苎麻应用研究进展及贵州苎麻产业发展方向

罗 维, 吴佳海，2*, 牟 琼， 裴成江， 冉伟男

(1.贵州大学 动物科学学院 高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室， 贵州 贵阳 550025； 2.贵州省农业科学院 果树科学研究所， 贵州 贵阳 550006； 3.贵州省农业科学院 草业研究所， 贵州 贵阳 550006)

苎麻[Boehmerianivea(L.) Gaudich.]为荨麻科苎麻属亚灌木或灌木，属喜温短日照植物，原产于我国云南、贵州与广西等西南地区，是重要的纤维作物之一。目前，中国是苎麻生产最大的国家，苎麻种植面积和产量均占世界的90%以上[1]。随着棉花种植面积加大，苎麻作为纺织原料逐渐边缘化。但苎麻除了可作纺织原料外，在饲料开发、土壤重金属修复、土壤石漠化治理等方面都有一定的应用。另外，由于南方地区高温高湿气候使苜蓿等常规优质牧草资源受到限制[2]，因此非常规粗饲料苎麻的研究备受关注。苎麻种植对土壤pH、温度、水分都有一定要求，一般来说，土壤pH5.5～6.5，温度25℃，土壤水分含量20%～24%的条件适宜种植苎麻。贵州独特的气候条件符合苎麻生长要求，目前毕节等地区有苎麻种植示范，但大规模的种植面积少，缺乏经济带动示范作用。为指导贵州苎麻产业的发展及加强苎麻在生产生活中的应用，从我国苎麻品种的育种方法与育成品种的应用以及苎麻在纺织业、饲用、土壤重金属修复、石漠化治理及药用方面的多功能应用研究进行综述，并针对贵州苎麻种植与应用实际，提出贵州苎麻产业的发展方向，旨在促进贵州特色经济作物产业的发展。

1我国苎麻主要研究方向与进展

1.1苎麻品种选育方法及其育成品种

目前，苎麻品种的主要选育方法有系统选育法、杂交育种法、复合杂交法以及直接选择法等。系统选育主要是从自然变异中选择优良个体，再对个体进行无性繁殖。杂交育种则是利用种间优势培育新的品种，其杂交后代往往表现出比亲本更优良的性状甚至亲本没有的性状。近年来，分子标记辅助育种、转基因技术、诱变育种等新的育种方法逐渐兴起[3]。我国苎麻研究学者通过各种选育技术培育出较多苎麻品种,包括黔苎1号、赣苎1号、川苎4号、华苎2号、华苎3号、中苎3号、华苎4号、川苎8号、川苎17号和川苎11号等纤维用品种，饲苎2号饲料用品种，以及饲纤兼用品种湘饲纤兼用苎1号等。

1.2苎麻多用途利用研究

1.2.1纺织业原料作为传统的纺织纤维，苎麻有透气性好、散热快、纤维强力大、不易被霉菌腐蚀及轻盈等特点，在显微镜下观察，同样数量的细菌在棉、毛纤维制品中能够大量繁衍，而苎麻制品上的细菌在24 h后被杀死75%左右。这是因为苎麻纤维含有叮咛、嘧啶、嘌呤等微量元素，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌等起到抑制效果，具有天然抑菌、防螨、防臭功能。研究表明，苎麻纺织品经50次反复洗涤后，其灭菌效果仍达98%以上，可有效遏止细菌及螨虫二次污染问题。苎麻纤维内部特殊的超细微孔结构使其具有强劲的吸附能力，能吸附空气中甲醛、苯、甲苯和氨等有害物质，消除不良气味。太阳照晒后可将吸附的有害物质挥发，其吸附功能自动再生。因此，苎麻广泛应用于高档衬衫、西服、T恤、床上用品等多种产品[4]。

1.2.2植物蛋白饲料来源20世纪40年代，美国、巴西及日本等国将苎麻作为蛋白饲料进行产业化生产，对苎麻的营养价值进行了研究。SQUIBB等[5]研究发现，苎麻蛋白质含量高于黄豆、香蕉叶和紫花苜蓿等。我国很早就有用苎麻叶饲养猪、牛的历史，其饲养成本低、经济效益高[6]。苎麻饲用主要是在适宜的高度刈割，取其嫩叶。湖南农业大学自20世纪80年代初对苎麻叶饲用效果进行研究发现，苎麻粗蛋白含量最高可达29.89%[7]。罗正玮等[8]对头茬、二茬、三茬苎麻叶进行营养物质的测定，三者的粗蛋白含量分别为23.50%、23.30%和14.7%，粗脂肪含量分别为5.80%、8.20%和6.10%，还含有其他微量元素和维生素。姜涛等[9]对不同品种苎麻进行产量与品质分析发现，不同品种苎麻粗纤维和粗脂肪含量差异显著，邻水野麻粗蛋白含量最高(为21.35%)，天柱野麻粗蛋白含量最低。已育成的饲料用苎麻品种中饲苎1号[10]，其粗蛋白含量为22.00%、粗纤维含量为16.74%、粗灰分含量为15.44%、钙含量为4.07%、粗脂肪含量为2.28%、维生素B2含量为13.36mg/kg、赖氨酸含量为1.02%、谷氨酸含量为2.07%、天门冬氨酸含量为1.87%、亮氨酸含量为1.44%；湘饲苎2号[11]的粗蛋白含量为21.92%，粗纤维含量为18.20%，粗脂肪含量为7.50%，灰分含量为14.12%，P含量为0.39%，Ca含量为3.80%；湘饲纤兼用苎1号[12]的粗蛋白含量为22.5%，粗纤维含量为18.5%，粗脂肪含量为6.5%，灰分含量为13.6%，P含量为0.4%，Ca含量为3.6%。以上苎麻品种各项指标均达到植物性蛋白饲料的标准。

1.2.3土壤重金属修复开采矿物质对矿区周边环境造成重金属污染，重金属污染不仅影响农作物，还可以通过食物链危害人畜健康[13-14]。重金属污染后土地不能利用造成土地资源的浪费。因此，如何高效修复并利用重金属污染土地是亟待解决的问题。相对于传统修复手段，植物修复具有成本低、对环境有益等特点，逐渐成为土壤修复的研究热点。近年来，对广西、广东、湖南等地有色金属矿区调查发现，苎麻在镉、铅、砷等高浓度污染地区长势良好，是优势植物[15-16]。朱守晶等[17]研究发现，不同品种苎麻对重金属的累积与转运存在差异，其中，中苎1号和湘苎3号地上部分对镉富集较多。虽然苎麻不是重金属超累积植物，由于其对镉的强吸收力和耐受性，土壤重金属污染修复将成为苎麻新的应用研究方向。

1.2.4水土保持我国是世界上水土流失最为严重的国家之一，水土流失面广量大。据第一次全国水利普查成果，我国现有水土流失面积294.91万km2。严重的水土流失是我国生态恶化的集中反映，威胁国家生态安全、饮水安全、防洪安全和粮食安全，制约山丘区特别是南方地区经济社会发展。应用苎麻根系发达、再生能力强的特点，能有效改良土壤有机碳、pH、速效养分和全量养分含量，有助于缓减水土流失[16]。

1.2.5食用菌栽培基质应用随着传统食用菌栽培原料成本的增加，对新型食用菌栽培基质的研究越来越重视。苎麻副产物麻骨、麻壳等副产物能够很好代替传统基质材料培育食用菌。中国农业科学院麻类研究所已有麻骨麻屑栽培多种食用菌的成熟技术，麻骨麻屑可代替木屑和棉籽壳等。代替木屑能减少木材的用量，代替棉籽壳可降低食用菌培养基中酚物质的含量，有利于提高食用菌的品质。苎麻副产物作为基质材料，其质地疏松、吸水性强、不板结，目前已广泛应用于羊肚菌、香菇、金针菇和平菇等的培育[18]。

2贵州苎麻产业的发展现状

2.1贵州苎麻种植历史悠久，具有发展产业的规模基础

贵州是苎麻产地之一，栽培历史悠久，各地均有种植。1957年贵州麻园面积6 800 hm2，至 1980年下降到1 066 hm2；1984年开始好转，各地纷纷扩种苎麻，1987年发展到7 257 hm2左右。目前，贵州苎麻种植面积维持在9 000 hm2左右。

2.2贵州苎麻种质资源丰富，具有发展产业的种质基础

贵州省农业科学院草业研究所(原贵州麻类研究所)经过长期努力，收集、整理、保存并育成了数十个苎麻品种。1986—1998年间建立3次贵州苎麻种质资源圃，1986年完成云贵苎麻种质资源主要性状鉴定研究，初步建立贵州苎麻种质资源圃，入圃材料主要是贵州及云南两省的地方品种，入圃材料240份，1991—1994年，入圃材料达350多份。1998年在从事苎麻品种资源保存与青饲利用研究中，采用带叶嫩梢扦插和细切种根进行了品种资源的更新保存，入圃材料401份，并对苎麻品种资源进行整理分类、目录编写、种质入库和评价鉴定，建成贵州苎麻基因库。采用鉴定筛选、集团选种和杂种优势利用方法，培育出荔波大刀麻、荔波大蔸麻、桐梓空秆麻、新铺青麻、水箐青秆麻、水箐青麻、瓮阳青麻、长顺构皮麻、平塘园麻MS(雄性不育系)、黔苎1号、黔苎2号、苎优1号及苎优2号等10余份可供纤维利用的地方优质高产品种资源和优良杂交品种。

2.3贵州拥有多家苎麻纺织厂，具有苎麻产业发展的工业基础

都匀苎麻纺织厂和毕节苎麻纺织厂具有成熟的苎麻纺织技术及印染工艺。20世纪中叶，贵州麻类研究所在独山、平塘、罗甸、荔波和七星关区建立了万亩苎麻原料基地，从纤维利用的方向，搜集保存和鉴定贵州云南苎麻种质资源180份，进行了优质(纤维细度>1 800支)、高产(原麻产量>100 kg/667m2)苎麻种质资源鉴定与品种培育研究工作，为解决苎麻纺织业的原料需求提供了有力保障，同时苎麻纺织厂的建立也为贵州苎麻产业的发展奠定工业基础。

2.4贵州发展草地生态畜牧业，为苎麻产业提供饲料化应用方向

贵州作为农业省份由于其特殊的地理位置，优质饲料的短缺、不成规模的畜牧业及基础设施匮乏限制了畜牧业的发展[19]。2007年以来实施了草地生态畜牧业科技扶贫开发示范县，目前已发展到55个示范县，贵州草食畜禽品种资源丰富，有关岭牛、黎平黄牛、思南黄牛、黔北麻羊、贵州黑三羊等本地品种，同时也有引进的西门塔尔牛、黑白花、英国短角牛等外国品种[20]。利用地上茎丛生和苎麻叶富含有粗蛋白质(20.5%～23.8%)和维生素的特性，可开发为良好的牲畜饲料，同时苎麻极易栽培，地下茎细枝多，无性繁殖容易，一年栽培多年受益，除地上茎纤维可作麻纺工业原料外，可以利用茂密茎叶进行畜牧业开发利用。2013-2014年在黔南州长顺县进行初步试验表明，苎麻茎叶饲喂绿壳蛋鸡和山羊都取得较好效果，且方法成熟，可大大缓减贵州优质牧草稀缺的压力，对贵州山地畜牧业的发展具有重要意义。

2.5贵州大力治理石漠化，为苎麻提供水土保持应用的新途径

贵州是山地省份，是我国石漠化面积最大、危害最重的省份[21]。2000年调查结果显示，贵州省石漠化面积为3.7万km2，占全省面积的18.79%，其中轻度石漠化面积约2.3万km2，中度石漠化面积约1.1万km2，强度石漠化面积约0.3万km2，另外还有约4.4万km2的土地有潜在石漠化趋势。从空间分布看,石漠化地区多集中分布于六盘水、黔西南、黔南、安顺及毕节等贵州的南部和西部[22]。水土流失十分严重，贵州苎麻大多种植于山区，利用苎麻顽强的地下根茎进行水土保持利用，可有效的保持水土。因此，在石漠化极其严重的贵州利用苎麻进行水土保持，效果十分明显。

3贵州苎麻产业研究方向与建议

贵州独特的自然气候适合苎麻栽培，苎麻在黔南、黔东南、遵义、毕节、安顺及黔西南等地区均有分布[23]。但长期以来，苎麻及其副产物的生物利用率低，苎麻价值并未得到充分的利用。因此，在苎麻作为传统纤维应用的同时，应加强其在畜牧业、食用菌、土壤修复及水土保持方面的有效利用，进一步提高苎麻利用率，提高贵州苎麻产业的竞争力和优势。

3.1加强苎麻重金属污染修复的研究

贵州含有丰富的矿产资源，其中遵义锰矿占全省锰矿储存量的47%，在铜仁的万山、松桃、碧江也有大量的锰矿[24-25]。矿区开采后，周围土壤将会遭受不同程度的重金属污染，不仅影响农作物的生长，最重要的是重金属将通过食物链危害人畜健康。前人研究表明苎麻是矿区的优势植物，如韦朝阳等[26-27]研究发现，苎麻是耐砷植物，朱守晶等[17]研究认为苎麻能富集铅。因此，苎麻对贵州重金属污染土壤的修复具有重要作用，可在矿区周围进行栽培，减少重金属的危害。此外，苎麻对镉有良好的耐受性和富集转运能力，在镉污染土壤修复方面也具有很大潜力。目前，贵州省农业科学院草业研究所正在对不同基因型野生苎麻对镉富集转运能力及耐受性进行研究。

3.2保护和发扬少数民族麻制品特色工艺

贵州是多民族省份，全省少数民族有49种，均有种植麻类作物的习惯，麻类种质资源丰富。尤其是苗族、布依族及彝族等少数民族有自制棉麻服饰、布鞋的传统民间工艺，其麻制品极具地方特色。因此，保护和发扬少数民族麻制品特色工艺，对开发贵州地方特色麻制品具有重要意义。

3.3拓宽苎麻的应用方向

根据不同的苎麻生产用途，黔南州独山县和平塘县建有“苎麻纤维利用示范基地”、毕节市七星关区和黔南州长顺县建有“苎麻饲料化利用示范基地”，安顺市关岭县建有“苎麻水土保持试验示范基地”。另外，苎麻根、叶均可药用，具有清热解毒、止血、利水、消肿、安胎、接骨的功效。贵州少数民族有将苎麻入药的历史，土家族主要用于治疗上消化道出血、尿道感染、胃肠炎、腰痛、哮喘；彝族主要用于治疗跌打损伤；布依族、仡佬族均用于治疗上消化道出血；傣族用于治疗口舌生疮、蛇咬伤、产后气虚等[28]。因此，立足贵州苎麻种质资源的丰富性及多样性和农业可持续发展的必要性，打破苎麻资源长期以来利用纤维的常规，进行多种利用途径的研究，拓宽苎麻应用方向。

3.4加强苎麻地方种质的利用与创新

贵州苎麻地方品种较多，应充分利用苎麻地方种质并对其进行创新获得苎麻新品种。目前已对地方苎麻品种进行鉴定并评选出优质种质资源，如评选出桐梓空秆麻、新铺青麻、大刀麻等，并在生产上推广。由于地方品种的应用区域局限并不能进行大范围的推广，因此加强苎麻新品种的培育极为重要。在苎麻地方种质进行创新过程中，可将传统的育种方法如杂交育种、系统选育法、复合杂交法与诱变育种、分子生物技术辅助育种的方法相结合，以实现苎麻品种的培育和改良。

4小结

由于化工纺织业的快速发展，苎麻纤维利用的价值逐渐降低。但贵州是少数民族群居地，苎麻在少数民族服饰中依然还有较大的市场。苎麻不仅可为当地少数民族服饰提供原料，而且也是少数民族常用的药用植物，也为贵州苎麻的发展带来了机遇。此外，苎麻生长性能好、营养价值高，是新兴牧草资源，大面积推广有助于解决南方优质牧草缺少的难题。近年来，植物修复重金属污染的研究证实了苎麻对重金属污染地的修复作用以及石漠化的治理，扩宽了苎麻的用途。总的来说，贵州苎麻种植历史悠久，地方品种资源丰富，在贵州畜牧业、重金属污染、石漠化治理、药用开发、民族服饰及工艺品的利用方面具有极高的应用及研究价值。