生長“羊毛”的植物——棉花:孫英寶植物科學畫科普(69)
生長“羊毛”的植物——棉花
作者:孫英寶
棉花是錦葵科棉屬的一年生經濟作物,是世界上最重要的纖維作物和紡織工業原料。棉屬中僅陸地棉、海島棉、草棉和樹棉 4 個 栽培種。其中,原產于中美洲墨西哥高地及加勒比海地區的陸地棉的應用最廣,約占世界棉花產量的 90% ;海島棉約占 8% ;草棉(非洲棉)和樹棉(亞洲棉、中棉)僅占 2% 左右。考古證據表明,約公元前 5000 年,墨西哥及加勒比海地區已經有人類開始利用野生棉花,公元前 3000 年左右,南美洲地區和印度地區的人類,以及尼羅河流域的埃及人已經開始種植棉花。我國關于棉花的記載最早出現于戰國時代的《尚書》。這一時期,印度的樹棉經東南亞傳入我國,起初人們把棉花當作花草種植。西漢時期,印度的棉紡技術經由阿拉伯傳入我國。唐宋朝時期,草棉傳入中國。元代以后,中國逐漸確立了棉花經濟作物的地位。清朝乾隆時期,英國傳教士向清政府推介了“英國棉花”(美國陸地棉)。因此,我國的棉花品種綜合了美、非、亞多種棉花的特點。棉花曾是中世紀歐洲北部重要的進口物資。當地人自古以來習慣從羊身上獲取羊毛,當他們聽說棉花是種植出來的,誤以為棉花來自一種特別的羊,這種羊是從樹上長出來的,因此德語棉花一詞直譯為“樹羊毛”。
棉花之所以能被做成各種各樣的布料,廣泛運用在紡織、服裝等領域,主要得益于棉花中的棉纖維。棉纖維是棉屬植物的種子纖維,由胚珠外表皮單個細胞經伸長、細胞壁加厚而成。成熟的棉纖維主要由纖維素、少量的多縮戊糖、蠟質、蛋白質、水溶性物質和灰分等組成,其中,纖維素約占總成分的 94% 以上,是一種由 許多葡萄糖剩基聯結而成的多糖物質,分子式(C6H10O5)n,其中,棉纖維的聚合度 n 為 10000-15000。棉纖維具有很好的力學性能,細絨棉和長絨棉強力范圍一般在 3.5-6.0 厘牛(cN),具有可紡織性,斷裂伸長率一般為 3%-7%,彈性相對較差;棉纖維公定的回潮率為 8.5%,具有良好的吸濕性與易染色性;棉纖維導熱系數較 低,纖維內部縫隙和孔洞多。因此,棉纖維具有穿著舒適、柔軟保暖、易染色、透氣良好,以及天然纖維的安全衛生及可生物降解等諸多優點。此外,還可以通過棉纖維改性,在保持纖維基本優良性能的前提下賦予棉纖維特殊功能,拓寬棉纖維應用領域。
“棉花全身都是寶”,除棉纖維是人類最重要的天然纖維來源外,棉籽可以用來榨油、提取蛋白,供食用或其他應用;棉籽殼可用于食用菌的栽培;棉籽餅經脫毒處理后可作飼料;棉稈皮經處理后可代替麻纖維;棉稈可用于造紙,生產人造纖維、膠合板等;無毒的棉葉可以飼用,供提取有機酸等。此外,從棉籽油中提取天然維生素 E、用棉籽蛋白粉制藥、以棉籽油生產生物柴油等也是棉副產品綜合利用的重要途徑。面對人口不斷增加、人民生活水平持續提高、耕地面積逐步減少的現實,我國在糧、棉、油、柴方面存在越來越大的壓力,而發展高效棉花產業,充分開發棉花副產品的利用價值,是緩解這一壓力的有效途徑。

棉花(戴越繪圖)
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