顏新培，龔 昕，黃仁志，蔣詩(shī)夢(mèng)，雷 鳴，龍?zhí)浦?，賈超華，秦志雄

（1. 湖南省蠶?？茖W(xué)研究所，湖南長(zhǎng)沙410127；2. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128）

湖南有色金屬礦藏十分豐富，素有“有色金屬之鄉(xiāng)”之稱。近年來(lái)，隨著湖南有色金屬礦山開采和冶煉行業(yè)的發(fā)展，礦區(qū)周圍土壤和水域鎘鉛等重金屬污染的程度日益加重。因此，研究有效治理土壤重金屬污染方式和替代產(chǎn)業(yè)調(diào)整模式，已成為湖南省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)安全循環(huán)的當(dāng)務(wù)之急。桑樹屬?？粕俣嗄晟?、闊葉型、落葉性木本植物，生物量大、生長(zhǎng)迅速，對(duì)鎘等重金屬污染具有較好的耐受性和吸附能力，農(nóng)民通過(guò)栽桑養(yǎng)蠶可繞開食物鏈環(huán)節(jié)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，減輕政府治理投入和維護(hù)鄉(xiāng)村社區(qū)穩(wěn)定的壓力。本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在岳陽(yáng)市某工礦區(qū)選擇典型的鎘鉛超標(biāo)農(nóng)田栽桑養(yǎng)蠶，通過(guò)其桑蠶經(jīng)濟(jì)性狀及效益比較分析，證實(shí)鎘鉛污染農(nóng)田栽桑養(yǎng)蠶的可行性，為鎘鉛污染農(nóng)田安全、經(jīng)濟(jì)、高效、生態(tài)利用和污染區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)行有益的探索。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

2013年2月在岳陽(yáng)市某工礦區(qū)選擇典型的鎘鉛超標(biāo)農(nóng)田（鎘監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)值最低為1.15 mg/kg、最高值為5.75mg/kg 及超標(biāo)3～18 倍，鉛輕度超標(biāo)）。在試驗(yàn)區(qū)栽植粵桑11 號(hào)（A）、農(nóng)桑14 號(hào)（B）、強(qiáng)桑1 號(hào)（C）3個(gè)桑品種，每個(gè)品種分別按1 000 株/667m2（1）、2 000 株/667m2（2）、3 000 株/667m2（3）密度栽植。桑樹苗發(fā)芽前離地面25cm 高時(shí)剪去苗干，當(dāng)年養(yǎng)成2～3 根壯枝。2014年桑樹發(fā)芽前，在離地面60cm 處剪去，養(yǎng)成第一支干，發(fā)芽后每根支干選留2～3個(gè)壯芽，每株養(yǎng)成5～6根壯條。2014年5月上旬收蟻，供試家蠶品種為湖濱×明光的春制越年反交種，至4 齡蠶后按3個(gè)桑品種、3種密度、3個(gè)重復(fù)分區(qū)飼養(yǎng)，每區(qū)200 頭，共27個(gè)區(qū)，采試驗(yàn)田桑葉飼養(yǎng)；以非鎘鉛污染農(nóng)田桑葉養(yǎng)蠶為對(duì)照，設(shè)3個(gè)重復(fù)。整個(gè)試驗(yàn)共飼養(yǎng)30個(gè)區(qū)。

1.2 調(diào)查方法

2014年5月上旬調(diào)查不同桑樹品種的生長(zhǎng)狀況。在家蠶盛熟后第7 天進(jìn)行蠶繭調(diào)查。從各區(qū)普通繭中稱出斤繭顆數(shù)（用每千克顆數(shù)表示），抽樣削繭調(diào)查普繭死籠數(shù)，根據(jù)各區(qū)雙宮和下屑繭死籠繭數(shù)計(jì)算出全區(qū)死籠率（%），再計(jì)算出各區(qū)蟲蛹統(tǒng)一生命率。每區(qū)隨機(jī)鑒別雌雄繭2 5 顆，調(diào)查全繭量（g）、繭層量（g），計(jì)算雌雄平均全繭量、繭層量及繭層率。

1.3 分析方法

用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)各區(qū)數(shù)量性狀進(jìn)行方差分析、F測(cè)驗(yàn)、各因素各水平間顯著性測(cè)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同桑樹品種的生長(zhǎng)狀況

2014年5月上旬調(diào)查不同桑樹品種的生長(zhǎng)狀況?；浬?1 號(hào)樹形稍開展，群體整齊，枝條直；節(jié)間距5.0 cm，葉序2/5，葉心臟形和長(zhǎng)心形，葉色翠綠，葉尖長(zhǎng)尾狀；春季成熟葉長(zhǎng)25.0 cm，葉幅20.0 cm，葉柄長(zhǎng)6 厘米；頂芽壯，黃綠色；產(chǎn)葉量31 796 kg/hm2。

農(nóng)桑14 號(hào)樹形直立，樹冠緊湊，枝條粗直而長(zhǎng)；節(jié)距3.7 cm，葉序3/8，葉心臟形，墨綠色，葉尖短尾狀；春季成熟葉長(zhǎng)23.5 cm，葉幅20.5 cm，葉柄長(zhǎng)8 厘米；桑產(chǎn)葉量為38 480 kg/hm2。

強(qiáng)桑1 號(hào)樹形直立，樹冠緊湊，枝條粗長(zhǎng)；節(jié)距3.6 cm，葉序2／5、3／8，葉長(zhǎng)心形，深綠色，葉尖尾狀；春季成熟葉長(zhǎng)30.5 cm，葉幅24 cm；桑產(chǎn)葉量為35 570 kg/hm2。

這3個(gè)品種在工礦區(qū)典型的鎘鉛超標(biāo)農(nóng)田生長(zhǎng)良好，產(chǎn)葉量高，農(nóng)藝性狀優(yōu)良，符合各品種的特征特性。

2.2 經(jīng)濟(jì)性狀比較

各處理間蟲蛹統(tǒng)一生命率、全繭量、繭層量、繭層率、斤繭顆數(shù)與對(duì)照相比，農(nóng)桑系列指數(shù)幾乎接近和超過(guò)對(duì)照，表現(xiàn)較優(yōu)。經(jīng)方差分析和F 測(cè)驗(yàn)。蟲蛹統(tǒng)一生命率處理間、區(qū)組之間差異不顯著；全繭量、繭層量、繭層率、斤繭顆數(shù)區(qū)組之間差異不顯著；處理間全繭量、繭層量、繭層率、斤繭顆數(shù)F 值分別為9.55、6.14、5.13、15.42，存在極顯著差異。采用LSR 法進(jìn)一步檢驗(yàn)測(cè)定全繭量、繭層量、繭層率各處理間平均數(shù)顯著水平（表1）。

表1 全繭量、繭層量、繭層率、斤繭顆數(shù)各處理間多重比較

從差異顯著性測(cè)驗(yàn)推斷，全繭量、繭層量、繭層率、斤繭顆數(shù)各處理間有極顯著差異。全繭量以B2、B1、B3最高，繭層量以B2、B1、B3 最高，繭層率以C3、B1、B3最高，斤繭顆數(shù)以B2、B1、B3 最低。通過(guò)多重比較差異顯著性分析，綜合各經(jīng)濟(jì)性狀，初步推測(cè)在工礦區(qū)鎘鉛超標(biāo)農(nóng)田以栽植農(nóng)桑14 號(hào)品種較好，密度為每667m2栽植1000～2000 株。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益比較

斤繭顆數(shù)是盒種產(chǎn)繭量計(jì)算的基礎(chǔ)，也是養(yǎng)蠶經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。一盒蠶種按2.5 萬(wàn)頭蟻蠶計(jì)算，根據(jù)表1 斤繭顆數(shù)和蟲蛹統(tǒng)一生命率計(jì)算出一盒種的結(jié)繭顆數(shù)，再計(jì)算出盒種產(chǎn)繭量，蠶繭按40 元/kg 計(jì)算，可算出每盒種的產(chǎn)值即經(jīng)濟(jì)效益。

表2 顯示，同樣的密度以栽植農(nóng)桑14 號(hào)盒種產(chǎn)繭量較高，產(chǎn)值即經(jīng)濟(jì)效益較好。對(duì)不同品種不同密度分析，以B1、B2 即農(nóng)桑14 號(hào)品種栽植密度為1 000～2 000 株/667m2的經(jīng)濟(jì)效益較高。

3 討論

（1）在岳陽(yáng)市某工礦區(qū)選擇典型的鎘鉛超標(biāo)農(nóng)田栽植桑樹，3個(gè)品種生長(zhǎng)良好，產(chǎn)葉量高，農(nóng)藝性狀優(yōu)良，符合各品種的特征特性，說(shuō)明桑樹對(duì)鎘、鉛具有一定的耐受性和富集能力。據(jù)前期研究，桑樹在鎘為40 mg/kg 的土壤中都能正常生長(zhǎng)，桑樹也能在鉛含量734 mg/kg 的污染土壤中生長(zhǎng)而在外觀上不表現(xiàn)出明顯的受脅迫現(xiàn)象。因此在湖南大部分鎘、鉛等重金屬污染區(qū)桑樹都能作為替代作物栽植而不受脅迫。

（2）通過(guò)各處理間蟲蛹統(tǒng)一生命率、全繭量、繭層量、繭層率、斤繭顆數(shù)進(jìn)行方差分析和F 測(cè)驗(yàn)，組間差異不顯著，說(shuō)明處理間各重復(fù)區(qū)飼養(yǎng)過(guò)程中技術(shù)處理基本一致，發(fā)育勻整。通過(guò)對(duì)全繭量、繭層量、繭層率各處理間進(jìn)行方差分析和F 測(cè)驗(yàn)，處理間各經(jīng)濟(jì)性狀差異極顯著。全繭量以B2、B1、B3 最高，繭層量以B2、B1、B3 最高，繭層率以C3、B1、B3 最高。斤繭顆數(shù)以B2、B1、B3為最少，產(chǎn)值即效益最高。通過(guò)多重比較差異顯著性分析，綜合各經(jīng)濟(jì)性狀及效益，初步推測(cè)在工礦區(qū)鎘鉛超標(biāo)農(nóng)田第一年以栽植農(nóng)桑14 號(hào)品種較好，適宜密度為1 000～2 000 株/667m2。

表2 各處理桑蠶經(jīng)濟(jì)效益比較

（3）該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)通過(guò)鎘鉛超標(biāo)農(nóng)田養(yǎng)蠶的經(jīng)濟(jì)性狀比較，證實(shí)了鎘鉛污染農(nóng)田栽桑養(yǎng)蠶及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的可行性，說(shuō)明栽桑養(yǎng)蠶是鎘鉛污染耕地安全、經(jīng)濟(jì)、高效的生態(tài)利用模式。由于是一次春季飼養(yǎng)的數(shù)據(jù)，只能通過(guò)一次數(shù)據(jù)資料推斷處理間差異顯著性，不能完全反映處理間差異顯著性。處理間差異顯著性的真實(shí)性和處理間主要經(jīng)濟(jì)性狀的顯著值的準(zhǔn)確性，需要多次數(shù)據(jù)的積累和分析才能確定。

[1]盛 驟,謝式千,潘承毅.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1997.

[2]劉 權(quán),陸星垣.蠶桑試驗(yàn)設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)方法[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1987.

[3]顏新培,黃仁志.湖南省現(xiàn)行家蠶品種人工飼料育蠶效果評(píng)價(jià)[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(2):137-138.

[4]顏新培,李章寶,黃仁志,等.湖南桑蠶品種主要經(jīng)濟(jì)性狀平均數(shù)的置信限分析[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,(9):152-154.