常理

早在8000多年前,埃及人就掌握了依靠亞麻纖維制作衣物的技能。公元前4000多年前的新石器時代,中國人便已經知道采用苧麻作為紡織原料。我國浙江湖州錢山漾文化遺址中,出土了距今4700多年的苧麻織物殘片;湖南省長沙馬王堆漢墓中也有精細的苧麻布料……現如今,隨著科技的發展,以及對麻認識的逐步深入,人們發現——原來麻全身都是寶。
地處湖南省長沙市的中國農業科學院麻類研究所,自1958年成立以來,始終專注于麻類科學的相關研究,充分挖掘麻類作物在農藝設施、蛋白質飼料、生物基質、環境保護、食品醫藥等方面的價值,使麻類這一古老的纖維作物煥發出新的生機。
為作物補營養
在羊肚菌培養基質中加入麻類副產品、以麻纖維為主要原料研制而成的麻育秧膜……麻類高科技助力農業生產
前不久,湖南省沅江市茶盤洲鎮湖南大潤鴻生物科技有限公司的羊肚菌基地傳來好消息:由中國農業科學院麻類研究所農產品加工微生物遺傳改良與應用創新團隊開展技術指導的羊肚菌林下栽培模式取得成功——在洞庭湖區灘地的楊樹林下,套種的羊肚菌長勢喜人。
這一成果要歸功于在羊肚菌培養基質中加入了麻類副產品。科研人員結合覆蓋稻草進行保溫保濕,使得羊肚菌菌絲長速快、生長個體大、品質好。據估算,改良后的羊肚菌畝產達150公斤,可收入3萬元左右。林地種植羊肚菌不僅能推進林地資源合理開發,促進林下經濟發展,還為實現鄉村振興、農民脫貧致富開拓了新領域。
除了林下作物,麻類產品還被應用到主糧的生產之中。據中國農業科學院麻類研究所副所長王朝云介紹,目前,全國水稻產區的水稻種植普遍采用機插秧,而機插水稻要成功,育秧是關鍵。在傳統育秧中,由于育秧盤運輸不便、散秧多,機插秧過后,需要人工補插秧,十分影響勞動效率。
“以麻纖維為主要原料,采用環保型黏合劑研制而成的麻育秧膜,可完全生物降解,具有良好的吸水透氣性,將其墊鋪于水稻機插育秧盤底面,具有增強盤根、保水保肥及均勻傳導、透氣增氧的作用,可在育秧土底層形成適合水稻根系生長發育的水—肥—氣平衡環境,促進秧苗根系生長發育,顯著提高秧苗質量。”王朝云說。
研究表明,使用麻育秧膜,秧苗根系盤結力強,不散秧、不散盤、不漏插,取秧、運秧、裝秧的工效提高2至3倍,機插效率提高20%至30%;育成的秧苗根系發達、整齊健壯,可提早3至5天進入適插期;機插后返青快、分蘗早,有利高產,早稻平均增產12.6%,中稻平均增產9.0%,晚稻平均增產5.5%;每畝節本增效110元至160元。截至2017年,我國麻育秧膜應用面積超過6000萬畝,直接增產增收達64億元。
給動物當口糧
一些麻類品種的營養元素含量顯著高于禾本科飼草,并具有易種植、耐逆性強等優勢,研究人員將其開發成為優質飼料
苧麻是中國的特色作物,湖南曾是全國苧麻種植第一省。但是,由于傳統苧麻生產僅收獲纖維,苧麻的總體利用率不足20%,導致近些年以纖維利用為主的苧麻產業萎縮嚴重。
那么,能不能開發出更多用途呢?當然可以。研究人員發現,苧麻莖葉粗,蛋白質含量普遍高于20%,粗纖維含量普遍低于18%。同時,賴氨酸等限制性氨基酸、鈣等礦質元素含量顯著高于禾本科飼草,更富含綠原酸、熊果酸、黃酮等生命活性物質,可成為草食動物的優質蛋白質飼料。
2001年,中國農業科學院麻類研究所聯合湖南、湖北、四川、重慶等地企業和農民合作社,開展了苧麻飼料化研究。2005年,麻類研究所育成了世界上首個高賴氨酸含量的飼料專用苧麻品種“中飼苧1號”,繼而研發了苧麻草粉、草塊、青貯飼料、全價顆粒飼料等系列產品,配套了苧麻青貯飼料養殖肉牛技術、苧麻與肉鵝種養結合技術等,將原本苧麻纖維收獲以后的副產物作為飼料開發利用,把單一的紡織原料生產轉變為全株的綜合利用,給產業發展帶來新機遇。
據計算,如把過去廢棄不用的麻骨、麻葉以及農作物副產物(如稻草秸稈)耦合、打包制成青貯飼料,每噸奶牛粗飼料可降低成本100元以上。以存欄1000頭的奶牛場測算,每年飼料成本可以節省約30萬元。
目前,麻類研究所已在炎陵、耒陽、常德西湖農場等地建立了6個飼用苧麻推廣示范基地,推廣面積達500畝。
此外,麻類研究所科研人員在紅麻飼料化研究方面也開展了有效探索。他們利用紅麻易種植、耐逆性強的優勢,配套播種、收割全程機械化,通過收獲時間的優化,實現了紅麻的全稈利用。由于其全稈粗蛋白質含量高達8%至13%,如果配以豆粕、玉米粉等其他原料調制,可替代50%的精飼料,每天每頭牲畜可節約飼料成本2至3元。而且,以紅麻青貯飼料飼養的生豬肉質更加鮮嫩。
目前,麻類研究所已育成紅麻飼料專用品種3個——“K66”“K68”“中紅麻17號”,集成和創新了紅麻機械化播種與收割、紅麻青貯飼料調制、生豬養殖等核心技術,在湖南株洲、湘潭和永州等地開展了示范推廣,取得了顯著經濟效益。
充當環保材料
黃麻具有一個神奇功效——可吸附重金屬,由此開發出的綠色環保新材料達到國際領先水平
黃麻在我國有著上千年的種植歷史,20世紀高峰期種植面積達500萬畝。老百姓日常所用的麻袋,最主要的原料就是黃麻。然而,隨著近些年化纖紡織袋及其他材質纖維的沖擊,麻袋需求量大大減少,導致黃麻種植面積快速萎縮。
為了不讓這一古老作物被市場淘汰,麻類研究所研究員龔友才及團隊研究發現了黃麻的另一個神奇功效——可吸附重金屬。他們利用黃麻葉粉的天然吸附特性,開發研制綠色環保新材料——高效、快速環保重金屬廢水處理劑。
2010年開始,麻類研究所與企業合作篩選重金屬生物吸附材料,通過對100種以上動植物材料進行比對,研究吸附機理與品種之間的差異性,最終選育的“中黃麻4號”重金屬吸附專用品種在生物產量、吸附效果等方面均達到國際領先水平。
前不久,一家地處江蘇省由日本企業投資的生物重金屬吸附劑生產線正式投產,產品走向國際市場,而支撐起這一產品的原材料,正是“中黃麻4號”。
龔友才介紹,用黃麻制成的重金屬專用品種吸附效果很好,而且成本低、容易降解,不會造成二次污染,在冶金、電子、農田重金屬污染治理等方面,具有極為廣闊的應用前景,被稱為環保行業的“綠色革命”。據測算,如果我國50%的電子廠使用該吸附劑處理一半的重金屬污水,則年需求量達5500萬噸,需種植黃麻4500萬畝以上,市場前景廣闊。