黃連木的種質(zhì)資源與開發(fā)利用

李廣會

摘要:對中國黃連木的分布、種質(zhì)資源、研究狀況以及綜合利用進(jìn)行了論述,并對中國黃連木的應(yīng)用前景及發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞:中國;黃連木;種質(zhì)資源;開發(fā)利用

中圖分類號:S792.99文獻(xiàn)標(biāo)識碼:ADOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.06.023

Genetic Resources and Development of Pistacia chinensis Bunge

LI Guang-hui

(Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi030801, China)

Abstract:In the paper, the distribution, genetic resources and comprehensive research situation of the Pistacia chinensis Bunge were described. Also, the application development and research direction were forecasted.

Key words:China; Pistacia chinensis Bunge; genetic resources; development

世界上漆樹科黃連木屬有:中國黃連木(Pistacia chinensis)、大西洋黃連木(P. atlantica)、黑黃連木(P.terebinthus)、德克薩斯黃連木(P. texana)、全緣黃連木(P. integeima)、乳香黃連木(P. lentiscus)、鈍黃連木(P. motica)、阿富汗楷木(P. cabulica)、阿月渾子(P. vera) 9 個種和巴勒氏登黃連木(P. Terebinthus var. alaestina) 1 個變種。中國僅有1 種黃連木,即中國黃連木( Pistacia chinensis Bunge.),它是高大落葉喬木,喜光,根深,抗旱,抗風(fēng)力,抗病蟲害,耐干旱瘠薄,萌芽力強(qiáng),是荒山灘地的重要造林樹種,對土壤酸堿度適應(yīng)范圍較廣,在石灰?guī)r山地的干旱陽坡也可繁衍生長。木材質(zhì)地堅(jiān)硬,紋理細(xì)致,供建筑、農(nóng)具、家具和雕刻等用材。黃連木也是發(fā)展能源林的主要樹種之一,為木本油料樹種,由它加工出的一種不干性油,油色呈淡黃綠色,供工業(yè)生產(chǎn)用,子油可制“生物柴油”[1]。據(jù)報道,豐產(chǎn)的黃連木每公頃地能產(chǎn)籽7 500 kg,榨柴油 3 000 kg。種子含油率42.46%,出油率20%～30%。在當(dāng)前人類面臨石油資源緊缺、環(huán)境嚴(yán)重污染的形勢下,能代替部分石油,給我們提供新的綠色石油資源和清潔能源,是我們開發(fā)利用可再生能源非常重要的應(yīng)對措施,它對維護(hù)我國的能源安全有重要的意義。

1黃連木的種質(zhì)資源

中國黃連木原產(chǎn)于我國,有2 500多年的歷史。分布在北緯18°09′～40°09′,東經(jīng)96°52′～123°14′之間的廣大地區(qū),北至河北、山東,南至廣東、廣西,東到臺灣,西南至四川、云南都有野生和人工栽培,特別是在華北地區(qū),跨越河北、河南、山西諸省的太行山區(qū),有大面積的野生和人工栽培黃連木林帶。在海拔2 000 m以下均能正常生長,少量黃連木分布于2 000 m以上的山地,其中以400～700 m最多[2]。在坡積土和石穴土、石縫土上能長成大喬木。

2黃連木的研究狀況

近年來,由于國際石油價格的大幅攀升和石油能源對環(huán)境造成的嚴(yán)重污染,人們開始關(guān)注可再生替代能源的開發(fā)和應(yīng)用。20世紀(jì)50年代末,國外“能源植物”的研究就已相當(dāng)活躍,其中包括能源樹種的調(diào)查、篩選、收集研究等[3]。許多國家制定了相應(yīng)的研究計(jì)劃,如日本的陽光計(jì)劃、印度的綠色能源計(jì)劃、美國的能源農(nóng)場和巴西的酒精能源計(jì)劃等。20 世紀(jì)90年代,生物柴油已成為美國新能源研制和開發(fā)的熱點(diǎn),引起發(fā)達(dá)國家的高度重視。政府通過制定優(yōu)惠政策等措施使生物柴油產(chǎn)業(yè)化。中國林木生物質(zhì)能源研究開發(fā)起步雖較晚,但發(fā)展速度很快,在自主創(chuàng)新的生物柴油技術(shù)研究方面取得了突破性進(jìn)展,部分科研成果已達(dá)國際先進(jìn)水平[4]。中國林科院王濤院士從2002年開始在全國進(jìn)行木本燃料油植物普查工作,并開展了“黃連木等能源樹木良種選育與推廣”、“主要燃料木本植物資源調(diào)查研究及示范基地的建立”等專題研究,對可用作生產(chǎn)生物柴油的黃連木的資源分布、生長及利用狀況進(jìn)行了調(diào)查研究和優(yōu)良類型選擇。目前,由王濤院士主持的“黃連木基地建設(shè)及生物柴油生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”已通過中國國際咨詢公司組織的評審。中國已有數(shù)十家生物柴油企業(yè),總設(shè)計(jì)能力超過300萬t/a,實(shí)際產(chǎn)量10萬t左右。

根據(jù)中國最近3年的廣泛調(diào)查研究,國家林業(yè)研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為黃連木是北方油料林木的最佳樹種。其種子含油達(dá)到42.46%,是用來制造生物柴油的理想原料。而生物柴油同普通的礦物柴油相比,具有明顯的環(huán)保功能。它富含氧,燃燒性好,不含硫,對大氣的顆粒排放物顯著降低,被認(rèn)為是當(dāng)今世界的綠色能源[2]。

3黃連木的綜合利用

3.1醫(yī)、農(nóng)藥

祖庸等[5]和錢建軍等[6]分別對黃連木藥籽油進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:藥籽油中的油酸和亞油酸的含量最高達(dá)77. 89%,其中,亞油酸含量高達(dá)30.46% ,而亞油酸是用于治療冠心病、高血壓癥的重要藥物成分之一。因此,它是一種營養(yǎng)豐富的食用油,還可起到防病、治病及抗衰老、保健的作用。種子油可食用,是太行山區(qū)食用油的主要來源。它還可做潤滑油、制肥皂、照明,而精制種子油能治療牛皮癬,油餅可作飼料和肥料。嫩葉和嫩芽是上等的綠色蔬菜。樹皮和葉還可以入藥,根、枝、葉、皮也可作農(nóng)藥,葉亦可做黑色染料。

從黃連木樹皮、樹葉提取分離得到的沒食子酸、槲皮素、間雙沒食子酸、槲皮甙和香豆素二聚體等,具有清熱解毒和雌激素受體激動劑等藥效[7,8]。以根、莖、葉、樹皮入藥作為黃桕皮代用品,廣泛用來治療急性胃腸炎、痢疾、霍亂、褥瘡、風(fēng)濕病等。葉上寄生的蟲癭稱“五倍子”,入中藥可治肺虛咳嗽、久痢脫肛、多汗、刀傷出血等癥[9]。用黃連木的根、枝、皮、葉熬制的水溶液亦是上好的農(nóng)藥,可殺各種水稻害蟲、蚜蟲和螟蟲等[10]。

3.2化工原料

單寧是黃連木中含量最高的化工成分,據(jù)舒常慶等人研究表明,黃連木各部位單寧含量分別為:葉片9.23%,1 年、2 年和3 年生的樹皮為4.71%、4. 65%和2. 99%,主干皮2.94%,木質(zhì)部0. 67%[11]。黃連木秋季果熟后采葉蒸餾提取芳香油率在0.12%以上[12]。葉可制茶作保健食品添加劑和香薰劑等[13]。樹皮、葉、果實(shí)均可提取栲膠。

李俊玉等[14]對黃連木油進(jìn)行堿煉和脫色精制后,經(jīng)環(huán)氧化開發(fā)了環(huán)氧黃連木油增塑劑和環(huán)氧黃連木油酸丁酸酯增塑劑。其性能優(yōu)良,生產(chǎn)成本也較環(huán)氧脂酸辛酯低,可作為環(huán)氧增塑劑推廣應(yīng)用。

羅慶云[15]從黃連木葉中獲得的提取物用硫酸水解,可得沒食子酸的總含量為29.20%。用它代替工業(yè)單寧酸來制備符合產(chǎn)品質(zhì)量要求的三甲氧基苯甲酸甲酯和三甲氧基苯甲酰肼,二者可以用作合成三甲氧芐氨嘧啶、抗菌增效劑的中間體。祖庸等[16]提出將黃連木油用作工業(yè)原料生產(chǎn)粘合劑、塑料添加劑、表面活性劑等精細(xì)化工產(chǎn)品。

3.3嫁接開心果

阿月渾子(Pistaeia vera L. ) 商品名稱開心果,屬于漆樹科黃連木屬落葉小喬木。果實(shí)具有很高的經(jīng)濟(jì)價值,為世界著名的堅(jiān)果和木本油料樹種,在國外有著較廣泛的栽培。而用同屬樹種黃連木來嫁接開心果,可提高開心果的抗性,有利于發(fā)展開心果干果經(jīng)濟(jì)林。2001年,路丙社等[17]分別以大西洋黃連木與大西洋黃連木和全緣(葉) 黃連木為親本選育的優(yōu)良雜種UCB-Ⅰ為砧木,研究了砧木品種、枝條年齡、嫁接時間和激素處理對芽接成活率的影響。結(jié)果表明,在雜種UCB-Ⅰ上的芽接成活率均普遍高于大西洋黃連木。2002 年,張文越和王鈞毅[18]引進(jìn)新疆、美國阿月渾子品種,以黃連木為砧木進(jìn)行了嫁接試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)黃連木是嫁接阿月渾子的適宜砧木,嫁接親和力高,大樹及幼樹均有較高的成活率。

3.4生態(tài)綠化環(huán)保

黃連木枝葉繁茂秀麗、樹姿雄偉。早春嫩葉紅色,入秋葉變深紅色或橙色,不同季節(jié)色態(tài)各異,四季有特殊的清香,是美麗的庭蔭樹、行道樹及山地風(fēng)景樹,可用于常綠樹叢栽種以賞秋景,也適宜作工礦區(qū)綠化樹種。黃連木有保護(hù)環(huán)境的作用,對二氧化硫、氟化氫、氯化氫、煙塵的抗性和吸滯能力強(qiáng),并具殺菌作用,是建造保健林的主要樹種。黃連木的木材鮮黃色,質(zhì)重而堅(jiān)硬、耐腐蝕、紋理結(jié)構(gòu)細(xì)致、易干燥、切削容易、表面光滑、有光澤,是良好的室內(nèi)裝修材料,各類工藝美術(shù)品、珠寶匣盒、鑲嵌、秤桿、算盤、手杖、煙斗、農(nóng)具柄及其他材料,國外還用其作槍托[19,20]。

3.5黃連木籽油

黃連木是中國主要木本油料資源之一,據(jù)錢進(jìn)軍等人的調(diào)查,黃連木籽含15. 6%的棕櫚酸、0. 9%的硬脂酸、1. 2%的十六碳烯酸、51. 6%的油酸、28. 3%的亞油酸、2. 1%的亞麻酸[21],可作為多種工業(yè)原料,這開辟了黃連木籽油利用的新途徑。

4結(jié)論與展望

綜上所述表明:黃連木生命力強(qiáng),生長迅速,對環(huán)境要求低,可防止土壤退化,減少水土流失,是山區(qū)營造水土保持林的先鋒樹種。大量種植黃連木,有利于防止大氣污染,并對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。它既是一種重要的藥用植物,又是木本油料樹種,將黃連木作為林業(yè)生物質(zhì)能源,不但可以顯著增加森林資源,還可以提供豐富的清潔能源,綜合利用價值極高[21]。目前,可再生能源的發(fā)展在國際上越來越受到重視,中國生物柴油的開發(fā)利用還處于發(fā)展初期,可持續(xù)發(fā)展要求可再生能源做出更多的貢獻(xiàn),開發(fā)利用可再生能源就是中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的重要舉措和最有效的途徑。

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