杉木無性系木材尺寸穩(wěn)定性研究

許忠坤， 徐清乾， 張 勰， 林章建

(1.湖南省林業(yè)科學院， 湖南 長沙 410004； 2.會同縣林業(yè)局， 湖南 會同 418300)

杉木無性系木材尺寸穩(wěn)定性研究

許忠坤1， 徐清乾1， 張 勰1， 林章建2

(1.湖南省林業(yè)科學院， 湖南 長沙 410004； 2.會同縣林業(yè)局， 湖南 會同 418300)

以29個12年生杉木無性系為試材，采用隨機區(qū)組法取樣，3株小區(qū)，3次重復(fù)，對其進行生長錐無損取樣分析。結(jié)果表明：杉木無性系間木材徑向全干干縮率差異顯著或極顯著；性狀遺傳力為0.20，變異系數(shù)為23.4%，遺傳變異系數(shù)為14.9%，無性系間木材徑向全干干縮率差值變動幅度為0%～2.3%。

杉木；無性系；木材尺寸穩(wěn)定性；木材徑向全干干縮率；遺傳力；變異系數(shù)

杉木(Cunninghamialanceolata)是我國南方最重要的用材樹種。木材中的水分可分為自由水和吸著水。自由水存在于木材的大毛細管系統(tǒng)中，它的增減對木材尺寸穩(wěn)定性無影響；吸著水存在于組成細胞壁的微纖絲、大纖絲所構(gòu)成的微毛細管系統(tǒng)內(nèi)。木材主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。纖維素和半纖維素分子內(nèi)含有大量的羥基( — OH)，而羥基呈親水性。由于羥基的作用，木材隨著外界溫度和濕度的變化，蒸發(fā)或吸收水分，產(chǎn)生干縮或濕脹，導(dǎo)致木材的尺寸不穩(wěn)定，使木材產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，發(fā)生翹曲、變形和開裂[1]。我們對杉木無性系木材尺寸穩(wěn)定性進行了研究，以篩選出木材尺寸穩(wěn)定性好的無性系，提高木材的價值。

1 材料與方法

1.1野外取樣方法

以12年生杉木試驗林中的29個無性系為試材。該試驗林為隨機區(qū)組設(shè)計，5株單行小區(qū)。5次重復(fù),選取其中3個重復(fù)完整取樣，每小區(qū)各取3株，每株在胸高處順山坡自上至下方向用生長錐取1根木芯。木芯直徑5mm，要求垂直樹干并通過髓心，長度超過1/2胸徑。

1.2室內(nèi)測定方法

木材干縮的程度通常用干縮率表示。本文中的干縮率是指飽和濕材與全干木材尺寸之差與濕材尺寸的百分比。

先將木芯于髓心處截段,將長度為1/2胸徑的1段浸入水中至飽和，用直尺測定水飽和后木芯的長度Lmax(mm)，再用干燥箱在105℃條件下將其烘至絕干，測定絕干狀態(tài)下木芯的長度L0(mm)。

木材徑向全干干縮率

1.3采用DPSv7.55軟件統(tǒng)計

1.4遺傳力、遺傳變異系數(shù)，按植物的數(shù)量遺傳學基礎(chǔ)[2]中方法進行計算

2 結(jié)果與分析

2.1杉木無性系間木材徑向全干干縮率的差異

表1結(jié)果表明，無性系間木材徑向全干干縮率差異顯著，重復(fù)間差異不顯著。進一步多重比較，將無顯著差異的17個無性系剔除，余下的12個無性系多重比較結(jié)果見表2。表2結(jié)果表明：無性系C315與Z10、CK、Z48、Z47、F25、C106木材徑向全干干縮率差異顯著，與C286、B31、F40差異極顯著；無性系C474與Z10、CK、Z48差異顯著，與C286、B31差異極顯著。無性系C213與B31、F40、Z10、CK差異顯著，與C286差異極顯著。

表1 杉木無性系木材徑向全干干縮率方差分析表Tab.1 VarianceanalysisofradialshrinkageofwoodfromCunninghamialanceolataclones變異來源平方和自由度均方F值p值重復(fù)間2.163321.08172.21000.1192無性系間23.9729280.85621.74900.0378誤差27.4132560.4895總變異53.549486

表2 無性系間木材徑向全干干縮率LSD法多重比較Tab.2 LSDmultiplecomparisonsofradialshrinkageofwoodamongcloes無性系號均值(%)5%顯著水平1%極顯著水平C2863.68a?AB313.17ab?ABF403.01abc?ABCZ102.81abcd?ABCDCK2.80abcd?ABCDZ482.71abcde?ABCDZ472.68abcdef?ABCDF252.63abcdef?ABCDC1062.58abcdef?ABCDC2131.63efg?CDC4741.55fg?CDC3151.35?g?D 注:在顯著水平欄中,沒有相同“字母”的無性系間差異顯著或極顯著。

2.2無性系間木材徑向全干干縮率變異幅度

變異系數(shù)為23.4%，遺傳變異系數(shù)為14.9%，無性系間木材徑向全干干縮率差值變動幅度為0～2.3%，說明杉木無性系木材徑向全干干縮率有變異，但幅度不大。

2.3無性系木材徑向全干干縮率性狀遺傳力

無性系木材徑向全干干縮率性狀遺傳力為0.20，說明該性狀受其它因素影響較大。

3 結(jié)論與討論

影響杉木木材尺寸穩(wěn)定性的因素很多。據(jù)方文彬等[3]研究，杉木木材弦向與徑向、順紋和體積全縮率以立地條件中等的最小，差的和好的均較大；方差分析表明，3種立地條件之間，杉木木材的4種全干縮率均未達到差異顯著水平[3]。本研究結(jié)果也證明了這一點，重復(fù)間木材徑向全干干縮率差異不顯著。據(jù)張應(yīng)團[4]研究，對32年生杉木人工林幼齡材與成熟材木材干縮性能指標進行比較，并分析了各指標在立地與木材徑向上的差異。結(jié)果表明，木材干縮性能指標均無明顯差異；木材在徑向上按16a為界劃分的成熟材與幼齡材相比較，全干狀態(tài)和氣干狀態(tài)下的徑向干縮率均具有極顯著差異(α=0.01)，全干和氣干體積干縮率、全干和氣干差異干縮、全干弦向干縮率等指標的差異達顯著水平(α=0.05)，氣干弦向干縮率在徑向部位上差異不顯著[4]，說明杉木木材尺寸穩(wěn)定性受林齡的影響，作為家具材使用，一定要用成熟材。本研究表明杉木木材尺寸穩(wěn)定性受無性系的影響，無性系間差異顯著或極顯著。本研究的無性系木材徑向全干干縮率性狀遺傳力為0.20, 遺傳變異系數(shù)為14.9%，可能是林齡較小，有待進一步研究。

[1] 伊思慈. 木材學[M].北京：中國林業(yè)出版社，1985.

[2] 馬育華. 植物的數(shù)量遺傳學基礎(chǔ)[M].南京：江蘇科學出版社，1980.

[3] 方文彬，周燕芬.立地條件對杉木木材干縮性能的影響[J].北京木材工業(yè),1996(3):15-18.

[4] 張應(yīng)團.杉木人工林幼齡材與成熟林木材干縮性能指標的比較[J]. 森林工程， 2004,20(1):5-6.

(責任編輯：唐效蓉)

ResearchonwooddimensionalstabilityofCunninghamialanceolataclones

XU Zhongkun1, XU Qingqian1, ZHANG Xie1, LIN Zhangjian2

(1.Hunan Forestry Academy, Changsha 410004, China; 2.Forestry Bureau of Huitong County, Huitong 418300, China)

Taking 29 clones of 12-year-oldCunninghamialanceolataas materials, the growth analysis was carried out with samples gotten from growth apex by means of random block design with 3 clones per plot and 3 repeats. The results showed that, the radial shrinkage of wood had significant difference among clones at 0.05 level or 0.01 level. The heritability of characters, coefficient of variation and coefficient of genetic variance were 0.20, 23.4% and 14.9% respectively. The difference value of radial shrinkage among clones fell into a range of 0%～2.3%.

Cunninghamialanceolata; clones; wood dimensional stability; radial shrinkage of wood; heritability; coefficient of variation

2010 — 06 — 29

2010 — 07 — 30

國家科技支撐計劃項目(2006BAD24B03)。

許忠坤(1955 — )，男，湖南省慈利縣人，研究員，主要從事杉木育種與培育。

S 781.62

A

1003 — 5710(2010)05 — 0020 — 02

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2010. 05. 005