高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維特性1)

張菲菲 李擔 汪佑宏 季必超 薛夏 王鵬程 劉亞梅 張利萍

(安徽農(nóng)業(yè)大學，合肥，230036)

棕櫚藤是棕櫚科中具刺和鱗狀果皮的攀援植物，是亞洲熱帶地區(qū)寶貴的植物資源，也是著名非木材林產(chǎn)品—原藤(僅次于木材和竹材的重要非木材林產(chǎn)品)的來源植物。世界棕櫚藤總共有13個屬600余種，每種或多或少都有利用價值，但有較高經(jīng)濟價值的只有10～20種[1]。由于棕櫚藤具有多種作用，人們還根據(jù)不同目的種植不同的藤種。

棕櫚藤資源生物利用等正成為我國林業(yè)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點[2-3]，棕櫚藤的利用主要為原藤利用，其中天然棕櫚藤占到90%，而棕櫚藤人工林僅占10%。印度尼西亞是棕櫚原藤的最大生產(chǎn)國，截止20世紀70年代，印度尼西亞提供了世界原藤的90%。我國95%的商業(yè)用藤依靠進口。自2012年1月1日，印度尼西亞出臺了更嚴格的藤原料出口限制政策后，中國藤產(chǎn)業(yè)受到了很大沖擊。對北京和廣東藤產(chǎn)業(yè)的調查分析顯示，許多小型藤企業(yè)已倒閉或轉行，剩余的藤企業(yè)也面臨著嚴重的原料匱乏問題[4-5]。因此，加大藤資源培育，做好非商業(yè)用藤材的性能研究，以期為其改性研究及商業(yè)化利用提供基礎數(shù)據(jù)支持。

目前，我國對高地鉤葉藤(PlectocomiahimalayanaGriff.)與大鉤葉藤(PlectocomiaassamicaGriff.)的研究還處于起步階段。高地鉤葉藤、大鉤葉藤屬棕櫚科(Palmae)省藤亞科(Calamoideae)鉤葉藤屬(Plectocomia)。高地鉤葉藤，屬于大徑藤(藤徑4～5 cm)，攀援、叢生藤類。分布于云南南部、西南部、西部海拔1 450～1 800 m的箐溝、竹林、山地常綠闊葉林中，在不丹、印度、尼泊爾、老撾、泰國均有分布。其導管在橫切面上近圓形、主要為單管孔、少數(shù)為復管孔，導管分子最長，達3.229 mm，導管分子寬度在0.151～0.300 mm。藤莖質地較粗糙，一般用于編織較粗糙的藤器或柵欄用[6]。高地鉤葉藤纖維比量為4.9%，徑向由外向內(nèi)，纖維比量呈減小趨勢；隨著軸向高度的增加，纖維比量呈下降趨勢[6]。大鉤葉藤分布于云南南部(勐臘)、東南部(馬關)、海拔820～1 230 m的次生林中。在印度(阿薩姆、梅加拉亞)、緬甸(北部)也有分布。其藤徑質脆，很少利用。藤材導管單管孔，近圓形，導管分子長度在2 mm以上，寬度為0.151～0.300 mm[7]。棕櫚藤的功能主要取決于維管束及其周圍的維管束鞘[8]。藤莖纖維細胞均存在于纖維鞘中，纖維細胞長，兩端尖削，壁厚腔小，其部位不同數(shù)量和大小均有差異。藤莖外側，纖維細胞直徑最小，長度大；而中部及中央部纖維細胞直徑大，長度短[9]。纖維的性質對藤材的宏觀性能有著很大的影響，從而影響到藤材的使用。

1 材料與方法

試驗材料高地鉤葉藤與大鉤葉藤分別采自云南省的梁河縣和盈江縣。

取樣：在藤材基部、距地面2 m、中部和梢部的地方各取一小截1～2 cm長的材料。

永久切片制作[10]：取得的試樣經(jīng)過微波軟化后，利用滑走式切片機將藤材橫切面切成厚度為40 μm的切片，進行染色、脫色、脫水,透明后用中性樹膠固封于載玻片上制成永久性切片。

纖維的分離(富蘭克林離析法[11])：用蒸餾水將離析后的樣品洗至沒有酸味，并用玻璃棒將纖維束輕輕搗散成單根纖維，稀釋成漿液備用。

利用光學顯微鏡和顯微圖像分析系統(tǒng)(Motic 3.0軟件)觀察統(tǒng)計處理過的切片與已分離的纖維，在切片上觀察纖維在橫切面的微觀形態(tài)，測量纖維的直徑和腔徑[12-13]，離析成單根的纖維用來測量其長度；每個試樣測30組重復，取平均值。

2 結果與分析

2.1 高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維形態(tài)徑向分布

高地鉤葉藤與大鉤葉藤的纖維寬度、腔徑和雙壁厚徑向分布見表1和表2。

如表1所示，從藤皮至藤芯，高地鉤葉藤纖維的長度依次為1 960.59、2 126.34、1 935.61 μm，呈先上升后下降的趨勢，且纖維長度由大到小的順序為藤中、藤皮、藤芯；大鉤葉藤纖維的長度依次為2 144.58、2 048.16、1 855.32 μm，呈逐漸下降的趨勢。高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維長度的平均值分別為2 007.51、2 016.02 μm，前者比后者低0.42%，經(jīng)F檢驗(P>0.05)差異不顯著(表2)。高地鉤葉藤纖維的寬度呈先上升后下降的變化趨勢，且由大到小的順序為藤中、藤芯、藤皮；大鉤葉藤纖維的寬度呈先下降后上升的變化趨勢，且由大到小的順序為藤芯、藤皮、藤中。高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維寬度的平均值分別為18.11、20.46 μm，前者比后者低11.49%，經(jīng)F檢驗兩種藤材纖維寬度差異不顯著(P>0.05)(表2)。高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維的腔徑均為逐漸上升的變化趨勢；高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維腔徑的平均值分別為10.62、8.84 μm，前者比后者高20.14%，經(jīng)F檢驗兩種藤材纖維腔徑差異極顯著(P<0.01)(表2)。高地鉤葉藤纖維的雙壁厚呈逐漸下降的變化趨勢；大鉤葉藤纖維的雙壁厚變化趨勢為先下降后上升，且纖維厚度由大到小的順序為藤皮、藤芯、藤中；高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維雙壁厚的平均值分別為7.49、11.61 μm，前者比后者低35.52%，經(jīng)F檢驗兩種藤材纖維雙壁厚差異不顯著(P>0.05)(表2)。

表1 高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維形態(tài)的徑向分布

注：P.h.為高地鉤葉藤(P.himalayana)；P.a.為大鉤葉藤(P.assamica)。

由表1可看出，高地鉤葉藤纖維的長寬比變化于107.36～127.32，最小值和最大值分別在藤中與藤皮處，且藤皮和藤中纖維長寬比差距明顯，藤皮至藤芯的下降幅度為20.20%。大鉤葉藤纖維的長寬比變化于77.12～113.54，最小值和最大值分別在藤芯與藤皮處，且長寬比由藤皮至藤中下降了2.10%,由藤中至藤芯下降了30.60%。從藤皮到藤芯，高地鉤葉藤纖維的腔徑比變化于0.39～0.75；大鉤葉藤纖維的腔徑比變化于0.33～0.50，兩者均呈逐漸增大的趨勢。高地鉤葉藤纖維的壁腔比變化于0.34～1.56；大鉤葉藤纖維的壁腔比變化于1.01～2.07，且壁腔比由藤皮至藤中下降了42.60%，由藤中至藤芯下降了15.20%；兩者壁腔比均呈逐漸下降的趨勢。

表2 高地鉤葉藤和大鉤葉藤纖維特性徑向變異及F檢驗

注：P.h.為高地鉤葉藤(P.himalayana)；P.a.為大鉤葉藤(P.assamica)；P<0.01，差異極顯著；0.01≤P<0.05，差異顯著；P≥0.05，差異不顯著。

2.2 高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維形態(tài)軸向分布

高地鉤葉藤與大鉤葉藤的纖維寬度、腔徑和雙壁厚軸向分布見表3和表4。

如表3所示，從基部到梢部，高地鉤葉藤纖維的長度依次為2 095.98、2 007.51、2 046.27、1 874.53 μm，呈現(xiàn)起伏狀的變化趨勢，即由大到小的順序為基部、中部、距地面2 m處、梢部；大鉤葉藤纖維的長度依次為1 963.94、2 016.02、1 959.01、2 123.83 μm，也呈現(xiàn)起伏狀的變化趨勢，由大到小的順序為梢部、距地面2 m處、基部、中部，變化與前者相反。經(jīng)F檢驗(P<0.01)差異極顯著(表4)。高地鉤葉藤纖維寬度變化呈先下降后上升的趨勢，最小值和最大值分別位于中部和基部；大鉤葉藤纖維的寬度整體上呈下降的趨勢，最小值和最大值分別位于梢部與距地面2 m處。經(jīng)F檢驗(P>0.05)兩種藤材纖維寬度差異不顯著(表4)。高地鉤葉藤纖維腔徑變化為起伏式的上升趨勢，先由基部上升到距地面2 m處，再下降到中部，后又上升到梢部；大鉤葉藤纖維的腔徑呈逐漸上升的變化趨勢。經(jīng)F檢驗(P<0.01)差異極顯著(表4)。高地鉤葉藤和大鉤葉藤纖維雙壁厚均呈逐漸下降的變化趨勢。經(jīng)F檢驗(P>0.05)，兩者的纖維雙壁厚差異不顯著(表4)。

表3 高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維形態(tài)的的軸向變化

注：P.h.為高地鉤葉藤(P.himalayana)；P.a.為大鉤葉藤(P.assamica)。

表4 高地鉤葉藤和大鉤葉藤纖維特性徑向變異及F檢驗

注：P.h.為高地鉤葉藤(P.himalayana)；P.a.為大鉤葉藤(P.assamica)；P<0.01，差異極顯著；0.01≤P<0.05，差異顯著；P≥0.05，差異不顯著。

由表3可看出，基部到梢部，高地鉤葉藤纖維的長寬比變化于104.78～117.53，從基部的107.62逐漸上升到中部的117.53，后又下降到梢部104.78；大鉤葉藤纖維的長寬比變化于96.85～129.88，呈逐漸上升的變化趨勢。從基部到梢部，高地鉤葉藤纖維的壁腔比變化于0.22～0.99；大鉤葉藤纖維的壁腔比變化于0.41～1.49，兩者均呈逐漸下降的變化趨勢，且高地鉤葉藤的壁腔比在各處均比大鉤葉藤小。高地鉤葉藤纖維的腔徑比變化于0.50～0.82；大鉤葉藤纖維的腔徑比變化于0.40～0.71，兩者均呈逐漸上升的趨勢，且高地鉤葉藤的腔徑比在各處均比大鉤葉藤大。

3 結束語

從藤皮到藤芯，高地鉤葉藤和大鉤葉藤纖維的長度變化分別為先增后降和逐漸下降；纖維寬度的變化分別為先增后降和先降后增；纖維的腔徑變化兩者均為逐漸上升；纖維雙壁厚的變化分別為逐漸上升和先降后增。其中高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維的長度、直徑、腔徑、雙壁厚分別為2007.51 μm和2016.02 μm、18.11 μm和20.46 μm、10.62 μm和8.84 μm、7.49 μm和11.61 μm。高地鉤葉藤腔徑比大鉤葉藤大20.14%，經(jīng)F檢驗在0.01的水平上差異極顯著；纖維的長度、寬度和雙壁厚差異性不顯著。兩者纖維的長寬比變化分別為先降后增和逐漸下降；纖維的壁腔比變化均為逐漸下降，而纖維的腔徑比變化兩者均為逐漸上升。

自基部向上，高地鉤葉藤和大鉤葉藤纖維長度的變化分別為起伏式降-增-降和起伏式增-降-增；纖維寬度和雙壁厚的變化兩者整體上均呈逐漸下降趨勢；纖維腔徑的變化兩者整體上均呈逐漸上升趨勢；經(jīng)F檢驗發(fā)現(xiàn)，高地鉤葉藤與大鉤葉藤的纖維長度和腔徑軸向變化在0.01的水平上差異極顯著；纖維的寬度和雙壁厚差異性不顯著。高地鉤葉藤和大鉤葉藤纖維長寬比的變化分別為先增后降和逐漸上升，前者最大值在中部，為117.53，后者最大值在梢部，為129.88，除了梢部，高地鉤葉藤的纖維長寬比均比大鉤葉藤大；纖維壁腔比的變化兩者均為逐漸下降，且前者的壁腔比在各處均比后者小；纖維腔徑比的變化兩者均為逐漸上升，且前者的腔徑比在各處均比后者大。

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