摘 要：试验旨在筛选高产优质且镉（Cd）低富集的饲用苎麻种质。以33份苎麻种质作为试验材料，测定农艺性状、产量、品质及Cd积累能力。结果显示，邵阳青皮麻的株高最高，为77.61cm；蒲昕日本麻的单蔸总株数最多、干物质产量最高，分别为13.87株和2.71t/hm2；湘潭青皮家麻的单株干重、粗蛋白（CP）含量最高，酸性洗涤纤维（ADF）含量最低，分别为16.48g、26.62%和26.83%；城步本地麻的叶茎比最高，为2.29；中苎1号的粗脂肪（EE）含量最高，为6.88%；新民家麻的中性洗涤纤维（NDF）和粗灰分（Ash）含量最低，分别为41.18%和13.11%；安仁蔸麻的地上部Cd含量、Cd富集系数（EF）和转运系数（TF）最低，分别为0.88mg/kg、0.27和0.33；绥宁青麻的地下部Cd含量最低，为1.21mg/kg；咸丰大叶绿的单蔸地上部Cd积累量最低（29.18μg）；圆青5号的单蔸地下部Cd积累量最低（22.57μg）。研究表明，综合产量、品质和Cd的EF，巫山线麻表现最优，其次是湘潭青皮家麻。
关键词：苎麻；镉胁迫；农艺性状；产量；品质；镉富集性
Cd是一种植物非必需的剧毒重金属元素，易被植物根系吸收并积累，通过木质部转运至地上部，进而影响作物的生长发育。同时，Cd还能通过食物链富集进入人体，对人类健康构成严重威胁[1-3]，可导致肾损伤、心血管疾病和癌症等。部分特色乡土植物对重金属Cd具有较强的耐受能力和累积能力，例如苎麻[4]。
苎麻为荨麻科苎麻属的多年生草本植物[5-6]，主要分布在热带和亚热带地区[7-8]。苎麻具有生物量高、根系发达、生长迅速、耐瘠薄、适应性强等特点。研究表明，苎麻地下部的Cd含量显著高于地上部，且随土壤Cd浓度的升高而升高。林欣等[9]研究表明，苎麻各器官对Cd的富集能力表现为茎皮>麻骨>根>叶。前人已对少量苎麻栽培种质进行了Cd富集和耐受性方面的探索[10]，也对野生苎麻种质进行了初步的Cd耐性和富集性分析[11]。
苎麻的蛋白质和维生素含量丰富[12]，其嫩茎叶营养价值与苜蓿相近[13]。我国南方夏季高温高湿，不适宜苜蓿的生长发育，而苎麻在该地区生长良好，因此饲用苎麻是更适于南方种植的优质牧草。由于苎麻饲草产量高、CP含量丰富，且具有一定的药用价值，其饲用价值日益引起重视。然而，不同苎麻种质的产量、品质、Cd富集能力存在显著差异，因此亟须筛选Cd低积累的高产优质饲用苎麻用于饲草生产，以降低苎麻对Cd的吸收和积累，减少畜产品中的Cd含量，保障人类健康。因此，本试验通过分析33份饲用苎麻种质在Cd污染耕地上的农艺性状、产量、品质及Cd积累能力，旨在筛选出高产优质且Cd低积累的饲用苎麻种质，为饲用苎麻的大面积推广应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2022年在湖南省浏阳市永和镇（28°17'47''N、113°50'42''E）进行。该地区年均气温18.81℃,年降水量1583.10mm。当地七宝山乡矿区盛产铅、锌、铜、硫、金、银等。试验田0~20cm土层Cd含量为3.94mg/kg，土壤pH值为5.85。试验地平均气温和月降水量见表1。
表1 试验地平均气温和月降水量
1.2 试验材料
试验材料为33份饲用苎麻种质，均由湖南农业大学苎麻研究所提供。
1.3 试验设计
试验于2022年6月1日进行扦插苎麻苗。采用随机区组排列，33份苎麻种质均设置3次重复，每个小区种植10行，每行4蔸，行距和蔸距分别为0.63m和0.50m。小区面积为40m2。田间栽培管理按大田常规措施统一进行。在株高约60cm时结束试验。试验结束后，对各小区苎麻的农艺性状、产量、品质及Cd积累能力进行测定，并采用灰色关联度法对33份苎麻种质进行综合评价[14-16]。
1.4 测定指标与方法
1.4.1 样品采集
土壤样品：根据试验小区的位置和面积，在每个小区内使用取土器采集耕作层（0~20cm）土壤样品，混合均匀后采用四分法缩分至约1kg，自然风干。去除石砾及植物残体等杂质，研磨后过100目筛，备用。
植物样品：将苎麻的地上部与地下部分开采集，去除杂质。先用自来水彻底清洗根、茎、叶，再用蒸馏水润洗。清洗后的样品于105℃杀青30min，然后在65℃下烘干至恒重。烘干样品粉碎，过0.2mm孔径筛，备用。
1.4.2 农艺性状与生物产量
于株高约60cm时，测定各小区苎麻的单蔸总株数、单株鲜重、单株干重、小区总鲜重、小区总干重、株高和叶茎比等指标。
1.4.3 营养品质
NDF和ADF采用范氏洗涤纤维法改良后的滤袋法测定，CP含量采用凯氏定氮法测定，EE含量采用索氏浸提法测定，Ash含量采用高温灼烧法测定。
1.4.4 Cd含量、积累量、EF和TF
植物样品中Cd含量采用硝酸-高氯酸湿消化法测定，土壤样品中Cd含量采用王水-高氯酸消煮法测定，待测液中Cd含量采用等原子吸收法测定。
根据所测数据计算Cd含量、积累量、EF和TF等指标。
地上部Cd积累量=茎干重×茎Cd含量+叶干重×叶Cd含量 (1)
地上部Cd含量=地上部Cd积累量/地上部干重 (2)
地下部Cd积累量=地下部干重×地下部Cd含量 (3)
EF=植株Cd含量/土壤Cd含量 (4)
TF=地上部Cd含量/地下部Cd含量 (5)
1.5 数据统计与分析
数据采用 Excel2010 进行初步整理，DPS 9.01进行单因素方差分析，Tukey's法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示，P<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 不同饲用苎麻种质农艺性状和干物质产量分析（见表2）
由表2可知，33份种质的株高范围为44.81~77.61cm，邵阳青皮麻最高，叙永白麻最低；单蔸总株数为5.12~13.87株，蒲昕日本麻最多，武岗红皮种最少；单株干重范围为4.15~16.48g，湘潭青皮家麻最高，大院苎麻最低；叶茎比范围为0.52~2.29，城步本地麻最高，咸丰大叶绿最低；干物质产量范围为0.43~2.71t/hm2，蒲昕日本麻最高，叙永白麻最低。
表2 不同饲用苎麻种质农艺性状和干物质产量分析
注：同列数据肩标不同字母表示差异显著（P<0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P>0.05）；下表同。
2.2 不同饲用苎麻种质营养品质分析（见表3）
由表3可知，33份苎麻种质的CP含量范围为18.27%~26.62%，湘潭青皮家麻最高，中苎1号最低；EE含量范围为1.67%~6.88%，中苎1号最高，安仁蔸麻最低；NDF含量范围为41.18%~55.05%，厚皮种1号最高，新民家麻最低；ADF含量范围为26.83%~38.52%，城步本地麻最高，湘潭青皮家麻最低；Ash含量范围为13.11%~20.86%，四川0号最高，新民家麻最低。
表3 不同饲用苎麻种质营养品质分析
2.3 不同饲用苎麻种质Cd含量、积累量、EF和TF分析（见表4）
由表4可知，33份饲用苎麻种质地上部Cd含量范围为0.88~2.72mg/kg，湘饲纤兼用1号含量最高，安仁蔸麻含量最低；地下部Cd含量范围为1.21~3.24mg/kg，汉寿鸡骨白含量最高，绥宁青麻含量最低；单蔸地上部Cd积累量范围为29.18~226.00μg，巫山线麻最高，咸丰大叶绿最低；单蔸地下部Cd积累量范围为22.57~166.49μg，长顺山麻最高，圆青5号最低。Cd的EF反映植物吸收和富集土壤中Cd的能力，EF越大表明植物吸收和富集Cd的能力越强；TF反映植物将Cd从根部转运到地上部的能力，TF越大表明植物根系转运Cd的能力越强。33份饲用苎麻种质的EF范围为0.27~1.14，TF范围为0.33~1.18，均为湘饲纤兼用1号最高，安仁蔸麻最低。
表4 不同饲用苎麻种质Cd含量、积累量、EF和TF分析
2.4 不同饲用苎麻种质的综合评价（见表5）
由表5可知，33份饲用苎麻种质的等权、加权关联度排名基本一致，综合评价最优的种质是巫山线麻，等权、加权关联度分别为0.9141、0.9242；其次是湘潭青皮家麻，分别为0.9042、0.9118；综合评价最低的种质为新宁柴麻，分别为0.8167、0.8289。
表5 不同饲用苎麻种质的综合评价
3 讨论
3.1 不同饲用苎麻种质干物质产量分析
干物质产量是衡量饲草生产性能的重要指标，产量越高表明生产性能越好[17-19]。干物质产量是株高、单蔸总株数、单株重等农艺性状的综合体现[20-21]。本试验中，湘潭青皮家麻、蒲昕日本麻、湘饲纤兼用1号、巫山线麻、多倍体1号、石屯麻、盘县苎麻2号和大浴见刀白的干物质产量较高。蒲昕日本麻的干物质产量最高，主要是由于其单蔸总株数最多且单株干重较高，而盘县苎麻2号、巫山线麻的产量较高得益于其单蔸总株数较多，湘潭青皮家麻的产量较高主要是由于其单株干重最高。苎麻产量与单株重、总株数和株高等性状呈正相关。饲草产量由遗传特性和外界环境条件共同决定[22]。本试验中，不同苎麻种质的干物质产量为0.43~2.71t/hm2，低于王琴[23]（8.00~12.49t/hm2）及揭雨成等[24]（5.85~22.15t/hm2）的结果，主要是由于后者收获次数较多（6次）。本试验中，33份饲用苎麻种质的产量具有较大差异，这主要是由于不同种质遗传特性不同。
3.2 不同饲用苎麻种质营养品质分析
饲用苎麻种质资源筛选不仅要考虑产量，还要兼顾营养品质[25-26]。植物的营养品质受环境、基因型和生育期等多种因素影响，其核心评价指标包括CP、EE和Ash等[27-28]。CP是饲草中含氮物质的总和，包括多种氨基酸和含氮化合物，CP含量越高则饲草品质越好[18-19]。本试验中，CP含量较高的种质包括：湘潭青皮家麻、四川0号、叙永白麻、厚皮种1号、咸丰大叶绿、石屯麻、绥宁青麻、汉寿鸡骨白和巫山线麻等。其中，湘潭青皮家麻的CP含量最高，达26.62%。不同苎麻种质的CP含量范围为18.27%~26.62%，与刘俊欢等[25]（16.65%~30.30%）、揭雨成等[24]（22.36%~28.54%）和康万利等[26]（17.01%~23.69%）的结果相似，高于王琴[23]（16.48%~18.87%）的研究结果。这种差异主要归因于基因型、生态环境和刈割期等因素的不同。
EE是热能的主要原料，也是含能量最高的营养物质[27-30]。本试验中，中苎1号、湘苎3号、巫山线麻、湘潭青皮家麻、盘县苎麻2号、长沙黄荆子、黄壳早的EE含量较高，表明这些种质的品质可能较好。不同苎麻种质的EE含量为1.67%~6.88%，与康万利等[26]的结果（0.48~5.13%）相似。
NDF和ADF含量是评定饲草营养品质的重要指标。NDF主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，其含量低时，饲草适口性提高，家畜采食率升高[18-19]。本研究中，新民家麻、巫山线麻、大院苎麻、石屯麻等的NDF含量较低，表明这些种质的品质可能较好。不同苎麻种质的NDF含量为41.18%~55.05%，与曾日秋等[31]的结果（41.63%~49.23%）相似，低于王琴[23]的结果（55.30%~59.49%），这主要是基因型、生态环境和刈割期等不同导致。ADF的主要成分是纤维素和木质素，ADF含量越低，则饲草消化率越高[21-22]。本试验中，湘潭青皮家麻、圆青5号、巫山线麻的ADF含量较低，表明这些种质的品质可能较好。不同苎麻种质的ADF含量为26.83%~38.52%，低于曾日秋等[31]（37.47%~45.16%）和王琴[23]（44.82%~7.48%）的研究结果，这主要是基因型、生态环境和刈割期等不同导致。
Ash主要为矿物质氧化物等无机物，其含量越高，牧草矿物质含量越高，适宜范围内，Ash含量越低，营养品质越好[27-30]。本试验中，新民家麻、巫山线麻、大浴见刀白等的Ash含量较低，表明这些种质的品质可能较好。不同苎麻种质的Ash含量为13.11%~20.86%，与康万利等[26]（13.10%~18.21%）和王琴[23]（14.54%~16.55%）的研究结果相似。本试验中，33份饲用苎麻种质的品质指标存在较大差异，这主要是不同种质的基因型不同导致。
3.3 不同饲用苎麻种质Cd积累能力和EF分析
Cd过量积累易对植物生长、代谢活动造成伤害，导致产量和品质降低。曹晓玲等[32]研究发现，在高Cd含量胁迫下，湘苎3号有效株数为15.7~29.0株/m2，生物量为0.67~1.01kg/m2，原麻产量为55.4~76.8g/m2，与正常条件相比差异微小，表明Cd胁迫对苎麻的产量影响较小。同时，地上部的Cd含量、积累量均增加，Cd含量最高达61.5mg/kg，表明该品种具有较强的Cd富集能力。本试验中，33份饲用苎麻种质的Cd积累能力存在较大差异，这主要与不同种质的基因型差异有关。
Cd的EF可以反映植物对土壤中重金属Cd的提取潜力。本研究中，低EF的种质为安仁蔸麻、常宁青脚麻、资溪麻、叙永白麻、厚皮种1号、石屯麻、邵阳青皮麻、湘潭青皮家麻等。不同苎麻种质的EF为0.27~1.14，低于张英等[33]的结果（0.42~1.89），这主要与基因型、生态环境和刈割期等的差异有关。
3.4 不同饲用苎麻种质的综合评价
综合评价表明，高产优质Cd低积累的饲用苎麻种质为巫山线麻（干物质产量为2.13t/hm2，CP、EE、NDF、ADF和Ash含量分别为22.81%、6.87%、42.08%、27.32%和15.99%，Cd的EF为0.57）和湘潭青皮家麻（干物质产量为1.98t/hm2，CP、EE、NDF、ADF和Ash含量分别为26.62%、5.88%、46.31%、26.83%和19.69%，Cd的EF为0.47）。
4 结论
本研究结果表明，综合产量、品质和Cd的EF等指标，巫山线麻综合表现最好，其次为湘潭青皮家麻，可作为Cd污染耕地优质饲用苎麻种质资源进行推广应用。
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文章摘自：何鹏亮,戴晓燕,朱宁静,等.不同饲用苎麻种质农艺性状、产量、品质及镉富集性分析[J/OL].饲料研究,2026,(05):127-133[2026-04-10].https://doi.org/10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2026.05.022.
