6年生不同家系降香黃檀早期生長評價

麻永紅，賈瑞豐，楊曾獎，徐大平，張寧南，劉小金

（1.中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 510520；2. 惠州仲愷高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)農(nóng)村工作局，廣東 惠州 516006）

6年生不同家系降香黃檀早期生長評價

麻永紅1，賈瑞豐2，楊曾獎1，徐大平1，張寧南1，劉小金1

（1.中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 510520；2. 惠州仲愷高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)農(nóng)村工作局，廣東 惠州 516006）

對6年生49個家系的降香黃檀幼林進(jìn)行了生長和心材形成狀況調(diào)查，結(jié)果表明：（1）不同家系間樹高、胸徑、枝下高和冠幅生長存在極顯著差異。白沙28、白沙29、五指山60、通什63和東方98五個家系在生長性狀中表現(xiàn)最好，可作為降香黃檀采種育苗或組織培養(yǎng)的材料加以重點研究；（2）海拔與胸徑呈顯著正相關(guān)，即一定范圍內(nèi)較高海拔的家系能有較大的莖粗生長；年均降雨量與樹高、枝下高和冠幅存在極顯著的負(fù)相關(guān)，干旱地區(qū)的家系生長表現(xiàn)具有一定的優(yōu)勢；（3）心材檢測結(jié)果表明6年生林分胸徑在8 cm以下沒有心材形成，胸徑在8～10 cm范圍內(nèi)的部分有少量心材形成，胸徑大于10 cm的全部有心材形成，其時采用石油醚浸漬法提取的揮發(fā)油含量為5.31%；（4）采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析揮發(fā)油的成分及相對含量，鑒別出16種化學(xué)成分，占揮發(fā)油總量的48.47%，其中含量最高的是橙花叔醇，相對百分含量為26.38%。

降香黃檀；家系；生長表現(xiàn)；心材；揮發(fā)油

降香黃檀Dalbergia odoriferaT.Chen，又稱海南黃花梨，花梨木，屬蝶形花科Papilionaceae黃檀屬Dalbergia常綠半落葉喬木樹種。其木材尤其是心材質(zhì)地堅硬，花紋細(xì)密美觀，呈明顯紅褐色或深紅褐色，有光澤且具有特殊芳香氣味，是制造高級家具、工藝品、樂器和名貴裝飾的上等用材[1]。降香黃檀心材及心材中的揮發(fā)油是品質(zhì)極佳的香料定香劑，中藥的“降香”即為其藥用心材，具理氣止痛的藥理功能，常用于外傷出血，跌打傷痛，嘔吐腹痛等[2]。

降香黃檀自然分布主要在我國海南島西部及西南部平原或丘陵地區(qū)，北部瓊山也有零星分布[3-5]。20世紀(jì)50至70年代，廣西，廣東，福建及云南等地陸續(xù)對其進(jìn)行引種栽培，但基本都是零星種植[6-7]。目前已有關(guān)于降香黃檀苗期的生長節(jié)律[8]和幼林的家系試驗[9]的初步研究，多為2—3年生試驗林的研究結(jié)果，而此時心材尚未形成。本研究對6年生降香黃檀家系試驗林的生長表現(xiàn)進(jìn)行了調(diào)查取樣，進(jìn)而分析不同家系之間生長性狀的變異規(guī)律，并對其心材形成及心材揮發(fā)油進(jìn)行測定，初步篩選出一批優(yōu)良家系，為進(jìn)一步推廣種植優(yōu)質(zhì)且生長快速的降香黃檀奠定基礎(chǔ)。

1 試驗地概況

試驗地位于廣東省陽江市陽東縣合山鎮(zhèn)百盛園（112°09′ E，21°59′ N），地貌低丘臺地，海拔25 m，屬南亞熱帶海洋季風(fēng)氣侯，常年溫曖濕潤，雨水充沛，日光充足，年平均氣溫23.3 ℃，年平均降水量2 136 mm，年平均日照2 011.9 h，無霜期達(dá)350 d。土壤類型為花崗巖發(fā)育而成的磚紅壤性紅壤。

2 材料和方法

2.1 試驗材料

試驗所用材料為2006年11―12月分別在海南和廣東兩個省份采集的49個家系的種子，其各家系的地理和生態(tài)因子情況見表1。

表1 不同家系降香黃檀地理生態(tài)因子基本情況?Table 1 Basic information of geographic and ecological factors of D.odorifera T.Chen

2.2 試驗方法

2.2.1 試驗設(shè)計

試驗按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，單株小區(qū)，20次重復(fù)，各區(qū)組內(nèi)家系隨機(jī)排列。于2007年6月造林，穴規(guī)格(長×寬×深)為50 cm×50 cm×40 cm，造林密度為株行距2 m×3 m，并與印度檀香Santalum albumL.行間混交。種植基肥為復(fù)合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）150 g/株，當(dāng)年除草并追施尿素25 g/株，次年和第3 a夏初除草追施復(fù)合肥50 g/株。

2.2.2 生長調(diào)查

2013年7月對試驗林進(jìn)行每木實測，測量指標(biāo)包括胸徑、樹高、枝下高和冠幅。

2.2.3 心材取樣

心材取樣根據(jù)Jones等人的方法稍作修改[10]，即用生長錐（Φ5 mm）由南向北鉆取離地30 cm處鉆至髓芯的木材樣品。取樣時以胸徑最大的8株為中心，向周邊擴(kuò)散選擇不同徑階的樹木，按胸徑分為DBH≤6 cm，6 cm＜DBH≤8 cm，8 cm＜DBH≤10 cm和DBH＞10 cm 4個徑級進(jìn)行取樣，除DBH＞10 cm的只有8株全部取樣外其余每徑級則選取20株。根據(jù)樣品中木材顏色是否變深，是否有香氣來判別心材的形成。

2.2.4 揮發(fā)油成分分析方法

心材揮發(fā)油提取采用石油醚浸漬法[11]。降香揮發(fā)油成分分析采用氣質(zhì)聯(lián)用儀（American Agilent 6890 N-5975I）。GS-MS條 件： 色 譜 柱DB-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；起始溫度70 ℃，保持1 min，后以8 ℃/min的升速至250 ℃，并保持15 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；進(jìn)樣量1 μL（不分流）；色譜-質(zhì)譜接口溫度280 ℃；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；電離方式EI；電子能量70 eV；載氣He(99.999%)；載氣流速1 mL/min；質(zhì)量掃描范圍35～450 AMU；溶劑延遲2 min。

2.2.5 數(shù)據(jù)分析

所有試驗數(shù)據(jù)采用Execl 2003和SigmaPlot 10.0進(jìn)行統(tǒng)計分析并繪制圖表，采用SPSS20.0進(jìn)行方差分析和相關(guān)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同家系降香黃檀的生長表現(xiàn)

從表2可以看出，降香黃檀不同家系間的樹高、胸徑、枝下高和冠幅差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），可以開展選擇，同時，家系測定對其遺傳變異的評估及良種選育具有重要意義。

表2 降香黃檀不同家系生長方差分析Table 2 One-way analysis of variance for growth traits of different D.odorifera families

樹高排名前5位的家系（表3）依次是29（5.32 m）、63（4.99 m）、98（4.70 m）、60（4.68 m）和28（4.67 m），最大值29號（5.32 m）是最小值11號（2.68 m）的1.98倍；胸徑排名前5位的家系依次為29（7.71 cm）、98（7.16 cm）、28（7.10 cm）、63（6.31 cm）和60（6.27 cm），最大值29號（7.71 cm）是最小值11號（3.48 cm）的2.22倍；枝下高排名前五位的家系依次是98（2.28 m）、29（2.17 m）、63（2.16 m）、28（2.10 m）和38（2.06 m），最大值98號（2.28 m）是最小值111號（1.33 m）的1.71倍；冠幅排名前5位的家系號依次是29（2.57 m）、98（2.53 m）、28（2.45 m）、63（2.40 m）和60（2.26 m），最大值98號（2.57 m）是最小值11號（1.43 m）的1.77倍。綜上，28、29、60、63和98這5個家系在早期生長中表現(xiàn)最好，可作為降香黃檀采種和選擇的重點研究對象。

3.2 降香黃檀不同家系生長性狀與地理生態(tài)因子相關(guān)分析

對降香黃檀不同家系的生長表現(xiàn)和地理生態(tài)因子進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果表明（表4）：樹高與胸徑、枝下高和冠幅存在極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別是0.801，0.822和0.853；胸徑與枝下高和冠幅存在極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)是0.719和0.896；枝下高和冠幅存在極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)是0.794。

胸徑與海拔呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)是0.288，說明一定范圍內(nèi)高海拔的家系其胸徑生長可能會快一些。年均降雨量與樹高，枝下高和冠幅存在極顯著的負(fù)相關(guān)（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別是-0.384，-0.408和-0.356，說明一定程度的干旱對樹高，枝下高和冠幅的生長存在一定的影響。

3.3 心材形成情況

心材檢測結(jié)果見表5，從表中可以看出，在6 年生時胸徑在8 cm以下的降香黃檀幼樹沒有心材形成，胸徑在8～10 cm范圍內(nèi)的幼樹部分有心材形成，但是心材數(shù)量少，用生長錐取樣的心材樣品量過少無法進(jìn)行揮發(fā)油提取。胸徑大于10 cm的幼樹全部有心材形成，且離地30 cm處心材直徑比例達(dá)到了20.98%。揮發(fā)油為淡黃色透明油狀物，具有特殊的清香味，揮發(fā)油含量達(dá)到了5.31%。

表3 降香黃檀不同家系間生長表現(xiàn)差異Table 3 The growth differences among the families of D.odorifera T.Chen

表4 降香黃檀不同家系生長性狀與地理生態(tài)因子相關(guān)分析結(jié)果?Table 4 The result of correlation coefficient among the growth with geographic and ecological factor of D.odorifera families

3.4 心材揮發(fā)油成分分析

對降香黃檀心材揮發(fā)油進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜分析，揮發(fā)油的總離子色譜圖見圖1。

以總離子圖為根據(jù)（圖1），通過NIST和Willy標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫，經(jīng)計算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索，人工譜圖解析，按各色譜峰的質(zhì)譜裂片圖與文獻(xiàn)核對，分別對各個色譜峰加以確認(rèn)，綜合各項分析鑒定確定了揮發(fā)油中的化學(xué)成分16種，以面積歸一化法測得揮發(fā)油各組分相對百分含量（見表6）?？梢钥闯?，從心材中提取的揮發(fā)油中，鑒別出的16種化學(xué)成分，占揮發(fā)油總量的48.47%，其中含量最高的是橙花叔醇，相對百分含量為26.38%，此外心材揮發(fā)油中含量比較高的還有2,6-二叔丁基對甲酚（5.23%），亞油酸（4.24%），S-(Z)-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇（3.71%），鄰苯二甲酸二丁酯（3.42%）。

表5 降香黃檀家系林心材形成情況Table 5 The result of D.odorifera families formed heartwood

4 結(jié)論與討論

圖1 降香黃檀心材揮發(fā)油總離子流Fig.1 Total ion current of volatile oil in heartwood of D.odorifera

表6 降香黃檀心材揮發(fā)油成分分析結(jié)果Table 6 Composition analysis of volatile oil in heartwood of D.odorifera

（1）對降香黃檀不同家系樹高，胸徑，枝下高和冠幅間方差分析結(jié)果表明各生長指標(biāo)均達(dá)到差異極顯著（表3），說明各家系間生長表現(xiàn)差異較大，進(jìn)行家系選育試驗意義重大。參試的49個家系中，29號家系的樹高（5.32 m）、胸徑（7.71 cm）、冠幅（2.57 m）都優(yōu)于其他家系，枝下高最大的是98號為2.28 m。綜合生長指標(biāo)28，29，60，63和98五個家系號在生長性狀中表現(xiàn)最好，可作為降香黃檀采種育苗和選材的依據(jù)，在以后的試驗中作為重點對象深入研究。

（2）不同家系降香黃檀生長表現(xiàn)和地理生態(tài)因子的相關(guān)分析結(jié)果表明胸徑與海拔呈顯著正相關(guān)（表4），說明高海拔的家系種植于低海拔地區(qū)可能有利于其胸徑的生長。年均降水量與樹高，枝下高和冠幅存在極顯著的負(fù)相關(guān)，說明干旱區(qū)的降香黃檀家系引種后其生長具有一定的優(yōu)勢。孟慧等研究發(fā)現(xiàn)生長在海南西南部的昌化江流域的降香黃檀由于海拔相對較高、干旱、光照充足、氣溫高等氣候特點，在該區(qū)生長表現(xiàn)良好并具有極高的材性品質(zhì)[4-5]，適度的干旱和高溫可能是影響降香黃檀種質(zhì)及其子代生長的因素。

（3）試驗幼林心材檢測結(jié)果表明，6年生胸徑在8 cm以下的幼樹沒有心材形成；胸徑在8～10 cm的部分幼樹有心材形成，占調(diào)查數(shù)的65%。胸徑大于10 cm的幼樹已全部有心材形成，且離地30 cm處心材直徑比例達(dá)到了20.98%（表5）。因此6年生胸徑8 cm可能是該試驗區(qū)降香黃檀心材形成的一個臨界值，但也有研究發(fā)現(xiàn)降香黃檀心材形成的年齡為9～15 a[12]，這應(yīng)該是生長的立地環(huán)境、營林措施和遺傳因素共同作用的結(jié)果[13]。

（4）采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析降香黃檀揮發(fā)油的成分及各成分的相對含量結(jié)果表明（圖2，表6）揮發(fā)油中總共鑒別出16種化學(xué)成分，占揮發(fā)油總量的48.47%，其中含量最高的是橙花叔醇，相對百分含量為26.38%。這與郭曉玲的研究結(jié)果相似[14]，但劉洪玲研究發(fā)現(xiàn)降香揮發(fā)油中橙花叔醇含量高達(dá)57.36%[15]，可能是由于提取的材料及方法不同而造成差異[16]。此外心材揮發(fā)油中含量比較高的還有2,6-二叔丁基對甲酚、鄰苯二甲酸二丁酯和亞油酸等。有研究報道橙花叔醇可用于配制玫瑰型、紫丁香型等香精[17]；2,6-二叔丁基對甲酚是國內(nèi)外廣泛使用的油溶性抗氧化劑，同時兼具一定的抗菌作用[18]；鄰苯二甲酸二丁酯是聚氯乙烯最常用的增塑劑，可使制品具有良好的柔軟性[19]。因此降香黃檀不僅在醫(yī)藥上具有一定的價值，在香料及日用化學(xué)工業(yè)上也是重要的原料，對降香揮發(fā)油的主要成分進(jìn)行分離提取具有重要的實際意義。

綜上所述，大面積常規(guī)生產(chǎn)中，人工種植6年生的降香黃檀胸徑最大可達(dá)10 cm以上，且有心材形成，因此開展人工引種是可行的，關(guān)鍵在于優(yōu)良家系以及造林立地的選擇。

降香黃檀已有大量的育苗、造林、組織培養(yǎng)、嫁接等方面的研究[20-25]，本研究只針對兩個省份的家系及6年生幼林人工林進(jìn)行分析評價，同時分析心材揮發(fā)油時重復(fù)和樣本數(shù)量偏少。在今后的研究中應(yīng)增多種源及家系數(shù)和在條件允許時擴(kuò)寬不同林齡人工林的生長評價，并應(yīng)針對優(yōu)良家系開展單獨采種育苗以及種子園建立、遺傳育種等工作，同時對其心材形成過程及機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)的研究，并通過人工誘導(dǎo)等措施加速其心材形成，縮短種植周期，提高心材含量和經(jīng)濟(jì)效益。

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Early growth evaluation on six-year-oldDalbergia odoriferaT. Chen families

MA Yonghong1, JIA Ruifeng2, YANG Zengjiang1, XU Daping1, ZHANG Ningnan1, LIU Xiaojin1
(1. Research Institute of Topical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China;2. Rural Work Bureau of Huizhou Zhongkai High-tech Industry Development Zone, Huizhou 516006, Guangdong, China)

Investigation of growth and heartwood on six-year-old young forest ofDalbergia odoriferaT.Chen 49 families was carried on. The result showed: There was signi ficant differences of the tree height, diameter breast-height, clear length and crown diameter among the families. The BaiSha28, BaiSha29, WuZhiShan60, TongShen63 and DongFang98 can be the material of collect seeds and nursery and tissue culture ofD.odoriferafor the superior growth traits. Correlation analysis between growth performance and ecological and geographic factors revealed diameter breast-height signi ficantly positive correlation with altitude, average annual precipitation was extremely signi ficantly negative related to height, clear length and crown diameter . There was no heartwood with DBH less than 8cm;part of DBH within 8-10 cm forming a small amount of heartwood; but all of DBH＞10 cm.The content of volatile oil was 5.31% of heartwood used petroleum ether dipping extracting. The volatile oil was subjected to ingredient analysis using a gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS) can identify 16 kinds of chemical composition and content of 48.47% while the highest content is nerolidol, its relative content was 26.38%.

D. odoriferaT. Chen; families; growth trails; heartwood; volatile oil

S722.8＋3

A

1673-923X(2017)08-0042-06

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.08.008

2016-01-24

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計劃課題“柚木黃檀西南樺新品種選育技術(shù)研究”（2012BAD01B0504）；廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目“珍貴樹種林下套種石斛和金花茶的研究與示范”（2015KJCX033）

麻永紅，碩士研究生

楊曾獎，研究員，碩士；E-mail：yzengjiang@126.com

麻永紅，賈瑞豐，楊曾獎，等.6年生不同家系降香黃檀早期生長評價[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2017, 37(8): 42-47.

[本文編校：文鳳鳴]