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Effect of Fiber-oil Dual-purpose on Fiber Yield and Single Fiber Counts in Ramie [Boehmeria nivea (L.) Gaud.]

苎麻油纤兼收对纤维产量及单纤维支数的效应



全 文 :第 28 卷 第 6 期 作 物 学 报 V ol. 28, N o. 6
2002 年 11 月  767~ 770 页 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA pp. 767~ 770 N ov. , 2002
苎麻油纤兼收对纤维产量及单纤维支数的效应Ξ
徐 俐1 周瑞阳1, 3  李光明2 刘恒蔚1
(1湖北农学院农学系, 湖北荆州 434103; 2中国农业科学院油料作物研究所, 湖北武汉 430070)
摘 要 以光钝感苎麻N G1 为材料, 于三麻现蕾始期摘除花器, 每 7 天收获一次种子和原麻, 并与同期收获的自然开
花结实株 (ck) 比较。结果发现: 虽然同期收获的开花结实株的原麻产量低于摘除花器株, 但前者的单纤维支数反而高
于后者。种子成熟期迟于纤维工艺成熟期两个星期, 于种子成熟期收获, N G1 的单纤维支数比工艺成熟期下降仅
5. 20% , 原麻产量提高 4. 04% , 而种子增重达 26. 11%。说明种子成熟期的光合产物主要运 往种子而不是韧皮纤维。
三麻油、纤兼收对单纤维支数的提高是有利的, 因为苎麻生产中三麻的实际收获期远远迟于纤维工艺成熟期。
关键词 苎麻; 油纤兼用
中图分类号: S563   文献标识码: A
Effect of F iber-o il D ua l-purpose on F iber Y ield and Single F iber Coun ts in Ram ie
[B oehm eria nivea (L. ) Gaud. ]
XU L i1 ZHOU R ui2Yang1, 3  L I Guang2M ing2 L IU H eng2W ei1
(1 A g ronom y D epartm ent of H ubei A g ricultural College, J ingzhou 434103; 2O il C rop R esearch Institu te of Chinese A cad em y of A g ricultural S ci2
ence, W uhan 430070, China)
Abstract T he th ird crop of ram ie N G1, a pho toperiod2neutral ram ie line, w as treated by two m ethods: one
w as naturally flow ering and bearing (CK) , and the o ther w as to remove its flow er o rgans (R F). T he seed and
fiber w ere harvested every 7 days. T he fiber yield of CK p lan ts w as low er than that of R F at the sam e harvest
stage, but the single fiber coun ts w as h igher than that of R F. Seed m aturity w as later two w eek s than fiber
m aturity. W hen seeds m atured, N G1 fiber coun ts decreased on ly 5. 20% , raw ram ie yield increased 4. 04% ,
and seed w eigh t increased 26. 11% , compared w ith that w hen fiber m atured. It w as show n that pho tosyn thetic
p roducts w ere no t m ain ly transferred to bast fiber but to seeds. Fo r the th ird crop of ram ie, the dual2p ropose
fo r fiber and o il w as feasible because the harvest tim e w as m uch later than the fiber m aturity in p ractice.
Key words R am ie; D ual2p ropose fo r fiber and o il
  苎麻[B oehm eria nivea (L. ) Gaud. ]是荨麻科苎
麻属宿根性草本植物, 在长江流域年收三季, 生物
产量高。但长期以来, 人们主要利用只占生物产量
5% 左右的韧皮纤维, 造成极大浪费。苎麻的综合
利用日益受到关注, 并有零星报道[ 1 ]: 苎麻叶可作
饲料, 骨可作纤维板和刨花板, 骨和壳可培植食用
菌, 根和叶可作药用。但这些均限于苎麻根、茎、
叶、骨的利用, 而未见关于苎麻种子的利用。这主
要是由于普通栽培苎麻是短日照作物, 一般在 9 月
中、下旬开花, 收麻时种子尚未成熟并且产种量低
而未被利用。光钝感苎麻的发现, 使得每年可收
2~ 3季种子, 提高了产种量; 同时, 光钝感与光敏
感苎麻的杂交后代的原麻产量有大幅度提高, 且三
麻开花期大大提前[ 2, 3 ]。因此苎麻种子和纤维的同
时利用成为可能。
关于苎麻种子, 前人只是报道其含油量 30% 左
右, 油可供食用, 但未作深入研究。周瑞阳分析苎
麻种子油的脂肪酸组分[ 4 ] , 发现其亚油酸相对含量Ξ 基金项目: 高等学校骨干教师资助计划资助。
Supported by foundation for university key teacher by the N ationalM inistry of Education.
作者简介: 徐俐 (19742) , 女, 硕士, 作物遗传育种方向。  3 通讯作者: E2m ail: ry_ zhou@hotvoice. com
Received on (收稿日期) : 2001209227, A ccep ted on (接受日期) : 2002203201

高达 80% 左右, 且不同基因型间的变异系数小。亚
油酸作为人体必需脂肪酸, 能合成前列腺前体, 调
节血压, 可见苎麻种子油有较高的营养价值。
但要实现苎麻油、纤兼收, 必须明确收获种子
对纤维产量和品质是否有不良效应。这就是本研究
的目的。
1 材料与方法
以光钝感苎麻N G1 三麻为材料, 设置开花始
期摘除花器 (以下简称R F)和任其自由开花结实 (以
下简称 CK) 两种处理。每 7 天收获 1 次种子和原
麻, 去除花器植株只收原麻。其中原麻的收获从
1998ö9ö12~ 10ö10, 共 5 次收获; 种子的收获从 8ö
30~ 10ö17, 共 8 次收获。两行区, 4 次重复。
由于苎麻单纤维支数因植株部位不同而变化较
大, 于是分别对梢部 (以下简称 T S)、中部 (以下简
称M S)、基部 (以下简称BS) 纤维进行测定。就同
一收获时期、同一部位、两种不同处理的单纤维支
数进行差异显著性检验时, 利用两个样本成组数据
的平均数比较, 进行 t 检验。
单纤维支数测定用常规法, 残余法测定含油
量, 具体操作参照。气相色谱法测定脂肪酸组成及
含量。
2 结果与分析
2. 1 苎麻油纤兼用对纤维支数的影响
2. 1. 1 开花结实对纤维品质的影响  1998ö9ö12
第一次收获原麻, 此时纤维已具备一定成熟度。对
同一收获时期两种不同处理的单纤维支数进行显著
性检验 (表 1) , 可知, 开花结实植株 (CK) 的单纤维
支数略高于摘除花器株 (R F) , 但两者差异不显著,
说明开花结实并不对N G1 三麻纤维支数造成不良
影响; 将不同部位比较发现, CK 株上、中和下部的
单纤维支数都高于 R F 株, 尤其是中部的单纤维支
数高于后者 98. 8 公支, 说明开花结实有利于单纤
维支数的提高。
表 1  NG1 自然结实株与人工摘花株的纤维支数差异显著性检验 (df= 6)
Table 1  Sign if icance test for the difference of single f iber count between CK and RF plants
收获期
Harvesting
tim e
纤维部位
F iber
position
单纤维支数
Single fiber counts
CK RF
S21 S22 t
置信区间
Confidence
internal
TS 1996 1975 1601. 00 2401. 00 0. 759 24. 00±77. 40
9ö12 M S 1929 1931 3467. 00 9015. 58 - 0. 040 2. 25±136. 69
BS 1907 1864 6604. 92 6022. 92 0. 774 43. 50±137. 50
TS 1884 1801 3140. 67 2588. 67 2. 193 83. 00±92. 62
9ö19 M S 1834 1792 8460. 33 4361. 58 0. 737 41. 75±138. 55
BS 1700 1666 5975. 33 6740. 25 0. 607 34. 25±137. 96
TS 1835 1820 5828. 67 1093. 58 1. 821 75. 75±101. 80
9ö26 M S 1896 1737 23713. 58 9311. 58 0. 803 73. 00±222. 33
BS 1600 1578 4666. 25 5624. 92 0. 444 22. 50±124. 11
TS 1810 1775 7768. 67 9404. 92 0. 588 38. 50±160. 33
10ö3 M S 1813 1684 4013. 67 8896. 00 1. 223 69. 50±139. 01
BS 1518 1528 7841. 00 8938. 25 - 0. 158 10. 25±158. 49
TS 1754 1734 6668. 67 2082. 25 1. 042 48. 75±114. 45
10ö10 M S 1814 1648 6387. 67 3107. 00 2. 196 107. 00±119. 22
BS 1491 1505 2430. 33 5134. 92 - 0. 339 14. 75±106. 42
平均 TS 1855. 8±91. 3 1821. 0±91. 9
M ean M S 1857. 2±52. 5 1758. 4±110. 8
BS 1643. 2±168. 5 1628. 2±145. 6
  CK: 开花结实; RF: 摘花。TS: 梢部; M S: 中部; BS: 基部。
  CK: Contro l; RF: To Remove flow er organs; TS: Top Stem; M S: M iddle Stem; BS: Base Stem.
2. 1. 2 纤维工艺成熟期与种子成熟期的纤维支数
比较  苎麻黑秆 2ö3 作为纤维工艺成熟期。N G1
三麻纤维工艺成熟期在 9 月 26 日, 而种子成熟期
在 10 月 10 日, 两者相差 14 天。比较两个时期的单
纤维支数 (表 2) 可知, 在种子成熟期收获, 基部的
单纤维支数显著下降, 梢部和中部的也有所下降,
但未达到显著水平。说明苎麻的油纤兼用, 因为种
子成熟期迟于纤维成熟期导致单纤维支数的降低,
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表 2  种子成熟期 (10ö10)与工艺成熟期 (9ö26)的单纤维支数比较 (df= 6)
Table 2  Sign if icance test for f iber counts harvested in seed matur ity (10ö10) and f iber matur ity (9ö26)
部位
Stem position
9ö26 收获
Harvested in 9ö26 10ö10 收获Harvested in 10ö10 S21 S22 t
梢部 TS 1896 1783 5828. 67 6668. 67 2. 022
中部M S 1810 1755 23713. 58 6387. 67 0. 634
基部BS 1600 1491 4666. 25 2430. 33 2. 5883
但其下降速度较为缓慢。迟收获 14 天, 两者的单纤
维支数差异尚未达到显著水平。
2. 2 苎麻油纤兼用对原麻产量的影响
分别取N G1 开花结实和摘除花器两种处理的
13 根茎干燥原麻重量作比较 (图 1)。在 9 月 12 日
两者的原麻产量就表现出差异; 至 9 月 26 日, 原麻
产量已基本稳定, 此时两种处理的原麻产量差异接
近最大值。由于 9 月 12 日至 9 月 26 日是原麻和种
子干物质积累的重要时期, 显然, 种子干物质积累
导致开花结实株原麻产量下降。10 月 10 日, 结实
株的原麻 (13 茎) 产量为 17. 79 g, 比摘除花器株减
产 14. 55%。可见, 收获种子对原麻产量有较大的
不利影响。
2. 3 油纤兼用苎麻收获期的探讨
N G1 种子的含油量、脂肪酸组成及干物质在种
子发育过程中的变化见表 3。可知, 9 月 26 日后, 无
论是含油量还是各脂肪酸的相对含量都没有很大变
化, 但种子重量仍在增加, 而此时也正好是N G1 纤
维工艺成熟期。说明若此时收获种子, 并不影响种子
含油量和各脂肪酸相对含量, 但种子产量会下降。
  将CK 原麻产量、单纤维支数ö100、10 万粒种
子重随生育期变化的趋势绘制于图 2 。可见 , 9 月
26 日 (纤维工艺成熟期) 至 10 月 3 日期间, 原麻产
量和单纤维支数分别呈现一定的增加和降低趋势,
10 月 3 日之后变化已不大, 即在 10 月 3 日前后与
10 月 10 日 (种子成熟期) 收获的原麻的单纤维支数
已相差不大, 但在此期间种子重仍然在增加。故种
子完全成熟后收获比在两个成熟期之间收获好。因
此油纤兼用苎麻的收获期需根据其目的来定: 若侧
重于油用, 可在种子成熟后收获; 若侧重于纤用,
则可在纤维工艺成熟时收获。
图 1  摘花株与结实株原麻产量比较
F ig. 1  The comparison of raw ram ie yields
betw een CK and RF p lants
表 3  不同时期种子中粗脂肪含量 (% )与各脂肪酸组成 (% )及种子重 (克ö十万粒)
Table 3  Seed oil contents (% ) and fatty ac id compositions (% ) and gra in weight (gö105 gra ins) in different stages
指标 Index
收获期 Harvesting tim e
8ö30 9ö5 9ö12 9ö19 9ö26 10ö3 10ö10 10ö17
粗脂肪 O il content 3. 08 4. 39 9. 72 15. 11 24. 24 24. 01 25. 77 24. 30
棕榈酸 Palm itic acid 19. 69 19. 00 8. 33 7. 76 5. 76 5. 87 5. 67 5. 54
硬脂酸 Stearic acid 3. 73 3. 45 2. 95 3. 02 2. 46 2. 41 2. 45 2. 45
油酸O leic acid 7. 52 7. 38 9. 96 11. 64 10. 98 11. 68 11. 99 12. 33
亚油酸 L inolenic acid 46. 10 45. 13 74. 21 75. 17 79. 95 79. 11 79. 10 78. 80
亚麻酸 L inolenic acid 18. 06 18. 61 4. 56 2. 41 0. 85 0. 93 0. 78 0. 88
未知酸 U nknow n acid 4. 84 6. 43 0 0 0 0 0 0
不饱和酸U nsaturated acid 71. 68 71. 12 88. 37 89. 22 91. 78 91. 72 91. 87 92. 01
饱和酸 Saturated acid 23. 42 22. 45 11. 28 10. 78 8. 22 8. 28 8. 12 7. 99
种子重 Grain w eigh t 2. 182 2. 867 3. 619 6. 525 7. 333 8. 229 8. 615
9676 期            徐 俐等: 苎麻油纤兼收对纤维产量及单纤维支数的效应               

图 2  种子产量、原麻产量和平均单纤维
支数ö100 随生育期的变化
F ig. 2  Changes trends of seed yield、raw ram ie
yield and average fiber countsö100 in
diffent grow ing stages
3 讨论
本研究结果表明, 光钝感苎麻N G1 同一时期
的开花结实株比摘除花器株的单纤维支数不但没有
下降, 反而有一定的提高, 特别是中部单纤维支数
提高近 100 公支, 但未达到显著水平。据李吉安等
对圆叶青的研究, 施用苎麻控花试剂 PGR 1, 能控
制三麻开花结籽, 提高纤维产量 7. 8%~ 31. 5% ,
提高纤维支数 112~ 591 公支[ 5 ]。这与本研究结果
不一致, 可能是所取材料不同, 也可能是 PGR 1 本
身对纤维细胞的影响。因为据王火明、何嵩山等的
研究, 几种生长调节剂均能抑制苎麻的生殖生长,
但只有 802 能提高单纤维支数, 其他几种调节剂对
纤维支数无大影响[ 6 ] , 说明苎麻生殖生长的抑制不
一定能提高纤维支数。
  苎麻油纤兼收的主要问题是纤维工艺成熟期与
种子成熟期的不一致性。但这种不一致性对单纤维
支数的不利效应并不大。在本研究中, N G1 的工艺
成熟期 (9 月 26 日)与种子成熟期 (10 月 10 日)相差
14 天, 单纤维支数平均相差仅 92 公支, 平均每天
下降 6. 57 公支。但据前人对头麻 (不开花结实) 的
测定结果, 白脚麻的单纤维支数在 5 月 31 日收获
为 1969 公支, 6 月 10 日收获仅为 1330 公支, 平均
每天递减 64 公支[ 7 ]。可见, 结实明显延缓了单纤维
支数的下降速度。这可能是种子成熟期的光合产物
主要运往种子, 而不是纤维, 从而延缓了纤维细胞
壁的加厚。同一时期开花结实株中部的单纤维支数
高于摘除花器株 (表 1) , 而苎麻开花结实在中、上
部, 说明开花结实阻止或减弱中部的纤维细胞壁加
厚, 该结果与上面的分析也相吻合。茎上部纤维细
胞没有受到很大影响, 可能是由于细胞小, 细胞壁
加厚过程缓慢。
就光钝感苎麻而言, 迟收两个星期, 单纤维支
数下降 5. 20% , 而种子增重达 26. 11% (表 2)。可
见, 油纤兼用是值得的。但光钝感品种头、二麻也
开花结实, 对纤维产量的不利影响较大。生产上栽
培的均为光敏感苎麻品种, 仅三麻开花结实。由于
三麻是最后一季, 不需抢收, 其收获期实际上远远
迟于纤维工艺成熟期; 尽管栽培苎麻开花较迟, 种
子成熟度低, 但对纤维产量的不良影响已经造成。
由图 1 可知, 9 月 12 日收获的第一期原麻, 结实株
减产 16. 15%。据此分析, 光敏感品种三麻油纤兼
收, 不但对纤维支数没有实质性的不利影响, 而且
还能延缓单纤维支数的下降速度。说明光敏感苎麻
可能更有利于油、纤兼收的实现。
总之, 为了减少光合产物的浪费, 途径有两
条: 一是选育无籽苎麻, 二是选育油纤兼用苎麻。
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