馬尾松不同徑級產(chǎn)脂量及松脂成分差異研究

安 寧，丁貴杰，賈宏炎 ，諶紅輝

（1.貴州大學(xué) 造林生態(tài)所，貴州 貴陽 550025；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院 熱帶林業(yè)實驗中心，廣西 憑祥532600 ）

馬尾松Pinus massoniana是我國松樹中分布最廣、栽培面積最大，同時是采割松脂的主要樹種[1]。松脂主要成分有多種樹脂酸和萜類[2]，是重要的化工原料。近年隨著珍貴樹種的發(fā)展，頻發(fā)的松毛蟲危害，造成馬尾松林面積下降及可采脂樹減少，現(xiàn)有馬尾松林已不能滿足林產(chǎn)化工業(yè)的需要，營建馬尾松高產(chǎn)脂人工林是發(fā)展的必然趨勢。以往對馬尾松的研究都集中在栽培技術(shù)、生理生化以及遺傳育種等方面[3-8，18-19]，在馬尾松采脂林產(chǎn)脂量的影響因素、松脂組成等方面的研究很少[9-14]。因此，開展此項研究對完善馬尾松高產(chǎn)脂林的定向培育技術(shù)體系具有重要意義。

1 試驗地概況及研究方法

1.1 試驗地概況

試驗林設(shè)在位于廣西憑祥市熱帶林業(yè)試驗中心伏波實驗場, 為1991年營造的馬尾松純林，前茬杉木主伐后明火煉山。位于106°43′E，22°06′N，海拔500～520 m，低山地貌，年平均氣溫19.5 ℃，年降水量1 500 mm，屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。土壤為花崗巖發(fā)育成的紅壤，土層厚度＞1 m，腐殖質(zhì)厚度＞10 cm。

1.2 研究方法

試驗設(shè)9個處理：14 cm、16 cm、18 cm、20 cm、22 cm、24 cm、26 cm、28 cm、30 cm徑級。每個處理30株，收脂時單株稱重并記錄，采用“下降式”采脂法。運用SPSS軟件進行方差分析及多重比較[15]。試驗于2008年布置，2009年在采脂期內(nèi)進行產(chǎn)脂量數(shù)據(jù)采集，收脂時按單株稱重并記錄。

2 實驗方法

2.1 松脂含油量及松節(jié)油成分的測定

按林業(yè)局松脂標(biāo)準(zhǔn)LY223-81 測定松脂中的含油量。將所得松節(jié)油直接進氣相色譜儀分析。方法見參考文獻[16]。

2.2 松脂成分測定

樣品在廣西林業(yè)科學(xué)研究院林化中心測定，方法見參考文獻[16]。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同徑級與產(chǎn)脂量的關(guān)系

從圖1可以看出馬尾松單株年產(chǎn)脂量隨著徑級的增大表現(xiàn)出上升的趨勢，采脂量與采脂樹木的胸徑呈線性正相關(guān)關(guān)系，隨著樹木胸徑的增大，單株產(chǎn)脂量隨之增加。

圖1 不同徑級單株松脂年產(chǎn)量Fig.1 Annual outputs of pine resin in different diameter class trees

方差分析結(jié)果（表1）表明：不同徑級間產(chǎn)脂量差異顯著。14 cm徑級的單株年產(chǎn)脂量為0.73 kg；徑級20 cm的年產(chǎn)脂量為2.55 kg，相比產(chǎn)量增加149.38 %；26 cm徑級的單株年產(chǎn)脂量為4.19 kg，比20 cm徑級的產(chǎn)量增加64.29%，而30 cm徑級的單株年產(chǎn)脂量為5.62 kg，比26 cm徑級的年產(chǎn)脂量增加34.13%。產(chǎn)量呈現(xiàn)此種趨勢是由于徑級越大，在相同的剖面負荷率下，剖面的面積越大，割破的樹脂道數(shù)目也越多，因而產(chǎn)脂量也越大。

表 1 不同徑級產(chǎn)量方差分析Table 1 Variance analysis of different diameter class pine resin

多重比較（LSD）檢驗結(jié)果（表2）表明：不同徑級間產(chǎn)脂量差異顯著，具體檢驗結(jié)果及兩兩關(guān)系見表2。所有處理中，只有18 cm徑級和20 cm徑級的產(chǎn)脂量差異不顯著，而其他徑級之間產(chǎn)脂量均存在顯著差異。

在實際生產(chǎn)與采脂操作過程中，對采脂樹木的起始徑級有相應(yīng)的要求。采割徑級過小，采脂割面過窄，產(chǎn)脂量低，松脂效益低，同時也增加了采脂成本；如果采割松脂起始徑級偏大，減少了采脂年限，也會造成總體經(jīng)濟效益的下降。綜合考慮馬尾松采脂林起始徑級應(yīng)在18 cm～20 cm。

3.2 不同徑級松脂成分差異研究

從表3及表4可以看出,在6個徑級中：松香及松節(jié)油的組成一致,但各成分的含量存在一定差異。

馬尾松松脂樹脂酸主要化學(xué)成分有海松酸、異海松酸、濕地松酸、去氫樅酸、左旋海松酸、樅酸和新樅酸。在馬尾松各樹脂酸中左旋海松酸的含量最高，均超過45%，其中16 cm含量達到53.58%，為6個徑級中含量最高，而26 cm

含量最低為45.13%，二者相差8.5%；海松酸除14 cm的0.73%外，其它徑級含量均在0.44%～0.50%，變化幅度很?。粯核岢?8 cm的含量為11.57%，其他徑級含量均在8.13%～9.99%之間；新樅酸含量最高是18 cm為12.73%，最低是16 cm的9.55%，其他徑級含量在10.08%～11.66%之間；而去氫樅酸含量最高是26 cm的0.39%，最低為18 cm的0.11%。據(jù)報道馬尾松產(chǎn)脂力與新樅酸和去氫樅酸呈正相關(guān)，在本實驗中并未表現(xiàn)出規(guī)律性。

表 2 不同徑級多重比較檢驗Table 2 Multiple comparison tests of different diameter class pine resin

表 3 不同徑級松香主要成分及含量Table 3 Rosin main ingredients and contents in different diameter class trees

表 4 不同徑級松節(jié)油主要成分及含量Table 4 Turpentine oil main ingredients and contents in different diameter class trees

馬尾松松節(jié)油主要化學(xué)成分有α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、Δ3-蒈烯、月桂烯、長葉烯和石竹烯。α-蒎烯含量高是馬尾松松節(jié)油的特征。松節(jié)油在6個徑級中的含量分別為 9.39%、 13.70%、11.21%、17.20%、16.59%和18.30%。14 cm含量最低，26 cm含量最高，松節(jié)油含量有隨徑級增大而增加的趨勢。22 cm徑級α-蒎烯含量47.07%，其他徑級的含量均高于54%；β-蒎烯在22 cm徑級中含量最高，但各徑級中的含量均不超過6%，含量在2.30%～5.98%之間；莰烯的含量均在1%左右；月桂烯含量最高為14 cm的0.54%，最低為18 cm的0.05%，長葉烯含量依次為14.23%、16.98%、12.80、14.11%、26.01%和27.25%，22 cm和26 cm徑級的含量明顯高于其他徑級。Δ3-蒈烯除在22 cm含量略高外，其他徑級含量均低于1.00%。長葉烯與石竹烯含量相差最大為26 cm徑級的24.02%，相差最小為18 cm徑級的7.43%。可以明顯看出各徑級的松脂成分基本一致，只是含量存在一定差異。

4 結(jié)論與討論

（1）隨著徑級的增大，馬尾松產(chǎn)脂量表現(xiàn)出上升的趨勢，呈正相關(guān)關(guān)系，這與王長新[12]，蔡樹威等[13]，舒文波等[17]研究相一致。徑級為 14 cm的馬尾松,單株年松脂產(chǎn)量為0.73 kg，而30 cm徑級的松脂產(chǎn)量為5.62 kg，增加了4.98 kg，各徑級產(chǎn)脂量除18 cm與20 cm差異不顯著外，其他徑級之間產(chǎn)脂量均差異顯著。在實際生產(chǎn)與采脂操作中，考慮到產(chǎn)脂量與樹木生長情況，馬尾松采脂徑級應(yīng)在18 cm以上，這與國家林業(yè)局2007年發(fā)布的林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)松脂采集技術(shù)規(guī)程相一致。

（2）馬尾松各徑級的松脂有相同的組成，各成分含量存在一定差異。馬尾松所含樹脂酸中左旋海松酸含量最高，均超過45%；含油量有隨著徑級增大而增加的趨勢，14 cm含油量最低為9.39%，26 cm含油量最高為18.30%。α-蒎烯含量高是馬尾松松節(jié)油的特征，在6個徑級中α-蒎烯含量均高于47%；β-蒎烯在22 cm徑級中含量最高，為5.98%，β-蒎烯市場價格比α-蒎烯要高，但本試驗其含量在各徑級中并未表現(xiàn)出規(guī)律性。在松香和松節(jié)油的組成上一致，只是各組分的含量存在一定差異。

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