白樺木材生物變色的防治方法1)

張 斌

(生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(東北林業(yè)大學(xué))，哈爾濱，150040)

陳廣勝

(東北林業(yè)大學(xué))

郭明輝 黃占華 朱曉冬

(生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(東北林業(yè)大學(xué)))

白樺木材生物變色的防治方法1)

張 斌

(生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(東北林業(yè)大學(xué))，哈爾濱，150040)

陳廣勝

(東北林業(yè)大學(xué))

郭明輝 黃占華 朱曉冬

(生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(東北林業(yè)大學(xué)))

采用抑菌圈試驗(yàn)，分析6種化學(xué)藥劑對(duì)白樺木材侵染菌的抑菌效果；并選擇其中4種藥劑對(duì)白樺木材生物變色防治進(jìn)行探索性試驗(yàn)。結(jié)果表明，適宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)的化學(xué)試劑Benomyl 和BAC能夠抑制白樺木材浸染菌的生長。由于不同的化學(xué)藥劑對(duì)不同侵染菌種類的抑制效果不同，在白樺木材生物變色的防治過程中進(jìn)行化學(xué)藥劑的復(fù)配將會(huì)有助于提高對(duì)變色菌的抑制能力。

白樺；生物變色；化學(xué)防治；抑菌圈

白樺是分布在大、小興安嶺和長白山地區(qū)的重要天然速生闊葉樹種，具有潔白的材色、適中的硬度、致密的材質(zhì)、修直的樹干等優(yōu)點(diǎn)，在家具和室內(nèi)裝飾工程材料中得到越來越多的重視[1-2]。但是在人工和自然的干燥過程中易受真菌等微生物侵入而產(chǎn)生褐變和藍(lán)變等條形紋理，影響了白樺木材的外觀和加工利用價(jià)值[3-6]。目前，防治木材生物變色的方法有化學(xué)防治、物理防治和生物防治方法[7-12]。其中化學(xué)防治效果較好，但是化學(xué)藥劑會(huì)從剛處理的木材上流失到水中，造成環(huán)境污染。隨著相關(guān)研究的不斷深入，百菌清和多菌靈等新型低毒化學(xué)試劑和紫外線方法相繼被用于防木材變色試驗(yàn)[13-15]。筆者針對(duì)前期分離純化實(shí)驗(yàn)中獲得的4種導(dǎo)致白樺木材變色較為嚴(yán)重的變色菌，使用常見化學(xué)防變色藥劑，采用抑菌圈方法進(jìn)行抑菌試驗(yàn)，篩選出抑菌效果較好的藥劑及相應(yīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。同時(shí)進(jìn)行白樺木材室內(nèi)防生物變色試驗(yàn)，檢測(cè)不同藥劑和浸泡時(shí)間對(duì)侵染菌的抑菌能力，為今后我國白樺木材生物變色的防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗(yàn)選擇新采伐的沒有腐朽和侵蝕等缺陷的大興安嶺林區(qū)白樺邊材，胸徑為12～15 cm。加工成尺寸為40 mm×15 mm×5 mm的試樣后放入平底錐形瓶中，在高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)(溫度121 ℃，壓力0.12 MPa)進(jìn)行滅菌處理30 min后，用于接菌試驗(yàn)。

根據(jù)前期研究試驗(yàn)，在9種白樺木材侵染菌中選擇4種誘發(fā)變色程度較重的白樺木材變色侵染菌，分別為J-1、J-2、J-4、J-6[16]。本研究選用6種化學(xué)藥劑進(jìn)行抑菌功效的檢測(cè)試驗(yàn)，具體藥劑名稱及主要成分見表1。

1.2 方法

抑菌圈法可以進(jìn)行不同藥劑毒力的比較，是目前檢測(cè)殺菌劑毒力的主要方法之一[17]。在接菌室內(nèi)，用無菌吸管吸取白樺木材侵染菌懸液0.2 mL滴在平板上。將直徑為6 mm的濾紙圓片放在培養(yǎng)皿中進(jìn)行滅菌，然后浸泡在不同的化學(xué)藥液中直至飽和。在培養(yǎng)箱中27 ℃培養(yǎng)到長出絨毛狀菌絲，采用游標(biāo)卡尺十字交叉法測(cè)量抑菌圈的直徑。

表1 抑菌化學(xué)藥劑

根據(jù)抑菌圈的試驗(yàn)結(jié)果，選擇4種具有不同抑菌效果的化學(xué)藥劑。將滅菌處理后的白樺木材試樣在3種質(zhì)量分?jǐn)?shù)的藥劑中分別浸泡處理5、15 min。取出后放置于侵染菌的平板上在培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)3周。記錄6個(gè)變色等級(jí)記錄菌種在試材表面的感染面積及木塊變色程度，如表2所示。

表2 白樺試材被侵染菌侵染程度等級(jí)

2 結(jié)果與分析

2.1 防變色藥劑的初步篩選

采用抑菌圈法測(cè)定的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)防變藥劑的抑菌效果見表3?？芍瑢?duì)4種白樺木材侵染菌抑菌效果排列順序是：Benomyl>BAC>DDAC>Cu-8>PPZ>CTL。根據(jù)前期研究結(jié)果可知，不同防變藥劑對(duì)不同類型侵染菌的最低有效質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同[18]。在本研究中，當(dāng)Benomyl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.001%時(shí)，對(duì)4種侵染菌均體現(xiàn)出較好的抑制作用。當(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)提升至0.3%時(shí)，J-6抑菌圈的直徑達(dá)到了31.22 mm。其中對(duì)侵染菌J-2和J-6的抑菌效果要優(yōu)于侵染菌J-1和J-4。當(dāng)BAC質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2%時(shí)，J-2抑菌圈的直徑達(dá)到了38.76 mm。其中對(duì)侵染菌J-1和J-2的抑菌性效果優(yōu)于侵染菌J-4和J-6。藥劑DDAC和Cu-8對(duì)4種白樺木材侵染菌的抑菌效果差別不大，當(dāng)DDAC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%時(shí)，J-4抑菌圈直徑為18.77 mm。當(dāng)Cu-8的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)，J-1抑菌圈直徑為17.69 mm。藥劑PPZ和藥劑CTL的抑菌性能相對(duì)較差。其中，藥劑PPZ對(duì)侵染菌J-2和J-4抑菌效果最差，而CTL藥劑對(duì)染菌J-4幾乎沒有抑菌作用。根據(jù)6種化學(xué)藥劑的白樺木材浸染菌的抑菌試驗(yàn)結(jié)果可知，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)和種類的化學(xué)藥劑對(duì)于不同的木材白樺菌種抑制效果不同，在今后開展白樺木材的生物變色防治過程中，對(duì)不同化學(xué)藥劑的復(fù)配會(huì)在一定程度上提升抑菌范圍和抑菌效果。

表3 6種藥劑對(duì)白樺木材侵染菌的抑菌效果

2.2 白樺木材生物變色的防治效果分析

根據(jù)上述抑菌圈試驗(yàn)結(jié)果，選擇不同抑菌效果的4種藥劑(Benomyl、BAC、Cu-8和CTL)進(jìn)行白樺木材變色防治試驗(yàn)。每種藥劑設(shè)定3個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度，如表4所示。

表4 白樺木材生物變色防治的藥劑及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)

白樺試材在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同藥劑中浸泡5、15 min后的抑菌效果等級(jí)如表5所示。結(jié)果表明：這4種化學(xué)藥劑浸泡5 min時(shí)，只有較高的質(zhì)量分?jǐn)?shù)才具有抑菌效果；但當(dāng)浸泡時(shí)間提高到15 min時(shí)，較低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的化學(xué)試劑就具有一定的抑菌效果。這說明試材浸泡時(shí)間的增加可以提高吸藥量，進(jìn)而提升化學(xué)藥劑的抑菌性能。同時(shí)，這4種化學(xué)試劑在抑菌圈試驗(yàn)中的抑菌效果與防止生物變色試驗(yàn)抑菌效果基本相同。在抑菌圈試驗(yàn)中性能最佳的化學(xué)藥劑Benomyl和藥劑BAC，在防止生物變色試驗(yàn)中抑菌效果也較好。由于抑菌圈試驗(yàn)方法相對(duì)簡單、快捷，在今后進(jìn)行防止生物變色的試驗(yàn)之前可以進(jìn)行抑菌圈試驗(yàn)，對(duì)擬使用的化學(xué)藥劑進(jìn)行篩選和復(fù)配，產(chǎn)生更好的生物變色防治效果。

表5 各藥劑浸泡白樺試材5、15 min時(shí)的抑菌等級(jí)

3 結(jié)束語

在白樺木材抑菌圈試驗(yàn)中，藥劑Benomyl和BAC的抑菌性能較好；藥劑DDAC和Cu-8的抑菌性能居中；藥劑PPZ和CTL的抑菌性能相對(duì)最差。

在白樺木材生物變色防治中，低質(zhì)量分?jǐn)?shù)藥劑在增加浸泡時(shí)間、提高吸藥量的情況下也會(huì)發(fā)揮較好的抑菌作用。

抑菌圈試驗(yàn)中不同化學(xué)藥劑表現(xiàn)出來的抑菌性能與防生物變色試驗(yàn)結(jié)果相同。但對(duì)于白樺木材侵染菌與不同化學(xué)藥劑在抑菌圈和防止生物變色這兩種方式中是如何相互作用的問題，還有待于進(jìn)一步研究。

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Control of White Birch Biological Discoloration/

Zhang Bin

(Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China);

Chen Guangsheng

(Northeast Forestry University);

Guo Minghui, Huang Zhanhua, Zhu Xiaodong

(Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education, Northeast Forestry University)//Journal of Northeast Forestry University.-2014,42(8).-120～122

Six kinds of chemicals were chosen for bacteriostatic ring experiment, the agent of birch wood discoloration prevention were screened. Among six kinds of chemicals, four were selected for biological control experimental of white birch wood discoloration. The chemical reagent and appropriate concentration could inhibit the bacteria growth, and reduce the extent of discoloration of birch wood. Because different chemicals have different effects on the infection effect of bacteria, the chemical compound can improve the ability of inhibition of wood stain fungi in preventing wood biological discoloration.

White birch; Biological discoloration; Chemical control; Bacteriostatic ring

張斌，男，1974年9月生，生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(東北林業(yè)大學(xué))，博士研究生。

陳廣勝，東北林業(yè)大學(xué)信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，研究員。E-mail：kjc_chen@163.com。

2014年1月16日。

S781.52

1) 哈爾濱市科技創(chuàng)新人才研究專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2011RFXXN037、2009RFQXG041)。

責(zé)任編輯：戴芳天。