簇中微氣候對天然彩繭家蠶品種繭絲質的影響

劉俊鳳,劉彬斌,陳義安,杜周和

(四川省農業科學院 蠶業研究所,四川 南充 637000)

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簇中微氣候對天然彩繭家蠶品種繭絲質的影響

劉俊鳳,劉彬斌,陳義安,杜周和*

(四川省農業科學院 蠶業研究所,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”蠶繭質量和繭絲質量的影響。結果表明:隨溫度升高、濕度加大和通風不良,普通繭率、全繭量、繭層量、繭層率等繭質指標均下降；鮮繭出絲率、纖度和凈度受簇中微環境影響較小；高濕、高熱疊加使粒繭絲長急劇變短；解舒率隨溫度升高、濕度加大和通風不良而明顯降低。適合于“蜀黃1號”的最佳簇中環境為溫度24 ℃、相對濕度70%、自然通風。在此條件下重要質量指標均達到最佳: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;絲質

我國是世界公認的蠶絲大國,繭絲產量占世界總量的80%左右,但不是蠶絲強國,出口產品加工程度低,大多屬于原料或半成品,且產品類型單一、質次價低,嚴重影響產業效益提高,甚至威脅到蠶業的生存和發展。彩色繭絲與白色繭絲的天然大分子結構相同,但彩色繭絲的結晶度比白色繭絲低,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]。當前,國際市場上天然彩色繭絲十分走俏,供不應求，其價格是傳統白色繭絲的數倍至數十倍。因此，選育推廣天然彩色繭家蠶品種,采用先進技術進行產品深度開發,具有廣闊的利潤空間和誘人的商業前景,是提高蠶業經濟效益的有效途徑之一。有關研究表明,彩色繭絲的絲膠含量比白色繭絲高[6]；同時,不同彩色繭品種間繭絲含膠率存在較大差異[7]。黑板檢驗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、凈度等繭絲品質指標的重要因素,在簇中保護、烘繭、煮繭、繅絲等工序環節上需高度重視。侯國軍等研究報道,以方格簇上簇,在自然通風的簇中環境下蠶繭解舒率比在封閉環境下提高11.4%,出絲率提高3.5%,凈度和清潔成績也提高。據劉雙雙報道,天然黃色蠶絲織物的總色差與織物的脫膠率存在相關性,當脫膠率為21.0%時,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移助劑,將絲膠中的色素向絲素中轉移,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和色素轉移技術較好地解決了天然彩色繭絲色彩偏淺的問題,彌補了彩色繭絲生產和消費的短板。

在四川省農作物育種攻關項目資助下,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。根據四川省夏秋蠶期的氣候特點,筆者設計幾種不同的簇中微氣候環境,研究了簇中環境對天然彩色繭新品種“蜀黃1號”繭絲質量的影響,旨在為新品種的推廣應用和優質彩色繭原料生產提供技術支持。

1　材料與方法

1.1試驗材料

本試驗于2015年秋季蠶期在四川省農業科學院蠶業研究所進行。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。

溫濕度控制設備為四川南充桃園生化公司生產的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試驗設計

采用常規桑葉飼育方式飼養蜀黃1號；塑料折簇上簇,每簇熟蠶400頭,每處理4次重復。按表1設置調節簇中微氣候環境。

表1　簇中微氣候條件設計

1.3調查項目及方法

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

1.3.2絲質調查從各試驗區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。絲質成績測定在南充市纖維檢驗所進行,主要調查解舒率、粒繭絲長、繭絲纖度、鮮繭出絲率及凈度等指標。

2　結果與分析

2.1簇中微氣候對繭質的影響

調查不同簇中微氣候條件下“蜀黃1號”的繭質成績,結果如表2所示。結果顯示:以“24 ℃+70%濕度+通風”處理Ⅱ的普繭率最高(95.21%)；隨著溫度升高、濕度加大、通風不良,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,多濕環境中全繭量比干燥環境中重,其原因是在多濕條件下,蠶繭失水慢,含水率較高。對4個質量指標進行綜合評價,以“24 ℃+70%濕度+通風”為最佳簇中微環境。

表2　 不同簇中微氣候下“蜀黃1號”的繭質成績

2.2簇中微氣候對絲質的影響

調查不同簇中微氣候條件下“蜀黃1號”的絲質成績,結果如表3。結果顯示:粒繭絲長和解舒率受簇中微環境影響較大,隨溫度升高、濕度增大、上簇環境密閉,粒繭絲長先急劇下降后小幅震動,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、濕度增大和上簇環境密閉而緩慢降低,纖度和凈度則小幅波動。粒繭絲長在低溫低濕環境中較長,尤其是在低溫低濕通風環境中(處理Ⅱ)最長；隨著溫度升高、濕度加大,熟蠶正常生理活動受到不良影響,吐絲行為受阻,絲腺內殘留絲物質增加,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,通風良好的環境中解舒率明顯高于通風不良環境中的；對解舒最不利的是高溫、多濕、密閉疊加的惡劣環境(處理Ⅺ,僅38.93%),對解舒最有利的是低溫、少濕、通風環境(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增多,增加了索緒長吐絲量。綜合評價粒繭絲長、解舒率、鮮繭出絲率、纖度和凈度五個指標,對繭絲質量最有利的是“24 ℃+70%濕度+通風”處理Ⅱ環境,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”的絲質成績

3　討論與結論

3.1影響繭絲質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量的三大簇中環境因素,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生作用。蠶是變溫動物,缺乏自我調節體溫的能力,過高過低的環境溫度都會引起其不良生理反應。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生。在高溫條件下,熟蠶的正常生理活動受阻,吐絲不盡,絲腺殘留絲物質增多[13],致使粒繭絲長變短、繭層量和繭層率降低。當簇中多濕時,繭層絲膠干燥緩慢,繭絲間膠結面積增大,膠著力增強,絲膠變性程度加深,致使繅絲時絲膠解離困難,解舒率下降；落緒次數增多,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,既可降低溫度又可排除濕氣,對提高繭絲質量非常有利。

3.2簇中環境對彩色繭絲色澤的影響

現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移,或者在絲綢精煉環節提高絲膠留存率,再通過特殊的柔化工藝恢復絲綢的柔軟性是當前生產天然彩色絲綢的有效技術措施[12]。適宜的簇中氣候因子有利于減輕絲膠過度變性的危害,對絲膠色素的轉移和絲綢的柔化處理有利,可為天然彩色絲綢生產提供優質原料。

3.3適于“蜀黃1號”的簇中微環境

本實驗結果表明,天然彩色繭蠶品種“蜀黃1號”的最適上簇環境為溫度24 ℃、相對濕度70%、開啟門窗自然通風換氣。在此條件下,幾個重要質量指標均達最佳狀態: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

四川省農作物及畜禽育種攻關專項(14-CS-2016-10-6);四川省財政創新能力提升工程專項(2016JYGC10-27-01)。

劉俊鳳(1968─),女,河北獻縣人,研究員,從事家蠶種質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