jìn)行解釋，A組蠶繭盡管在大小、重量上明顯小于C組桑蠶繭，但由于其蠶絲密度較高、蠶蛹相對(duì)偏小等原因，其在繭層率上接近C組蠶繭。

圖1　A組、C組蠶繭大小比較

在100倍顯微鏡下觀察，試驗(yàn)A組蠶絲和C組桑蠶絲相比，外觀和性能略有不同。纖維細(xì)度數(shù)據(jù)顯示，A組蠶絲比C組略細(xì)；纖維縱向形態(tài)顯示，A組蠶絲粗細(xì)相對(duì)均勻，外觀形態(tài)上優(yōu)于C組桑蠶絲；C組桑蠶絲分岔和疵點(diǎn)較多，A組蠶絲更加光滑。通過水浸對(duì)比后觀察顯微鏡下的鏡像，C組桑蠶絲水浸后兩股絲容易脫開，出現(xiàn)分岔；A組蠶絲水浸后在顯微鏡下的鏡像基本保持原狀，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。

蠶絲線束的外觀特征對(duì)比（見圖2），A組蠶絲略呈淡黃色，C組蠶絲偏白色；A組蠶絲有一定的硬度和質(zhì)感，C組蠶絲更加柔軟。

圖2　蠶絲外觀對(duì)比圖

經(jīng)北京清析技術(shù)研究院青島分院按照國(guó)家桑蠶絲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行柘蠶絲（10繭Z捻生絲）檢測(cè)，相關(guān)數(shù)據(jù)如表4所示。

表4A組蠶絲質(zhì)量測(cè)試數(shù)據(jù)表

蠶絲指標(biāo)A組柘蠶絲單位參照蠶絲標(biāo)準(zhǔn) pH7.9—4.0～8.5 回潮率12.6%8～13[6] 色牢度4～5級(jí)≥3 平均纖度36.8den34～49 纖度偏差1.7den1.60～3.05 纖度最大偏差2.5den4.60～9.05 平均斷裂強(qiáng)度3.83gf/den一級(jí)3.80；二級(jí)3.70 斷裂伸長(zhǎng)率21.6%一級(jí)20.0；二級(jí)19.0 潔凈度95.6分95.0～86.0 清潔度98.5分98.0～90.0 含膠率24.3%25～30[7] 練減率20.65%21.5～23.6

經(jīng)檢測(cè)，試驗(yàn)A組蠶絲呈弱堿性，無(wú)異味，不含甲醛等有害物質(zhì)，耐水、耐汗?jié)n等，色牢度較好，含膠率略低，回潮率符合蠶絲標(biāo)準(zhǔn)，完全能夠達(dá)到絲織品的基本要求。同時(shí)，在平均纖度、纖度偏差、平均斷裂強(qiáng)度（3.83 gf/den，即34.47 cN/tex）、斷裂伸長(zhǎng)率、潔凈度、清潔度等方面的檢測(cè)數(shù)據(jù)，充分說明了A組蠶絲張力大、韌性好、條干均勻、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特征。

1 000倍顯微鏡下進(jìn)行單絲比較，A組蠶絲比C組桑蠶絲明顯偏細(xì)。有研究表明，桑蠶絲的斷裂強(qiáng)度為26 cN/tex～34 cN/tex，斷裂伸長(zhǎng)率為18%～21%[8]，而A組蠶絲斷裂強(qiáng)度為34.47 cN/tex，斷裂伸長(zhǎng)率為21.6%，其指標(biāo)明顯優(yōu)于桑蠶絲，特別是其絲線結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，生絲箋角硬，抗拉強(qiáng)度及韌性等指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于一般桑蠶絲。

4 試驗(yàn)結(jié)論及討論

4.1 試驗(yàn)主要結(jié)論

（1）試驗(yàn)桑蠶種（白蠶“蘇榮×錫玉”）對(duì)于柘葉全齡飼喂具有良好的適應(yīng)性，試驗(yàn)柞蠶種對(duì)于柘葉飼喂不具有適應(yīng)性。

（2）試驗(yàn)柘葉全齡飼喂桑蠶（以下簡(jiǎn)稱“試驗(yàn)柘蠶”）在4齡前蠶體生長(zhǎng)速度（體長(zhǎng)、體重）明顯超過試驗(yàn)桑葉全齡飼喂桑蠶（以下簡(jiǎn)稱“試驗(yàn)桑蠶”）；自4齡起，試驗(yàn)柘蠶生長(zhǎng)發(fā)育速度減慢，到5齡時(shí)，試驗(yàn)桑蠶體長(zhǎng)、體重明顯超過試驗(yàn)柘蠶。

（3）試驗(yàn)柘蠶在蠶繭平均重量、蠶蛹大小、平均全繭量、平均繭層量等方面的指標(biāo)，明顯低于試驗(yàn)桑蠶；在上蔟率、結(jié)繭率、繭層率方面，試驗(yàn)組與對(duì)照組數(shù)據(jù)接近，差異不顯著。

（4）試驗(yàn)柘蠶干繭出絲率（43.91%）與試驗(yàn)桑蠶干繭出絲率（44.20%）接近，差異不顯著；試驗(yàn)柘蠶蠶絲在斷裂強(qiáng)力、清潔度、潔凈度等方面的指標(biāo)明顯高于桑蠶絲，其蠶絲纖度相對(duì)較小，比桑蠶絲略細(xì)，但韌性好、強(qiáng)度大。

4.2 相關(guān)討論

試驗(yàn)驗(yàn)證了桑蠶種（白蠶“蘇榮×錫玉”）對(duì)食用柘葉具有適應(yīng)性，證明了柘葉全齡飼喂桑蠶的可行性；柘葉飼蠶蠶絲在回潮率、色牢度等方面的指標(biāo)，符合桑蠶絲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具有絲織品的基本屬性；同時(shí)，試驗(yàn)柘蠶蠶絲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、張力強(qiáng)、韌性大、抗拉性能好等特征，具有適合做琴弦、弓弦的屬性。

目前試驗(yàn)取得了初步成功，但也有許多地方有待改進(jìn)。

（1）試驗(yàn)選用白蠶和柞蠶，在其代表性上還有局限，今后試驗(yàn)可選用更多蠶種（如黑蠶、花蠶等），進(jìn)行對(duì)比，以充分驗(yàn)證桑蠶種對(duì)柘葉的適應(yīng)性。

（2）試驗(yàn)采用柘葉全齡飼喂和桑葉全齡飼喂對(duì)比的方法，也存在局限，今后還需要增加多樣化設(shè)計(jì)的試驗(yàn)對(duì)照組，如前4齡用柘葉，5齡時(shí)用桑葉；前4齡用桑葉，5齡時(shí)用柘葉；柘葉、桑葉按比例混合飼喂等，以探尋最優(yōu)化的柘蠶飼喂方法。

（3）試驗(yàn)?zāi)壳皟H限于其蠶絲性能指標(biāo)的檢測(cè)，在具體應(yīng)用方面，如在琴弦、弓弦、人造皮膚、高檔織物等領(lǐng)域的應(yīng)用，可探尋的空間很大。特別是在琴弦方面的產(chǎn)品開發(fā)上，目前只有古籍記載，并無(wú)柘蠶絲琴弦存世，還需要在手工制弦、絲弦品質(zhì)對(duì)比等方面做進(jìn)一步的試驗(yàn)，以驗(yàn)證其實(shí)用性。

柘葉飼蠶具有悠久的歷史，使用柘蠶絲紡織綾、綢也曾繁盛一時(shí)。由于柘葉飼蠶養(yǎng)殖成本相對(duì)較高、蠶絲柔軟性較差等缺點(diǎn)，限制了其發(fā)展。但柘葉飼蠶蠶絲在柔韌性、抗撕裂等方面的優(yōu)異特性，令其必將在琴弦、弓弦制作，人造皮膚，高檔絲織品等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，隨著柘樹馴化種植技術(shù)的逐步成熟，柘葉飼蠶的成本將逐漸降低。因此，通過試驗(yàn)研究，尋找科學(xué)的柘葉飼蠶方法，提升養(yǎng)殖技術(shù)、蠶繭質(zhì)量和產(chǎn)品開發(fā)，對(duì)于延續(xù)消失已久的柘蠶文化、推進(jìn)柘蠶產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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S883

A

2095-1205(2021)08-04-04

10.3969/j.issn.2095-1205.2021.08.02

山東省社會(huì)科學(xué)規(guī)劃研究項(xiàng)目（20CKSJ04）