柘葉全齡飼蠶試驗及其蠶絲特征研究

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.臨沂大學沂水校區山東沂水276400；2.山東省沂蒙柘木研發中心山東沂水276400；3.山東大學藥學院山東濟南250100；4.山東財經大學山東濟南250014）

文章利用現代蠶種進行柘葉飼喂試驗，證明了桑蠶種對柘葉飼喂的適應性，通過對比其蠶絲與桑蠶絲，揭示出其在柔韌性、抗拉強度、清潔度、潔凈度等方面優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，為桑科（）柘屬（Trec.）植物。柘樹喜光亦耐陰，耐干旱瘠薄，多生于山脊石縫中，根系發達，生長緩慢，適生性較強，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一席之地。自20世紀50年代，柘蠶及柘蠶絲淡出了人們的生活，產業發展出現了斷層。柘蠶是不同于桑蠶、柞蠶的獨立蠶種嗎？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研究的內部動力。

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·種桑柘》載：“柘葉飼蠶，絲好。作琴瑟等弦，清鳴響徹，勝于凡絲遠矣。”[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。”北宋樂史的《太平寰宇記》載：“柘蠶絲，出犀浦縣。”明代李時珍《本草綱目·蟲一·蠶》載：“今之柘蠶與桑蠶并育，即棘繭是也。”明代宋應星《天工開物·乃服》載：“凡琴弦、弓弦絲，用柘養蠶，名曰棘繭，謂最堅韌。”

由以上古籍記載，可以得出結論：（1）棘繭，即指柘蠶；（2）柘蠶與桑蠶、柞蠶（即樗繭）并稱，出現年代久遠，《爾雅》作為中國的辭書之祖，有關考證認為其成書于戰國后至西漢初，據此可推斷中國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，堅韌異常，可做琴弦、弓弦，亦可紡織綾、綢。

那么從何時起，柘蠶及柘蠶絲開始淡出人們的視野，與現代生活漸行漸遠？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行的制織。自清中期至民國時期，是大綢繁盛期。據《樂山工業志》記載，1934年在懷蘇鄉（樂山蘇稽）5 202家農戶中，兼以織綢生產的達三千余戶，年產約10萬匹[2]。由于抗日戰爭的影響，生產遭到破壞，加之民國政府在四川大力推廣桑蠶繭和機織綢，柘蠶土絲和手工大綢受到嚴重沖擊，產量微乎其微，野生柘樹資源被大量砍伐，當地柘蠶土種被逐漸淘汰。至20世紀50年代中期，各地蠶繭收購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 柘葉全齡飼蠶試驗設計

近幾年來，隨著柘樹價值研究及資源開發利用的深入推進，山東、江蘇等地陸續進行柘樹的野生馴化種植，人工繁育引種柘樹資源初具規模。山東省沂蒙柘木研發中心（前身為沂水縣潤發柘樹研究所）自2003年起，開始進行馴化種植試驗，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奠定了基礎。

2.1 試驗蠶種及柘葉選擇

從《爾雅?釋蟲》及《本草綱目》等文獻的記載來看，柘蠶與桑蠶、柞蠶應是不同的蠶種，但目前，柘蠶種已無跡可尋。考慮到人工飼蠶是在野生蠶種的基礎上培育的結果，不同蠶種之間具有進化上的淵源，因而在適應環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，采集野生柘葉作為補充來喂養桑蠶的傳統。薛英偉等（2009）也認為：“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。”[3]我國自20世紀50年代末就進行過柘葉飼蠶的相關試驗，選育專飼柘葉的家蠶品種[4]，同時在安徽廣德縣的飼喂試驗證實“稚蠶期完全吃柘葉，四、五齡才改用桑葉，單產69 斤8 兩；全齡均吃柘葉，單產48 斤4 兩”[5]。在此，本研究選用桑蠶種和柞蠶種作為試驗對象，其中試驗桑蠶種選用江蘇省鎮江市白蠶“蘇榮×錫玉”；試驗柞蠶種選用山東乳山柞蠶種。試驗用柘葉采自沂蒙柘木研發中心種植基地，試驗用桑葉采自山東省沂水縣許家湖鎮西斜午村農戶。

2.2 試驗分組及飼喂方法設計

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，運用了“從收蟻到3齡期用桑葉常規飼養，4齡起蠶改用柘葉替代桑葉飼養”[3]的方法；此外，山東民間也有以桑葉為主，柘葉穿插補充喂養的方法。這些，都證明了家蠶對食用柘葉的適應性。在此，本研究重點試驗柘葉全齡飼喂的方法，以驗證柘葉全程飼喂的可行性及其蠶絲的特征。

設計分A、B、C3個組進行飼喂試驗：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，同時設定每個試驗組3 個重復區，每區30 頭蠶。自4齡起，測量重復區內所有蠶的平均體重和體長，此后每隔4 d～5 d測量記錄1次平均體重與平均體長，統計試驗組和對照組的上蔟率、結繭率、全繭量和繭層量。

試驗環境為室內，溫度和干濕度可調，門窗使用細紗網防蚊蠅和螞蟻。出種前，使用3%的石灰水進行地面和墻壁消毒，后用福爾馬林熏蒸法進行全屋消毒，48 h后打開門窗通風。1齡～3齡期間，使用小蠶1號進行蠶體消毒殺菌。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行飼喂。4齡后進行分匾，空腹撒大蠶1號進行蠶體消毒殺菌。在蠶體即將進入盛熟期前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 次無藥的柘葉（A、B組）或桑葉（C組）。

3 試驗結果及數據分析

3.1 柘蠶生長及數據統計

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

A組、C組桑蠶種出種后，分別用柘葉和桑葉進行飼喂，蟻蠶生長狀態良好。1齡～3齡，目測A組蠶體明顯大于C組蠶體，且活動能力明顯旺盛。自3眠后（4齡）第4天起，對試驗重復區的蠶進行體重和體長的測量，計算平均值（見表1）。

表1A組、C組（試驗重復區）成長數據對比表

試驗分組A組測量重復區（90 頭）C組測量重復區（90 頭） 測量時間總重量/g平均體重/g/頭平均體長/cm/頭總重量/g平均體重/g/頭平均體長/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

經試驗觀察及數據測量發現，1齡～4齡期間，A組蠶在生長速度、體長、體重等方面，都超過C組桑蠶；4齡末，兩組蠶體生長數據接近，自進入5齡后，C組桑蠶生長速度快速超過A組蠶；上蔟前，C組桑蠶體長、體重平均值明顯超過A組蠶。對試驗重復區的上蔟率、結繭率進行比較發現，A組數據略低于C組，經檢驗，差異并不顯著，見表2。

表2A組、C組（試驗重復區）上蔟率、結繭率數據對比表

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

3.2 蠶繭、蠶絲檢測數據及特征對比

試驗完畢，A組半張桑蠶種飼喂柘葉，共收獲鮮繭11.5 kg，經繅絲后得柘蠶絲1.21 kg，單絲平均長度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，經繅絲后得桑蠶絲1.45 kg，單絲平均長度1 208.6 m，鮮繭出絲率10.66%。蠶繭大小、數量及繭層率等數據統計見表3。

表3A組、C組蠶繭大小、全繭量、繭層率等數據統計表

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

試驗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、單絲平均長度等方面的數據明顯高于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A組蠶絲和C組桑蠶絲相比，外觀和性能略有不同。纖維細度數據顯示，A組蠶絲比C組略細；纖維縱向形態顯示，A組蠶絲粗細相對均勻，外觀形態上優于C組桑蠶絲；C組桑蠶絲分岔和疵點較多，A組蠶絲更加光滑。通過水浸對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，出現分岔；A組蠶絲水浸后在顯微鏡下的鏡像基本保持原狀，結構相對穩定。

蠶絲線束的外觀特征對比（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感，C組蠶絲更加柔軟。

圖2　蠶絲外觀對比圖

經北京清析技術研究院青島分院按照國家桑蠶絲質量標準進行柘蠶絲（10繭Z捻生絲）檢測，相關數據如表4所示。

表4A組蠶絲質量測試數據表

蠶絲指標A組柘蠶絲單位參照蠶絲標準 pH7.9—4.0～8.5 回潮率12.6%8～13[6] 色牢度4～5級≥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 平均斷裂強度3.83gf/den一級3.80；二級3.70 斷裂伸長率21.6%一級20.0；二級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

經檢測，試驗A組蠶絲呈弱堿性，無異味，不含甲醛等有害物質，耐水、耐汗漬等，色牢度較好，含膠率略低，回潮率符合蠶絲標準，完全能夠達到絲織品的基本要求。同時，在平均纖度、纖度偏差、平均斷裂強度（3.83 gf/den，即34.47 cN/tex）、斷裂伸長率、潔凈度、清潔度等方面的檢測數據，充分說明了A組蠶絲張力大、韌性好、條干均勻、結構穩定等特征。

1 000倍顯微鏡下進行單絲比較，A組蠶絲比C組桑蠶絲明顯偏細。有研究表明，桑蠶絲的斷裂強度為26 cN/tex～34 cN/tex，斷裂伸長率為18%～21%[8]，而A組蠶絲斷裂強度為34.47 cN/tex，斷裂伸長率為21.6%，其指標明顯優于桑蠶絲，特別是其絲線結構穩定，生絲箋角硬，抗拉強度及韌性等指標遠遠優于一般桑蠶絲。

4 試驗結論及討論

4.1 試驗主要結論

（1）試驗桑蠶種（白蠶“蘇榮×錫玉”）對于柘葉全齡飼喂具有良好的適應性，試驗柞蠶種對于柘葉飼喂不具有適應性。

（2）試驗柘葉全齡飼喂桑蠶（以下簡稱“試驗柘蠶”）在4齡前蠶體生長速度（體長、體重）明顯超過試驗桑葉全齡飼喂桑蠶（以下簡稱“試驗桑蠶”）；自4齡起，試驗柘蠶生長發育速度減慢，到5齡時，試驗桑蠶體長、體重明顯超過試驗柘蠶。

（3）試驗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，明顯低于試驗桑蠶；在上蔟率、結繭率、繭層率方面，試驗組與對照組數據接近，差異不顯著。

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

4.2 相關討論

試驗驗證了桑蠶種（白蠶“蘇榮×錫玉”）對食用柘葉具有適應性，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，符合桑蠶絲質量標準，具有絲織品的基本屬性；同時，試驗柘蠶蠶絲結構穩定、張力強、韌性大、抗拉性能好等特征，具有適合做琴弦、弓弦的屬性。

目前試驗取得了初步成功，但也有許多地方有待改進。

（1）試驗選用白蠶和柞蠶，在其代表性上還有局限，今后試驗可選用更多蠶種（如黑蠶、花蠶等），進行對比，以充分驗證桑蠶種對柘葉的適應性。

（2）試驗采用柘葉全齡飼喂和桑葉全齡飼喂對比的方法，也存在局限，今后還需要增加多樣化設計的試驗對照組，如前4齡用柘葉，5齡時用桑葉；前4齡用桑葉，5齡時用柘葉；柘葉、桑葉按比例混合飼喂等，以探尋最優化的柘蠶飼喂方法。

（3）試驗目前僅限于其蠶絲性能指標的檢測，在具體應用方面，如在琴弦、弓弦、人造皮膚、高檔織物等領域的應用，可探尋的空間很大。特別是在琴弦方面的產品開發上，目前只有古籍記載，并無柘蠶絲琴弦存世，還需要在手工制弦、絲弦品質對比等方面做進一步的試驗，以驗證其實用性。

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。由于柘葉飼蠶養殖成本相對較高、蠶絲柔軟性較差等缺點，限制了其發展。但柘葉飼蠶蠶絲在柔韌性、抗撕裂等方面的優異特性，令其必將在琴弦、弓弦制作，人造皮膚，高檔絲織品等領域有著廣闊的應用前景。同時，隨著柘樹馴化種植技術的逐步成熟，柘葉飼蠶的成本將逐漸降低。因此，通過試驗研究，尋找科學的柘葉飼蠶方法，提升養殖技術、蠶繭質量和產品開發，對于延續消失已久的柘蠶文化、推進柘蠶產業發展，具有重要的現實意義。

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S883

A

2095-1205(2021)08-04-04

10.3969/j.issn.2095-1205.2021.08.02

山東省社會科學規劃研究項目（20CKSJ04）