苧麻應用研究進展及貴州苧麻產業(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 動物科學學院 高原山地動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室， 貴州 貴陽 550025； 2.貴州省農業(yè)科學院 果樹科學研究所， 貴州 貴陽 550006； 3.貴州省農業(yè)科學院 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，中國是苧麻生產最大的國家，苧麻種植面積和產量均占世界的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、土壤石漠化治理等方面都有一定的應用。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，缺乏經濟帶動示范作用。為指導貴州苧麻產業(yè)的發(fā)展及加強苧麻在生產生活中的應用，從我國苧麻品種的育種方法與育成品種的應用以及苧麻在紡織業(yè)、飼用、土壤重金屬修復、石漠化治理及藥用方面的多功能應用研究進行綜述，并針對貴州苧麻種植與應用實際，提出貴州苧麻產業(yè)的發(fā)展方向，旨在促進貴州特色經濟作物產業(yè)的發(fā)展。

1我國苧麻主要研究方向與進展

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)良個體，再對個體進行無性繁殖。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，分子標記輔助育種、轉基因技術、誘變育種等新的育種方法逐漸興起[3]。我國苧麻研究學者通過各種選育技術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、纖維強力大、不易被霉菌腐蝕及輕盈等特點，在顯微鏡下觀察，同樣數(shù)量的細菌在棉、毛纖維制品中能夠大量繁衍，而苧麻制品上的細菌在24 h后被殺死75%左右。這是因為苧麻纖維含有叮嚀、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50次反復洗滌后，其滅菌效果仍達98%以上，可有效遏止細菌及螨蟲二次污染問題。苧麻纖維內部特殊的超細微孔結構使其具有強勁的吸附能力，能吸附空氣中甲醛、苯、甲苯和氨等有害物質，消除不良氣味。太陽照曬后可將吸附的有害物質揮發(fā)，其吸附功能自動再生。因此，苧麻廣泛應用于高檔襯衫、西服、T恤、床上用品等多種產品[4]。

1.2.2植物蛋白飼料來源20世紀40年代，美國、巴西及日本等國將苧麻作為蛋白飼料進行產業(yè)化生產，對苧麻的營養(yǎng)價值進行了研究。SQUIBB等[5]研究發(fā)現(xiàn)，苧麻蛋白質含量高于黃豆、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、經濟效益高[6]。苧麻飼用主要是在適宜的高度刈割，取其嫩葉。湖南農業(yè)大學自20世紀80年代初對苧麻葉飼用效果進行研究發(fā)現(xiàn)，苧麻粗蛋白含量最高可達29.89%[7]。羅正瑋等[8]對頭茬、二茬、三茬苧麻葉進行營養(yǎng)物質的測定，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]對不同品種苧麻進行產量與品質分析發(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%。以上苧麻品種各項指標均達到植物性蛋白飼料的標準。

1.2.3土壤重金屬修復開采礦物質對礦區(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。因此，如何高效修復并利用重金屬污染土地是亟待解決的問題。相對于傳統(tǒng)修復手段，植物修復具有成本低、對環(huán)境有益等特點，逐漸成為土壤修復的研究熱點。近年來，對廣西、廣東、湖南等地有色金屬礦區(qū)調查發(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運存在差異，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，由于其對鎘的強吸收力和耐受性，土壤重金屬污染修復將成為苧麻新的應用研究方向。

1.2.4水土保持我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一，水土流失面廣量大。據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)經濟社會發(fā)展。應用苧麻根系發(fā)達、再生能力強的特點，能有效改良土壤有機碳、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食用菌栽培基質應用隨著傳統(tǒng)食用菌栽培原料成本的增加，對新型食用菌栽培基質的研究越來越重視。苧麻副產物麻骨、麻殼等副產物能夠很好代替?zhèn)鹘y(tǒng)基質材料培育食用菌。中國農業(yè)科學院麻類研究所已有麻骨麻屑栽培多種食用菌的成熟技術，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)基中酚物質的含量，有利于提高食用菌的品質。苧麻副產物作為基質材料，其質地疏松、吸水性強、不板結，目前已廣泛應用于羊肚菌、香菇、金針菇和平菇等的培育[18]。

2貴州苧麻產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1貴州苧麻種植歷史悠久，具有發(fā)展產業(yè)的規(guī)模基礎

貴州是苧麻產地之一，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，各地紛紛擴種苧麻，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貴州苧麻種質資源豐富，具有發(fā)展產業(yè)的種質基礎

貴州省農業(yè)科學院草業(yè)研究所(原貴州麻類研究所)經過長期努力，收集、整理、保存并育成了數(shù)十個苧麻品種。1986—1998年間建立3次貴州苧麻種質資源圃，1986年完成云貴苧麻種質資源主要性狀鑒定研究，初步建立貴州苧麻種質資源圃，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切種根進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行整理分類、目錄編寫、種質入庫和評價鑒定，建成貴州苧麻基因庫。采用鑒定篩選、集團選種和雜種優(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)質高產品種資源和優(yōu)良雜交品種。

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

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及印染工藝。20世紀中葉，貴州麻類研究所在獨山、平塘、羅甸、荔波和七星關區(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資源180份，進行了優(yōu)質(纖維細度>1 800支)、高產(原麻產量>100 kg/667m2)苧麻種質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，同時苧麻紡織廠的建立也為貴州苧麻產業(yè)的發(fā)展奠定工業(yè)基礎。

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

貴州作為農業(yè)省份由于其特殊的地理位置，優(yōu)質飼料的短缺、不成規(guī)模的畜牧業(yè)及基礎設施匱乏限制了畜牧業(yè)的發(fā)展[19]。2007年以來實施了草地生態(tài)畜牧業(yè)科技扶貧開發(fā)示范縣，目前已發(fā)展到55個示范縣，貴州草食畜禽品種資源豐富，有關嶺牛、黎平黃牛、思南黃牛、黔北麻羊、貴州黑三羊等本地品種，同時也有引進的西門塔爾牛、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(20.5%～23.8%)和維生素的特性，可開發(fā)為良好的牲畜飼料，同時苧麻極易栽培，地下莖細枝多，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行畜牧業(yè)開發(fā)利用。2013-2014年在黔南州長順縣進行初步試驗表明，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年調查結果顯示，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]。水土流失十分嚴重，貴州苧麻大多種植于山區(qū)，利用苧麻頑強的地下根莖進行水土保持利用，可有效的保持水土。因此，在石漠化極其嚴重的貴州利用苧麻進行水土保持，效果十分明顯。

3貴州苧麻產業(yè)研究方向與建議

貴州獨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，苧麻及其副產物的生物利用率低，苧麻價值并未得到充分的利用。因此，在苧麻作為傳統(tǒng)纖維應用的同時，應加強其在畜牧業(yè)、食用菌、土壤修復及水土保持方面的有效利用，進一步提高苧麻利用率，提高貴州苧麻產業(yè)的競爭力和優(yōu)勢。

3.1加強苧麻重金屬污染修復的研究

貴州含有豐富的礦產資源，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]研究認為苧麻能富集鉛。因此，苧麻對貴州重金屬污染土壤的修復具有重要作用，可在礦區(qū)周圍進行栽培，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運能力，在鎘污染土壤修復方面也具有很大潛力。目前，貴州省農業(yè)科學院草業(yè)研究所正在對不同基因型野生苧麻對鎘富集轉運能力及耐受性進行研究。

3.2保護和發(fā)揚少數(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慣，麻類種質資源豐富。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，保護和發(fā)揚少數(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拓寬苧麻的應用方向

根據不同的苧麻生產用途，黔南州獨山縣和平塘縣建有“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”，安順市關嶺縣建有“苧麻水土保持試驗示范基地”。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、產后氣虛等[28]。因此，立足貴州苧麻種質資源的豐富性及多樣性和農業(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)，進行多種利用途徑的研究，拓寬苧麻應用方向。

3.4加強苧麻地方種質的利用與創(chuàng)新

貴州苧麻地方品種較多，應充分利用苧麻地方種質并對其進行創(chuàng)新獲得苧麻新品種。目前已對地方苧麻品種進行鑒定并評選出優(yōu)質種質資源，如評選出桐梓空稈麻、新鋪青麻、大刀麻等，并在生產上推廣。由于地方品種的應用區(qū)域局限并不能進行大范圍的推廣，因此加強苧麻新品種的培育極為重要。在苧麻地方種質進行創(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、復合雜交法與誘變育種、分子生物技術輔助育種的方法相結合，以實現(xiàn)苧麻品種的培育和改良。

4小結

由于化工紡織業(yè)的快速發(fā)展，苧麻纖維利用的價值逐漸降低。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?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)展帶來了機遇。此外，苧麻生長性能好、營養(yǎng)價值高，是新興牧草資源，大面積推廣有助于解決南方優(yōu)質牧草缺少的難題。近年來，植物修復重金屬污染的研究證實了苧麻對重金屬污染地的修復作用以及石漠化的治理，擴寬了苧麻的用途。總的來說，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用及研究價值。