簇中微气候对天然彩茧家蚕品种茧丝质的影响

刘俊凤,刘彬斌,陈义安,杜周和

(四川省农业科学院 蚕业研究所,四川 南充 637000)



簇中微气候对天然彩茧家蚕品种茧丝质的影响

刘俊凤,刘彬斌,陈义安,杜周和*

(四川省农业科学院 蚕业研究所,四川 南充 637000)

研究了不同微气候条件对天然彩色茧品种“蜀黄1号”蚕茧质量和茧丝质量的影响。结果表明:随温度升高、湿度加大和通风不良,普通茧率、全茧量、茧层量、茧层率等茧质指标均下降；鲜茧出丝率、纤度和净度受簇中微环境影响较小；高湿、高热叠加使粒茧丝长急剧变短；解舒率随温度升高、湿度加大和通风不良而明显降低。适合于“蜀黄1号”的最佳簇中环境为温度24 ℃、相对湿度70%、自然通风。在此条件下重要质量指标均达到最佳:普茧率95.12%,茧层量0.432 g,茧层率22.62%,粒茧丝长1154 m,解舒率79.24%,鲜茧出丝率18.46%。

簇中气候;天然彩茧;茧质;丝质

我国是世界公认的蚕丝大国,茧丝产量占世界总量的80%左右,但不是蚕丝强国,出口产品加工程度低,大多属于原料或半成品,且产品类型单一、质次价低,严重影响产业效益提高,甚至威胁到蚕业的生存和发展。彩色茧丝与白色茧丝的天然大分子结构相同,但彩色茧丝的结晶度比白色茧丝低,茧丝蛋白分子间孔隙率大,因此彩色茧丝比白色茧丝具有更好的保湿、抗菌、抗氧化和防紫外线功能[1-5]。当前,国际市场上天然彩色茧丝十分走俏,供不应求，其价格是传统白色茧丝的数倍至数十倍。因此，选育推广天然彩色茧家蚕品种,采用先进技术进行产品深度开发,具有广阔的利润空间和诱人的商业前景,是提高蚕业经济效益的有效途径之一。有关研究表明,彩色茧丝的丝胶含量比白色茧丝高[6]；同时,不同彩色茧品种间茧丝含胶率存在较大差异[7]。黑板检验显示彩色茧丝裂丝偏多；电镜扫描显示彩色茧丝丝素间裂缝较多,表明丝胶间胶着力偏弱[8]。丝胶的胶结面积和变性程度是影响蚕茧解舒、出丝率及清洁、净度等茧丝品质指标的重要因素,在簇中保护、烘茧、煮茧、缫丝等工序环节上需高度重视。侯国军等研究报道,以方格簇上簇,在自然通风的簇中环境下蚕茧解舒率比在封闭环境下提高11.4%,出丝率提高3.5%,净度和清洁成绩也提高。据刘双双报道,天然黄色蚕丝织物的总色差与织物的脱胶率存在相关性,当脱胶率为21.0%时,脱胶前后总色差最小,既保证了织物的含胶率,又最大限度地保留了天然颜色值[10]。丝织物的柔软性和其丝胶留存率没有必然联系,留存率高未必柔软性就差。采用对丝素具有溶胀作用的化合物,在湿热条件下解析丝胶中的色素,使其转移到丝素中,可以提高丝素中天然色素的含量[11]。王祥荣等发明了一种提高丝素中色素含量的方法,利用尿素或硫脲作为色素转移助剂,将丝胶中的色素向丝素中转移,使丝素中天然色素的含量提高2～3倍[12]。高含胶率茧丝柔化技术和色素转移技术较好地解决了天然彩色茧丝色彩偏浅的问题,弥补了彩色茧丝生产和消费的短板。

在四川省农作物育种攻关项目资助下,我们在“十二五”期间育成天然彩色茧家蚕品种“蜀黄1号”,通过了省级审定。根据四川省夏秋蚕期的气候特点,笔者设计几种不同的簇中微气候环境,研究了簇中环境对天然彩色茧新品种“蜀黄1号”茧丝质量的影响,旨在为新品种的推广应用和优质彩色茧原料生产提供技术支持。

1　材料与方法

1.1试验材料

本试验于2015年秋季蚕期在四川省农业科学院蚕业研究所进行。供试蚕品种为天然彩色茧蚕品种“蜀黄1号”一代杂交种,由本所家蚕育种研究室提供。

温湿度控制设备为四川南充桃园生化公司生产的CYS220-40A型蚕用智控装置，其温湿度控制器测控范围为温度-55～125 ℃,相对湿度10%～99%。

1.2试验设计

采用常规桑叶饲育方式饲养蜀黄1号；塑料折簇上簇,每簇熟蚕400头,每处理4次重复。按表1设置调节簇中微气候环境。

表1　簇中微气候条件设计

1.3调查项目及方法

1.3.1茧质成绩调查上簇7 d后采茧,将每个处理4次重复的蚕茧采集在一起，混匀,分别调查鲜茧普茧率、全茧量、茧层量及茧层率等项目。用肉眼鉴别蚕茧，茧层、茧形无疵点的计为普茧；有疵点的蚕茧及双宫、柴印、黄斑、畸形等计为下茧；以普茧粒数占调查总茧粒数的百分率为鲜茧普茧率。从每个处理4次重复的混合普茧中随机抽取雌、雄茧各25粒,剖茧,分别称量全茧量、茧层量,计算单粒茧平均全茧量、茧层量及茧层率。

1.3.2丝质调查从各试验区选出的普茧中称取缫丝测定材料茧2000 g,平铺到烘茧蚕箔,放入蚕茧干燥箱烘干。丝质成绩测定在南充市纤维检验所进行,主要调查解舒率、粒茧丝长、茧丝纤度、鲜茧出丝率及净度等指标。

2　结果与分析

2.1簇中微气候对茧质的影响

调查不同簇中微气候条件下“蜀黄1号”的茧质成绩,结果如表2所示。结果显示:以“24 ℃+70%湿度+通风”处理Ⅱ的普茧率最高(95.21%)；随着温度升高、湿度加大、通风不良,普茧率下降,且温度越高、湿度越大,下降趋势越明显；以“30 ℃+90%湿度+密闭”处理Ⅺ的普茧率最低,仅79.78%,与处理Ⅱ差异显著。在高温多湿条件下普茧率降低可能是由于在此条件下熟蚕的生理健康受到了不良影响。全茧量、茧层量和茧层率都随温度升高、湿度加大和通风不良而下降,其中茧层量的下降趋势较急,而全茧量和茧层率的下降趋势相对平缓,且趋势一致。在相同温度条件下,多湿环境中全茧量比干燥环境中重,其原因是在多湿条件下,蚕茧失水慢,含水率较高。对4个质量指标进行综合评价,以“24 ℃+70%湿度+通风”为最佳簇中微环境。

表2　 不同簇中微气候下“蜀黄1号”的茧质成绩

2.2簇中微气候对丝质的影响

调查不同簇中微气候条件下“蜀黄1号”的丝质成绩,结果如表3。结果显示:粒茧丝长和解舒率受簇中微环境影响较大,随温度升高、湿度增大、上簇环境密闭,粒茧丝长先急剧下降后小幅震动,而解舒率一直大幅震荡;鲜茧出丝率、纤度和净度受簇中微环境影响较小,其中鲜茧出丝率随着温度升高、湿度增大和上簇环境密闭而缓慢降低,纤度和净度则小幅波动。粒茧丝长在低温低湿环境中较长,尤其是在低温低湿通风环境中(处理Ⅱ)最长；随着温度升高、湿度加大,熟蚕正常生理活动受到不良影响,吐丝行为受阻,丝腺内残留丝物质增加,因而粒茧丝长变短。解舒率随温度升高、湿度加大而明显降低;在相同温、湿度条件下,通风良好的环境中解舒率明显高于通风不良环境中的；对解舒最不利的是高温、多湿、密闭叠加的恶劣环境(处理Ⅺ,仅38.93%),对解舒最有利的是低温、少湿、通风环境(处理Ⅱ)。鲜茧出丝率随温度、湿度升高而小幅降低,可能由于解舒变差,缫丝过程中落绪次数增多,增加了索绪长吐丝量。综合评价粒茧丝长、解舒率、鲜茧出丝率、纤度和净度五个指标,对茧丝质量最有利的是“24 ℃+70%湿度+通风”处理Ⅱ环境,在此条件下粒茧丝长、解舒率和鲜茧出丝率分别为1154 m、79.24%、18.46%。

表3　不同簇中微气候下“蜀黄1号”的丝质成绩

3　讨论与结论

3.1影响茧丝质量的簇中气候因子及其互作

温度、湿度和气流是影响茧丝质量的三大簇中环境因素,其中温度和湿度是主要的影响因子,气流通过影响湿度而间接产生作用。蚕是变温动物,缺乏自我调节体温的能力,过高过低的环境温度都会引起其不良生理反应。在通常情况下,簇中遭遇低温的情况罕见,而不良高温气候则易发生。在高温条件下,熟蚕的正常生理活动受阻,吐丝不尽,丝腺残留丝物质增多[13],致使粒茧丝长变短、茧层量和茧层率降低。当簇中多湿时,茧层丝胶干燥缓慢,茧丝间胶结面积增大,胶着力增强,丝胶变性程度加深,致使缫丝时丝胶解离困难,解舒率下降；落绪次数增多,索绪长吐废丝量增加,因而鲜茧出丝率降低;如果高温和多湿因素叠加,丝胶变性程度更高,蚕茧解舒更差,解舒率和鲜茧出丝率更低。簇室通风,既可降低温度又可排除湿气,对提高茧丝质量非常有利。

3.2簇中环境对彩色茧丝色泽的影响

现行推广的天然彩色茧蚕品种色素主要存在于丝胶中,丝素中色素含量较少或几乎没有。通过特殊工艺处理[11-12],将丝胶中的色素向丝素转移,或者在丝绸精炼环节提高丝胶留存率,再通过特殊的柔化工艺恢复丝绸的柔软性是当前生产天然彩色丝绸的有效技术措施[12]。适宜的簇中气候因子有利于减轻丝胶过度变性的危害,对丝胶色素的转移和丝绸的柔化处理有利,可为天然彩色丝绸生产提供优质原料。

3.3适于“蜀黄1号”的簇中微环境

本实验结果表明,天然彩色茧蚕品种“蜀黄1号”的最适上簇环境为温度24 ℃、相对湿度70%、开启门窗自然通风换气。在此条件下,几个重要质量指标均达最佳状态:普茧率95.12%,茧层量0.432 g,茧层率22.62%,粒茧丝长1154 m,解舒率79.24%,鲜茧出丝率18.46%。

[1] 徐世清,王建南,陈息林,等.天然彩色茧丝资源及其开发利用[J].丝绸,2003,40(1):42-43.

[2] 瞿永.彩色蚕丝及其织物的性质与应用[J].丝绸,2006,43(9):48-50.

[3] 夏良君,张春华,陈凤翔,等.家蚕添喂酸性大红GR对茧丝结构和性能的影响[J].丝绸,2015,52(3):6-10.

[4] 谭端,卜钕平,胡海,等.天然彩色茧资源的综合利用[J].蚕学通讯,2015,35(1):14-19.

[5] 梁海丽,葛君.家蚕天然彩色茧丝的色素特性研究[J].丝绸,2005,42(6):20-22.

[6] 王叶元,陈芳艳,钟杨生,等.家蚕有色茧丝胶含量的分析[J].广东蚕业,2011,45(2):27-29.

[7] 肖阳,吴福泉,刘新涛,等.家蚕天然有色茧品种间性状与茧色差异[J].广东蚕业,2009,43(3):29-32.

[8] 盖国平,吴清凌,李艳,等.现行技术检测彩色丝的可行性研究[J].中国纤检验,2013(3):79-82.

[9] 侯国军,张金卫,李江涛,等.不同簇具及簇中环境对彩色茧品种秋丰×黄3茧丝质量的影响[J].蚕桑通报,2011,42(2):22-25.

[10] 刘双双,骆倩倩,王伶,等.天然黄色蚕丝织物脱胶工艺与色差[J].丝绸,2014,51(2):26-34.

[11] 姜利利,王祥荣.天然彩丝的精练方法研究[J].国外丝绸,2008(2):10-12.

[12] 王祥荣,姜利利,崔世明,等.提高天然彩色蚕丝色彩浓度的方法:中国,ZL200710043660.8[P].2009-07-22.

[13] 宋广林.簇中管理技术要点[J].蚕桑茶叶通讯,2002(4):36-37.

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(责任编辑:黄荣华)

Effects of Microclimate in Mounting on Cocoon and Silk Quality of Natural-color-cocoon Silkworm Variety Shuhuang No. 1

LIU Jun-feng, LIU Bin-bin, CHEN Yi-an, DU Zhou-he*

(Sericultural Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Nanchong 637000, China)

The effects of different microclimate conditions on the cocoon quality and silk quality of natural-color-cocoon silkworm variety Shuhuang No. 1 were studied. The results indicated that: along with temperature increasing, humidity rising, and airflow losing, the cocoon quality indexes, such as reelable cocoon rate, whole cocoon weight, cocoon shell weight and cocoon shell rate, all declined. The raw silk percentage of fresh cocoon, silk size and neatness were influenced slightly by the microclimate in mounting. The simultaneous high temperature and heavy humidity sharply shortened cocoon filament length. The unwinding rate decreased obviously under the conditions of high temperature, heavy humidity and poor ventilation. The best microclimate conditions in mounting for Shuhuang No. 1 were temperature 24 ℃, relative humidity 70% and natural ventilation. Under these conditions, the following important quality indexes all reached the optimum value: reelable cocoon rate 95.12%, cocoon shell weight 0.432 g, cocoon shell rate 22.62%, cocoon filament length 1154 m, unwinding rate 79.24%, and raw silk percentage of fresh cocoon 18.46%.

Microclimate in mounting; Natural color cocoon; Cocoon quality; Silk quality

2016-05-08

四川省农作物及畜禽育种攻关专项(14-CS-2016-10-6);四川省财政创新能力提升工程专项(2016JYGC10-27-01)。

刘俊凤(1968─),女,河北献县人,研究员,从事家蚕种质资源及遗传育种研究。﹡通讯作者:杜周和。

S881.4

A

1001-8581(2016)10-0064-03