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环保包装专用苎麻品种筛选

2024-11-02徐敏熊伟王维张奥深陈炼刘伟汪红武

湖北农业科学 2024年10期

摘要:根据轻型环保包装材料的苎麻[Boehmeria nivea (L.) Gaudich.]品种要求,2021—2022年对现有国内审定的8个苎麻品种进行农艺性状调查、纤维支数测定、抗性鉴定等研究,筛选出具有中等抗性以上、纤维支数2 000公支以上、纤维产量3 750 kg/hm2以上的品种苎麻。对抗性、产量、纤维支数综合分析,根据分析结果从8个品种中筛选出中苎1号、赣苎6号、华苎6号3个适宜环保包装专用的苎麻品种。

关键词:环保包装; 苎麻[Boehmeria nivea (L.) Gaudich.]品种; 产量; 纤维支数; 抗性

中图分类号:S563.2 文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2024)10-0106-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.10.019 开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Abstract: According to the ramie[Boehmeria nivea (L.) Gaudich.] variety requirements of light environmental protection packaging materials, in 2021—2022, the investigation of agronomic traits, fiber count determination and resistance identification of 8 ramie varieties approved in China were carried out. The ramie varieties with more than medium resistance, more than 2 000 Nm fiber fineness and fiber yield of more than 3 750 kg/hm2 were selected. Based on the comprehensive analysis of resistance, yield and fiber count, three ramie varieties suitable for environmental protection packaging, Zhongzhu No. 1, Ganzhu No. 6 and Huazhu No. 6 were selected from 8 varieties.

Key words: environmental protection packaging; ramie[Boehmeria nivea (L.) Gaudich.] var64fafab89996617fb9a9dc24867d7e6fda059d8d8efa30006e4437ed3b5c7f9fieties; yield; fiber count; resistances

苎麻[Boehmeria nivea (L.) Gaudich.]纤维产量高、富含木质素、纤维强度大、可完全降解等特性,为研究轻型环保包装产品提供原料支撑,以破解白色污染问题,为塑料包装提供替代品[1]。以轻薄耐用为目标,开展苎麻品种(系)筛选[2-4],为苎麻纤维绿色环保包装及苎麻基可降解塑料包装提供原材料。

从替代塑料的苎麻产品中挖掘苎麻布轻型环保包装、添加苎麻粉可降解塑料、苎麻纤维与可降解塑料制作的复合材料,3种产品可以为缓解塑料替代品危机提供苎麻方案[5-7]。市场上流通量较大的可降解材料主要包括聚乳酸(PLA)、f48f4ef5ca03665b7d30232deb1e6936cc1a31cc4c45b4713ee7893e0f684375聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和淀粉基可降解塑料[8]。植物纤维/生物降解塑料复合材料是生物物质资源化利用的重要手段,而麻类纤维的强度高,纤维复合材料的增强材料大多应用麻类纤维。苎麻生物产量高,纤维强力在天然纤维中最强,具备作为环保包装原料的潜力[9]。符合制作苎麻编织轻型环保包装的苎麻在纤维细度和产量上没有强制限制。纤维支数度2 000公支以上、产量3 750 kg/hm2以上标准的苎麻品种多为国家审定苎麻品种,大多集中在中苎、华苎、川苎、赣苎和湘苎系列品种[10,11]。制作苎麻降解塑料的加工过程需要将全株苎麻粉碎至微米级,为了增强苎麻纤维复合材料的强力,需要筛选生物产量高、纤维强度大的苎麻品种。

从研究目的出发,进行农艺性状调查、纤维支数测定、抗性鉴定[12]等研究,筛选出适宜湖北省区域种植的轻型环保包装苎麻品种。

1 材料与方法

1.1 试验地概述

2020年11月在咸宁市农业科学院向阳湖试验基地引进华苎6号、鄂牧苎6号、赣苎6号、华苎7号、华苎4号、中苎1号、川苎12号、中苎3号共8个品种(系),设置3次重复,8个处理,随机栽种。小区面积1 334 m2,小区四周设置保护行。苎麻第一年均只有1次收获期,2021年为第一年麻。2022年8月后遭遇特大干旱,只有头麻和二麻2次收获期。

1.2 苎麻测产方法

1.2.1 调查测产点的苎麻种植基本情况 登记测产品种的种植时间、面积和栽培管理方式。了解测产点的苎麻种植面积、土壤质量、管理等情况。

1.2.2 选取测产点 采用分组取样法在具有代表性的示范田取样。每测产点取样2 m2;经济性状调查每点取样10株。

1.2.3 相关农艺性状测定 每个测产点取样后测定相关性状,株高、茎粗测量10株并取平均值;10片皮厚为10片鲜麻皮中部的厚度;有效株数、总鲜重、鲜茎重、鲜麻重、鲜叶重、鲜骨重、原麻重为取样面积数据,根据取样面积换算成每公顷的产量;鲜麻重为鲜茎利用机械打剥后称取的重量;鲜骨重为鲜茎重减去鲜麻重;原麻重为鲜麻晒干的重量;干湿比为原麻重/鲜麻重;出麻率为原麻重/总鲜重。

1.3 不同苎麻品种对夜蛾的抗性调查

统计每个品种3次重复的夜蛾大致规模,根据取样点苎麻叶片受损情况,确定不同苎麻品种对夜蛾的抗性,分为高、中、低3个级别。

1.4 数据处理

采用Excel 2019软件对数据进行整理分析。

2 结果与分析

2.1 不同苎麻品种夜蛾抗性调查

从表1可以看出,各参试品种中抗性最好的为华苎6号,中等偏上的为鄂牧苎6号、赣苎6号、华苎7号,抗性中等的为华苎4号。

2.2 不同苎麻品种各季的总鲜重情况

不同苎麻品种各季总鲜重如图1所示,2021年第一季参试品种总鲜重为45.4~61.9 t/hm2,其中华苎6号、鄂牧苎6号、川苎12号位列前三,产量分别为61.9、57.5、57.5 t/hm2。2022年两季总鲜重最大的品种均为川苎12号,第一季总鲜重排名第二、第三的品种分别为华苎4号、鄂牧苎6号;第二季总鲜重排名第二的品种为中苎1号,为37.7 t/hm2,与川苎12号相差13.1 t/hm2,川苎12号的总鲜重在第二季远高于其他品种。

2.3 不同苎麻品种各季的鲜茎重情况

由图2可以看出,2021年第一季鲜茎重为33.1~49.7 t/hm2,其中华苎6号最高、华苎4号最低,差异明显;2022年第一季鲜茎重排名前三的品种分别为鄂牧苎6号、华苎4号、川苎12号,分别为35.4、35.3、32.1 t/hm2;2022年第二季鲜茎重最高的品种为川苎12号,为33.9 t/hm2,最低的为中苎3号,为11.5 t/hm2,差异明显。

2.4 不同苎麻品种各季的鲜骨重情况

由图3可以看出,2021年第一季鲜骨重较大的两个品种为华苎6号和鄂牧苎6号,远高于其他品种;2022年第一季鲜骨重排名前三的品种为华苎4号、鄂牧苎6号、川苎12号,分别为28.60、27.50、26.45 t/hm2;2022年第二季鲜骨重较大的两个品种为川苎12号和中苎1号,两个品种的鲜骨重相差11.07 t/hm2,其中川苎12号的鲜骨重远高于其他品种,与总鲜重表现趋势一致。

2.5 不同苎麻品种各季的鲜叶重情况

由图4可以看出,2021年第一季参试品种鲜叶重为5.2~19.3 t/hm2,其中川苎12号、鄂牧苎6号、华苎4号排名前三;2022年第一季鲜叶重最大的品种为川苎12号,为21.8 t/hm2,远高于其他品种;2022年第二季鲜叶重排名前三的品种为川苎12号、中苎1号、赣苎6号。

2.6 不同苎麻品种各季的株高情况

由图5可知,2021年第一季株高最大的品种为鄂牧苎6号,为135.4 cm,最小的品种为赣苎6号,为98.8 cm,其余品种的株高位于112.6~123.9 cm,无明显差异;2022年第一季株高排名前三的品种为鄂牧苎6号、华苎4号、川苎12号,分别为204.0、196.0、191.0 cm;2022年第二季株高最小的品种为中苎3号,为77.4 cm,参试品种株高排名前三的品种为中苎1号、华苎7号、川苎12号。

2.7 不同苎麻品种各季的茎粗情况

由图6可以看出,2021年第一季参试品种茎粗为7.28~9.26 mm,排名前三的品种为川苎12号、华苎4号、中苎1号;2022年第一季茎粗排名前三的品种与2021年第一季相同;2022年第二季茎粗最大的品种为中苎1号,为11.19 mm,最小的品种为中苎3号,为6.88 mm,茎粗排名第二、第三的品种分别为川苎12号、赣苎6号。

2.8 不同苎麻品种各季的湿麻重情况

由图7可以看出,2021年第一季参试品种湿麻重排名前三的为华苎6号、赣苎6号、中苎1号,分别为7.6、7.0、6.8 t/hm2,鄂牧苎6号湿麻重为6.7 t/hm2,排名第四;2022年第一季不同苎麻品种湿麻重为3.70~7.85 t/hm2,其中排名前三的品种为鄂牧苎6号、华苎6号、华苎4号;2022年第二季湿麻重排名前三的品种为川苎12号、赣苎6号、中苎1号,分别为5.25、5.12、4.42 t/hm2。

2.9 不同苎麻品种各季纤维产量的比较

由图8可以看出,2021年第一季参试品种原麻重排名前三的分别为中苎1号1.95 t/hm2、华苎6号1.7 t/hm2、鄂牧苎6号1.7 t/hm2;2022年第一季原麻重为0.75~1.82 t/hm2,原麻重最大的品种为华苎4号、最小的品种为中苎3号,相差1.07 t/hm2,排名第二、第三的品种分别为鄂牧苎6号、川苎12号;2022年第二季原麻重排名前三的品种为川苎12号、赣苎6号、中苎1号。

从图9可以看出,三季总纤维产量超过4.0 t/hm2的6个品种分别为中苎1号、华苎4号、华苎6号、鄂牧苎6号、赣苎6号、川苎12号,其中排名前三的品种为川苎12号、中苎1号、鄂牧苎6号。

2.10 不同苎麻品种各季的10片皮厚情况

由图10可以看出,2021年第一季10片皮厚为4.04~6.75 mm,10片皮厚最大的品种为川苎12号,最小的品种为华苎7号,排名第二、第三的品种分别为中苎1号(6.42 mm)、华苎4号(5.57 mm);2022年第一季10片皮厚排名前三的品种为中苎3号、川苎12号、中苎1号;2022年第二季10片皮厚最大的品种为中苎1号(7.66 mm),最小的品种为中苎3号(3.10 mm),相差4.56 mm,排名第二、第三的品种分别为川苎12号、赣苎6号。

2.11 不同苎麻品种各季的有效株数

根据3次重复,计算出每平方米各参试品种的有效株数。由图11可以看出,2021年第一季参试品种有效株数最大的为赣苎6号(65株/m2),最小的为川苎12号(41株/m2),中苎3号和鄂牧苎6号有效株数分别排名第二、第三,分别为60株/m2和57株/m2;2022年第一季参试品种有效株数为32~52株/m2,排名前三的品种为鄂牧苎6号、华苎6号、赣苎6号,有效株数最小的品种为川苎12号(32株/m2);2022年第二季参试品种有效株数排名前三的为鄂牧苎6号(60株/m2)、中苎3号(57株/m2)、华苎6号(52株/m2)。

2.12 不同苎麻品种各季的纤维干湿比情况

由图12可以看出,2021年第一季参试品种纤维干湿比最大的品种为中苎1号(29.1%),排名之后的品种为中苎3号、鄂牧苎6号和华苎7号,这3个品种的纤维干湿比相差不大;2022年第一季参试品种纤维干湿比为19.0%~31.0%,纤维干湿比排名前三的品种为川苎12号、赣苎6号、中苎1号,分别为31.0%、30.0%、28.0%;2022年第二季参试品种纤维干湿比最大的品种为川苎12号(32.4%),其余品种干湿比相差不大。

2.13 不同苎麻品种各季的鲜茎出麻率情况

由图13可以看出,2021年第一季参试品种鲜茎出麻率最高的为赣苎6号(4.90%),鲜茎出麻率排名第二、第三的品种分别为川苎12号(3.89%)、中苎1号(3.55%);2022年第一季鲜茎出麻率最高的品种为中苎1号(7.28%),远高于其他品种,排名第二、第三、第四的品种分别为华苎7号(5.8%)、赣苎6号(5.76%)、川苎12号(5.45%);2022年第二季鲜茎出麻率排名前三的品种为赣苎6号、中苎1号、川苎12号,鲜茎出麻率都高于5.0%。

2.14 不同品种的纤维支数调查

将8个品种收获的原麻送至农业农村部麻类产品质量监督检测测试中心检测,结果如图14所示,纤维支数达2 000公支以上的品种有5个,纤维支数由高到低排名为中苎3号、赣苎6号、华苎7号、中苎1号、华苎6号。

3 小结

从抗性分析可知,抗性最好的品种为华苎6号,中等偏上的品种为鄂牧苎6号、赣苎6号、华苎7号,抗性中等的品种为华苎4号。

从农艺性状(总鲜重、鲜茎重、鲜麻骨重、鲜叶重、湿麻重等)分析可知,2021年第一季的优势品种为华苎6号、鄂牧苎6号、中苎1号;2022年第一季的优势品种为华苎4号、鄂牧苎6号、华苎6号;2022年第二季的优势品种为川苎12号、中苎1号、赣苎6号。

从生长性状(株高、茎粗、有效株数、鲜茎出麻率等)分析可知,2021年第一季的优势品种为川苎12号、华苎4号、中苎1号;2022年第一季优势品种为川苎12号、华苎4号、中苎1号;2022年第二季优势品种为川苎12号、中苎1号、赣苎6号。

从产量性状分析可知,2021年第一季原麻重排名前三的品种为中苎1号、华苎6号、鄂牧苎6号;2022第一季原麻重排名前三的品种为华苎4号、鄂牧苎6号、川苎12号;2022年第二季原麻重排名前三的品种为川苎12号、赣苎6号、中苎1号;三季产量超过250 kg的有6个品种,为中苎1号、华苎4号、华苎6号、鄂牧苎6号、赣苎6号、川苎12号,排名前三的品种为川苎12号、中苎1号、鄂牧苎6号。

从纤维支数分析可知,2 000公支以上的品种为中苎3号、赣苎6号、华苎7号、华苎6号和中苎1号。

通过抗性、农艺性状、生长性状、产量性状、纤维支数等综合分析,2年共筛选出适宜用于环保包装专用苎麻品种的3个优异种质为中苎1号、赣苎6号、华苎6号。

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收稿日期:2023-06-27

基金项目:湖北省重点研发计划项目(2020BBB090);国家现代农业产业技术体系资助项目(CARS-16)

作者简介:徐 敏(1986-),女,湖北黄陂人,农艺师,主要从事苎麻栽培及苎麻育种研究,(电话)15327217285(电子信箱)1193481757@qq.com;通信作者,汪红武(1984-),男,湖北咸宁人,副研究员,硕士,主要从事苎麻栽培育种及多用途应用研究,(电子信箱)15272710171@163.com。