摘要:根據(jù)對(duì)已有的研究資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,揭示了苧麻不同品種、不同生態(tài)條件、不同生育階段與麻株不同部位的纖維結(jié)構(gòu)、物理與化學(xué)性能的變化規(guī)律,明確了通過優(yōu)化農(nóng)藝措施提高纖維群體品質(zhì)是切實(shí)可行的。
關(guān)鍵詞:苧麻纖維結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)化學(xué)成分農(nóng)藝因素
苧麻纖維結(jié)構(gòu)與理化l生能的優(yōu)劣決定了纖維的可紡性能與織物的服用性能,對(duì)影響苧麻纖維結(jié)構(gòu)與理化性能的農(nóng)藝因素進(jìn)行分析,了解其變化規(guī)律,合理開發(fā)苧麻纖維,對(duì)苧麻的育種栽培研究以及為紡織加工企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)纖維原料均具有十分重要的意義。本文綜合有關(guān)文獻(xiàn),對(duì)此進(jìn)行了分析。
1 品種的影響
苧麻不同品種的遺傳基礎(chǔ)不同,其纖維生長發(fā)育各具特色,纖維結(jié)構(gòu)與性能存在程度不等的差異。據(jù)趙文榜于1985年對(duì)“蘆竹青”、“黑皮蔸”、“黃殼早”纖維超分子結(jié)構(gòu)測(cè)定,纖維素結(jié)晶度以“蘆竹青”較高,“黃殼早”次之,“黑皮蔸”較低,分別為64.14%、63.3O%和6O.77%;非晶區(qū)取向因數(shù)以“蘆竹青”較低,“黑皮蔸”居中,“黃殼早”較高,分別為0.688、0.710和0.809;結(jié)晶區(qū)不同晶面的取向因數(shù)大體上以“蘆竹青”較高,“黑皮蔸”次之,“黃殼早”較低。另據(jù)筆者對(duì)(《中國苧麻品種志》所列品種的統(tǒng)計(jì)分析表明,深根叢生型品種單纖維細(xì)度較低,強(qiáng)力較大,分別為l 566支±276支和43.0 cN ±l3.0 cN;中根散生型品種的單纖維細(xì)度較高,強(qiáng)力較低,分別為l 695支±308支和43.0 cN±1.09 cN;淺根串生型品種單纖維細(xì)度更高,強(qiáng)力更低,分別為l 8l3支±352支和41.1 cN±1.09 cN。纖維素含量以晚熟型品種較高,中熟型次之,早熟型較低,分別為71.65% ±3.91%、67.68% ±5.93%和65.42% ±6.36%;半纖維素含量,早中熟型品種接近且偏高,遲熟型品種偏低分別為l4.69% ±2.46%、l4.68% ±2.30% 和l3.13% ±1.62%;木質(zhì)素含量以早熟型品種偏高,中晚熟型接近且偏低,分別為2.36% ±0.97%、1.75% ±1.O6%和1.73% ± 0.95%。
2 不同生態(tài)條件影響
纖維結(jié)構(gòu)與性能的變化是各種自然因子與栽培因子相互作用的結(jié)果。具體表現(xiàn)如下:
不同季別的纖維超分子結(jié)構(gòu)、形態(tài)結(jié)構(gòu)、理化性能存在明顯的規(guī)律性變化。一般而言,纖維素聚合度以頭麻較大,二、三麻較??;纖維素含量及其結(jié)晶度二、三麻較高,頭麻較低;取向度則以頭、三麻較高,二麻較低;半纖維素含量以二麻較高,頭、三麻較低,而木質(zhì)素含量恰好相反。單纖維細(xì)度以頭麻較高,二、三麻較低;單纖維強(qiáng)力頭麻較低,二、三麻較高。如據(jù)測(cè)定蘆竹青”品種頭、二、三麻纖維素聚合度分別為2 763、2 187和2 284;結(jié)晶度為68.95%、73.47%和72.56 0/0.取向指數(shù)為0.957、0.936和0.96 l;纖維素含量為72.O6%、75.33%和73.63%;半纖維素含量為l4.26%、l2.25%和l1.11%;木質(zhì)素含量為0.79%、0.24%和1.O6%。適當(dāng)加大種植密度,有效株數(shù)增加,纖維產(chǎn)量較高。但田間郁閉,有機(jī)與無機(jī)營養(yǎng)條件變劣等,麻株葉面積相對(duì)減少,中下部葉片所能接受到的光照強(qiáng)度相應(yīng)地減弱,凈同化率有所降低,抑制了麻株及其纖維細(xì)胞直徑的過度增長,促進(jìn)了纖維細(xì)胞伸長生長,單纖維細(xì)度提高。據(jù)嚴(yán)文滏等(1985)研究,分株力中等的品種公頃栽30 000蔸,分株力較弱的品種公頃栽45 000蔸左右,單纖維細(xì)度(支數(shù))較稀植的可提高100支~200支以上,對(duì)二、三麻的作用更加顯著。施足肥料,能促進(jìn)麻株生長及其纖維細(xì)胞的分化發(fā)育,有利于纖維細(xì)胞數(shù)量及其單位長度重量的增加,纖維產(chǎn)量較高。但施肥過量,特別是施偏氮肥,雖有利于細(xì)胞數(shù)量、長度及其單位長度重量的增加,但會(huì)導(dǎo)致單纖維細(xì)度的下降。據(jù)王春桃等(1 982)、歐陽鐸聲等(1984)研究,土壤質(zhì)地對(duì)苧麻單纖維細(xì)度和纖維產(chǎn)量有明顯影響。土壤緩效鉀與纖維細(xì)度(支數(shù))、速效鉀與纖維產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān)。施用鉀肥不僅能降低葉片內(nèi)氨基酸和可溶性糖含量,不易感染病菌,增強(qiáng)抗疴勝,提高纖維產(chǎn)量,還能使纖維細(xì)胞排列緊湊,具有降低纖維直徑和胞壁厚度之功效。施用硼肥稀土亦能顯著地提高纖維產(chǎn)量和細(xì)度,經(jīng)萬分之一和萬分之三的螯合稀土一硼處理,苧麻單纖維細(xì)度(支數(shù))較未處理的對(duì)照分別提高26.5%和5.2%。其中對(duì)三麻最為顯著,分別增加2O.8%和lO.4%;頭麻次之,為20.6%和7.8%;二麻最小,僅為lO.3%和5.2%。但增加氮肥用量,施用赤霉素會(huì)導(dǎo)致苧麻單纖維細(xì)度降低。3 不同生長階段與麻株不同部位的影響研究表明,苧麻不同生長階段纖維的結(jié)構(gòu)及各項(xiàng)理化性能指標(biāo)的變化情況有所不同。纖維素聚合度、結(jié)晶度、取向度隨生長期的延長而加大,麻株生長的中后期變化不大,最后趨于平衡,達(dá)到飽和值;單纖維細(xì)度隨生長期增加而降低,最初變化不大,后期上升幅度大;斷裂功、斷裂比功、初始模量及斷裂伸長率初期稍有變化外,中后期基本保持不變;纖維素含量隨生長期延長而逐步增加,但以后速度緩慢,甚至下降;半纖維素等伴生物含量則逐漸降低,但到一定時(shí)期后又開始少量回升,尤以木質(zhì)素為甚。據(jù)邵寬等研究,頭麻從出苗42天、二麻從出苗23天、三麻從出苗25天后,纖維細(xì)度分別為3 571支、2 439支和l 960支;初始模量及斷裂伸長等變化幅度不大;纖維素結(jié)晶度、取向度就已達(dá)到正常值(飽和值),分別為7O%、0.95左右。纖維素含量分別為56.92%、68.77%和72.88%;木質(zhì)素含量分別為1.18%、0.37%、0.93‰ 半纖維素含量分別為l8.11%、l4.49%和l2.15%。但是頭麻到82天,二麻到51天,三麻到69天后,纖維細(xì)度分別達(dá)l 851支、l
4 結(jié)論
4.1 苧麻品種間纖維的超分子結(jié)構(gòu)、形態(tài)結(jié)構(gòu)、機(jī)械物理性能和化學(xué)成分存在著程度不等的差異,通過品種的篩選,以改善纖維的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu),改進(jìn)纖維的理化性能,克服苧麻纖維剛硬有余而彈性不足的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)纖維的全面優(yōu)質(zhì)是切實(shí)可行的。
4.2 通過苧麻的合理布局,優(yōu)化栽培技術(shù),對(duì)纖維發(fā)育進(jìn)行合理調(diào)控,改變纖維的超分子結(jié)構(gòu)、形態(tài)結(jié)構(gòu)和理化性能,是苧麻纖維品質(zhì)綜合改良工程不可忽視的重要方面。
4.3 適當(dāng)早收能有效地縮短麻株及其纖維發(fā)育的時(shí)間,使麻株各部位單纖維細(xì)度得到提高,半纖維素和木質(zhì)素等伴生物含量相應(yīng)降低,并對(duì)降低纖維素的聚合度、結(jié)晶度和取向度有一定的積極作用,進(jìn)而可提高纖維群體品質(zhì)。如“蘆竹青”品種改2/3黑桿收獲為1/2和1/3收獲,單纖維細(xì)度(支數(shù))可提高200支和400支左右。
4.4 紡織工業(yè)可采取分段利用的方法,做到優(yōu)麻優(yōu)用,提高纖維的使用價(jià)值。育種栽培上應(yīng)選育細(xì)度均勻,生長較快的品種,并采取適當(dāng)?shù)霓r(nóng)藝措施,促進(jìn)麻株的生長,減少麻株各部位纖維結(jié)構(gòu)與性能的差異,達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。+國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“苧麻特優(yōu)基因資源及其利用的基礎(chǔ)研究”部分內(nèi)容
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