不同割漆方式對漆樹產(chǎn)漆性能的影響

周俊宏，王子芝，吳文君，李 立，廖聲熙

（中國林業(yè)科學(xué)研究院資源昆蟲研究所，云南昆明 650223）

【研究意義】漆樹（Toxicodendron vernicifluum（Stokes）F.A.Barkley）是我國原產(chǎn)的重要經(jīng)濟(jì)樹種，屬漆樹科（Anacandiaceae）漆樹屬（Toxicodendron）植物，社會、經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高，集中分布于陜西、湖北、重慶、貴州、云南、四川和甘肅7個?。ㄖ陛犑校錁淦ろg皮部分泌的生漆（Lacquer）為優(yōu)質(zhì)的天然涂料，被譽(yù)為“涂料之王”。中國是世界上傳統(tǒng)的生漆主產(chǎn)大國，出口量約占世界貿(mào)易量的80%。目前，我國漆樹資源不到2億株，年產(chǎn)生漆達(dá)2 500 t，僅生漆的年產(chǎn)值達(dá)5億多元[1]，直接提高了山區(qū)群眾收入。漆樹生產(chǎn)與橡膠、乳膠獲取方式一樣，采用連續(xù)且有節(jié)律地割漆以收獲生漆。因此，割漆效率直接影響漆樹的生漆產(chǎn)量?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】為提高生漆產(chǎn)量，科技人員從漆樹形態(tài)、生理結(jié)構(gòu)以及割漆技術(shù)等影響生漆產(chǎn)量方面對漆樹產(chǎn)漆展開研究，例如胡正海等[2]通過探索漆樹乳汁道結(jié)構(gòu)與發(fā)育規(guī)律，分析了乳汁道與生漆產(chǎn)量之間的關(guān)系；魏朔南等[3]采用植物解剖法測定漆樹不同季節(jié)漆酚含量變化，發(fā)現(xiàn)7～9月生漆產(chǎn)量多，漆酚含量最高。據(jù)研究，在水分蒸發(fā)量大、溫度較高的條件下，能產(chǎn)出較多高質(zhì)量的生漆[4]，而漆酚是生漆重要的組成成分，含量越高，生漆的質(zhì)量越高[3]。魏朔南等[3]和傅淑穎等[5]分別研究高八尺品種和大木漆樹、小木漆樹的漆酚含量隨季節(jié)的變化規(guī)律，結(jié)果均顯示漆酚含量隨季節(jié)變化總體呈上升趨勢。在割漆過程中，割漆工通常會憑借經(jīng)驗(yàn)和漆樹生長狀態(tài)確定漆樹的割刀數(shù)[4]，以期獲取每株漆樹的最大產(chǎn)漆量，但對割漆方法與漆產(chǎn)量的影響機(jī)理并不清楚，而且生產(chǎn)中常常存在過度割漆現(xiàn)象，對漆樹林的健康造成很大的影響。在割漆技術(shù)方面，技術(shù)人員初步總結(jié)出割漆的季節(jié)、樹齡、時間以及合適的割漆方法（包括割口形式、深度、寬度、位置），為割漆提供生產(chǎn)性指導(dǎo)[6-8]。此外，氣象條件、割漆時間、技術(shù)、漆樹品種、生長環(huán)境[9-10]，甚至是割口的愈合[11]等也是影響生漆產(chǎn)量的主要因子，在割漆生產(chǎn)中也常常參考借鑒相關(guān)的割膠[12-14]、割脂[15]技術(shù)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】總體看，關(guān)于提高生漆產(chǎn)量的研究主要集中在漆樹生理結(jié)構(gòu)、立地條件和生長環(huán)境方面，還未形成完善的技術(shù)方案，尤其是割漆技術(shù)方面，而且漆樹“百里千刀一斤漆”的割漆方式與割膠、割脂有著極大的不同?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文以‘盛禾綠漆’幼齡漆樹林為研究對象，對漆樹采收期的不同產(chǎn)量及綜合生產(chǎn)能力進(jìn)行了研究，并對割漆間隔期與割漆刀次以及二者與單株產(chǎn)漆量之間的相關(guān)性進(jìn)行了探討，旨在探索割漆產(chǎn)漆規(guī)律，提高生漆產(chǎn)量，為漆林可持續(xù)經(jīng)營提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)樣地位于四川省宜賓市翠屏區(qū)明威鄉(xiāng)（104°24′～104°54′E，28°32′～29°02′N），平均海拔530 m，雨量充沛，立地條件較好，漆樹集中種植面積超200 hm2。試驗(yàn)材料為2012年5月種植的‘盛禾綠漆’特種資源漆樹（T.vernicifluum），選取立地條件相同，樹高、胸徑大小、長勢和物候期基本一致，生長狀況良好，無明顯病蟲害的漆樹植株為研究對象，進(jìn)行不同割漆間隔期產(chǎn)漆量和各刀割漆產(chǎn)漆量對比試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材購自昆明福海達(dá)化玻儀器有限公司，包括割漆刀、生漆收集皿、胸徑尺、皮尺和電子天平（MET‐TLER TOLEDO AL204，中國）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 材料處理 根據(jù)前人研究[7,16-17]，“牛鼻形”割口對漆樹的生長影響小，且割口易愈合，產(chǎn)漆量較高。本文試驗(yàn)各處理所選漆樹植株均采用“牛鼻形”割口，割口數(shù)量1個、位置一致，距離地面30 cm。收集從06:00開始至下午割口處再無生漆流出時的漆液，用于不同處理組間對比。

1.2.2 不同割漆間隔期產(chǎn)漆量試驗(yàn) 從2016年6月中旬開始割漆試驗(yàn)，割漆對象為20株4年生幼齡漆樹。將漆樹分為4組，每組5株漆樹。王義仁[4]通過研究，發(fā)現(xiàn)高生漆產(chǎn)量的時間周期一般為3～10 d。因此，本試驗(yàn)4組處理的每刀次割漆間隔期分別設(shè)置為:模式1（間隔3 d）、模式2（間隔5 d）、模式3（間隔7 d）、模式4（間隔9 d），對提高生漆產(chǎn)量的割漆間隔期進(jìn)行優(yōu)選試驗(yàn)研究。由同一個割漆工按同樣的割漆位置、割口寬度進(jìn)行割漆，測定一個割漆季內(nèi)單株漆樹的生漆產(chǎn)量，并記錄單株漆樹胸徑、樹高、產(chǎn)漆量等信息。

1.2.3 一個割漆季內(nèi)各刀割漆不同產(chǎn)漆量試驗(yàn) 生漆采割是對一個割口間隔一定時間進(jìn)行反復(fù)切割，收集每次割口流出的漆液，每株總產(chǎn)量為當(dāng)年所產(chǎn)生漆的總和。漆樹割漆季通常是從每年的夏至開始，寒露停止，此次的試驗(yàn)材料為15株幼齡漆樹，生長整齊旺盛，試驗(yàn)條件統(tǒng)一。割漆試驗(yàn)從2017年6月到9月，持續(xù)時間90 d左右，由同一個熟練割漆工進(jìn)行割漆，割漆間隔期均為7 d，每株漆樹共割10刀，測定并記錄每刀次的單株漆液產(chǎn)量。生產(chǎn)中由于第1刀所產(chǎn)漆液中水分含量較高，使得漆液中漆酚含量較低，產(chǎn)量數(shù)據(jù)失真，俗稱“放水”，故第1刀漆液量不參與統(tǒng)計(jì)分析，總產(chǎn)漆量從第2刀開始累加計(jì)算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2016和Origin 2017進(jìn)行處理和制圖，使用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。不同割漆間隔期產(chǎn)漆量試驗(yàn)采用One-way ANOVA中的LSD方法對組間產(chǎn)漆量進(jìn)行多重比較，差異顯著性為α=0.01水平。不同割漆刀次生漆產(chǎn)量試驗(yàn)對每刀產(chǎn)漆量進(jìn)行對比分析，并采用曲線擬合回歸模擬割漆季各刀次割漆量。用決定系數(shù)（coefficient of determination，R2）和均方根誤差（root mean square error，RMSE）來評價(jià)擬合模型的精度高低，即R2越高表明擬合模型的參考價(jià)值越高，RMSE越低則表明模型越精確。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同割漆間隔期對漆樹產(chǎn)漆量的影響分析

漆液是切割漆樹樹皮后割口分泌出的天然高分子漆酚類物質(zhì)，其產(chǎn)生過程比割漆排出過程慢，同時也對樹體造成傷害[18]，如果每天連續(xù)割漆會導(dǎo)致漆樹樹體受損、生漆產(chǎn)量小，費(fèi)效比極低，所以在實(shí)際生產(chǎn)中每次下刀割漆后需間隔幾日才能進(jìn)行下一次割漆。為探討不同的割漆間隔期對漆樹生漆產(chǎn)量的影響，對同一割漆季的4種間隔模式的生漆總產(chǎn)量進(jìn)行One-way ANOVA分析及多重比較，結(jié)果見表1，不同割漆間隔期處理間差異顯著（Sig.=0＜0.01）。

表1 不同割漆間隔期產(chǎn)漆量方差分析Tab.1 Variance analysis of paint yield at different cutting intervals

由方差分析及多重比較結(jié)果可知，4種割漆間隔模式的生漆總產(chǎn)量差異明顯，說明不同割漆間隔期對漆樹的生漆產(chǎn)量有顯著影響；其中模式3的生漆總產(chǎn)漆量與其他模式產(chǎn)量之間均呈顯著差異。

表2 5年生漆樹不同割漆間隔期的生漆產(chǎn)量Tab.2 Raw lacquer yield at different cutting intervals

圖1 不同割漆間隔期平均產(chǎn)漆量對比Fig.1 Comparison of average paint yield at different cutting intervals

割漆季開始后，對所選20株漆樹進(jìn)行割漆，為篩選最優(yōu)割漆間隔期以提高生漆產(chǎn)量，本研究對不同割漆間隔期的產(chǎn)漆量進(jìn)行了比較（表2）。結(jié)果顯示:在試驗(yàn)條件一致的情況下，同一漆樹品種采用不同割漆間隔期所獲得的一個割漆季的生漆總產(chǎn)量均存在明顯差異（圖1）。根據(jù)表2，單株漆樹總產(chǎn)漆量最高為模式3，可達(dá)74.11 g，最低為模式1，僅36.75 g，2株漆樹漆液產(chǎn)量相差一倍多，表明割漆間隔時間過短地連續(xù)割漆不利于漆樹愈傷恢復(fù)，從而導(dǎo)致漆液產(chǎn)出量偏低。漆樹的不同模式處理中，模式3的平均總產(chǎn)漆量顯著高于其他處理，為73.07 g，其余依次為模式4、模式2和模式1。

從圖1可以看出，4種間隔模式的生漆產(chǎn)量均存在差異。采用模式3割漆獲得的平均生漆總產(chǎn)量明顯高于其他處理產(chǎn)量，標(biāo)準(zhǔn)差較小，表現(xiàn)出高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)效應(yīng)。模式2和模式4的平均生漆總產(chǎn)量相當(dāng)，但模式4的標(biāo)準(zhǔn)差較模式2的小，更具穩(wěn)產(chǎn)性。由于此試驗(yàn)各處理的割漆時間長短一致，故從模式1至模式4，割漆刀數(shù)依次遞減，而平均生漆總產(chǎn)量及穩(wěn)產(chǎn)效應(yīng)呈先增加后降低的趨勢。由此可見，割漆間隔期過長和過短，都可導(dǎo)致生漆產(chǎn)量過低，且呈低穩(wěn)產(chǎn)性，不適用于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。從生漆總產(chǎn)量的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)方面看，模式3割漆方法比其他3種處理更佳，其生漆總產(chǎn)量高出24%～74%，可選擇為較優(yōu)的生產(chǎn)割漆間隔期。

2.2 一個割漆季內(nèi)各割漆刀次的產(chǎn)漆量比較分析

為摸清割漆季內(nèi)漆樹割漆刀次與生漆產(chǎn)量的關(guān)系，根據(jù)上述試驗(yàn)所得模式3（7 d）的生漆總產(chǎn)量最高，建議選擇為最優(yōu)割漆間隔期結(jié)論，將7 d作為本試驗(yàn)割漆間隔期，研究割漆季內(nèi)各割漆刀次對生漆產(chǎn)量的影響，試驗(yàn)所得生漆產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)如下表3。結(jié)果顯示:單株漆樹每刀次間生漆產(chǎn)量存在明顯差異，其中5～7刀次的單刀生漆產(chǎn)量較高，每刀次產(chǎn)量達(dá)到10 g以上。

表3 割漆季內(nèi)不同割漆刀次的生漆產(chǎn)量Tab.3 The paint yield with different number of cutters in the paint cutting season

根據(jù)表3的刀次生漆產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)，繪制割漆季內(nèi)單株漆樹各刀平均產(chǎn)漆量趨勢分布圖（圖2）?？梢钥闯鲈谡麄€割漆過程中，單株漆樹刀次生漆產(chǎn)量隨刀次增加先緩慢升高，在5～6刀時產(chǎn)量快速升高，到第6刀次時生漆產(chǎn)量達(dá)到最大值，再迅速降低，持續(xù)到割漆季結(jié)束。在割漆季單株漆樹各刀次生漆產(chǎn)量中，割漆初期時（1～4刀），單刀次間生漆產(chǎn)量相差較小，中期（5～7刀）單刀次的生漆產(chǎn)量明顯升高，后期（8～10刀）生漆產(chǎn)量下降速度較快。其中第6刀次單刀生漆產(chǎn)量平均可達(dá)18.3 g，是單刀產(chǎn)量最低的第2刀次的6.31倍，其占整個割漆季生漆總產(chǎn)量25%以上。

為更好表示割漆刀次與單刀生漆產(chǎn)量之間的關(guān)系，對各刀次的平均生漆產(chǎn)量進(jìn)行曲線擬合回歸估計(jì)（圖3），得擬合模型表達(dá)式:P=7.321×D-0.602 ×D2-8.895。其中，P表示單刀次生漆產(chǎn)量，D表示割漆刀次。該擬合模型R2為0.772，RMSE為2.237 g，模型效果較好，符合割漆季內(nèi)單株漆樹單刀次割漆分泌漆液產(chǎn)量先增加、后降低的規(guī)律，與實(shí)際割漆季內(nèi)單刀次割漆量趨勢變化接近。此外，模型模擬出第6刀為單刀次割漆產(chǎn)量最高的刀次，且在此之后，生漆產(chǎn)量開始逐步減少，這與上述所得結(jié)果一致，表明該模型模擬不同割漆刀次生漆產(chǎn)量較為準(zhǔn)確。

圖2 不同割漆刀數(shù)平均產(chǎn)漆量曲線圖Fig.2 Chart of average paint yield with different paint cutters

圖3 不同割漆刀數(shù)平均產(chǎn)漆量曲線模擬估計(jì)Fig.3 Chart of curve estimation model of average paint yield during different paint cutters

3 結(jié)論與討論

漆液是漆樹代謝過程中產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，分泌并貯存于漆汁道中[18]。據(jù)報(bào)道[2]，漆液流出后，接觸空氣，易氧化結(jié)膜，并由創(chuàng)口應(yīng)激反應(yīng)和生漆氧化產(chǎn)生栓塞現(xiàn)象，造成其割口自然封閉，雖有利于樹體自身的功能修復(fù)和生漆的分泌生產(chǎn)，卻使得單刀次割漆量較少。同時，單刀次割漆間隔期的長短會導(dǎo)致漆樹產(chǎn)漆量有所不同，還會對漆樹生長恢復(fù)過程造成較大影響，因此合理的割漆技術(shù)就成為漆林科學(xué)經(jīng)營中最為重要的技術(shù)之一[7-8,17,19]。研究結(jié)果表明，漆樹的生漆產(chǎn)量受割漆間隔期、割漆刀次影響而變化。漆酚含量和漆酶活性決定生漆質(zhì)量高低，魏朔南等[3]研究表明8月和11月的生漆漆酚含量最高，邵楊等[20]研究發(fā)現(xiàn)漆樹酶活性在7—9月呈上升趨勢，因此，為提高生漆的產(chǎn)量和質(zhì)量，割漆間隔期、割漆刀次分布應(yīng)與漆酚含量、漆酶活性最高的月份相適應(yīng)。

采用不同割漆間隔期進(jìn)行割漆，其生漆產(chǎn)量及穩(wěn)產(chǎn)性均存在差異，其中模式3（割漆間隔7 d）與其他3個模式的產(chǎn)漆效果差異最為明顯，該模式下的生產(chǎn)效益最高。有研究認(rèn)為割小漆樹一般以3 d為間隔期，且割漆的周期越長，其產(chǎn)量越高[4]，本研究結(jié)果顯示，3 d間隔期在生漆的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)方面都遠(yuǎn)不及7 d的割漆效果，且割漆季末單刀的產(chǎn)漆量極低，若延長割漆周期，可能會導(dǎo)致漆樹樹體損壞、生漆產(chǎn)量無顯著增產(chǎn)，而降低生漆的經(jīng)濟(jì)效益。在不同割漆刀數(shù)對生漆產(chǎn)量影響研究中，漆樹采用7 d間隔期進(jìn)行割漆，其單刀生漆產(chǎn)量隨刀次增加先升高后降低，同時在第6刀次時達(dá)到單刀產(chǎn)漆量高峰。這反映出生漆產(chǎn)量對割漆刀次比較敏感，割漆刀次不宜過多，否則將損害漆樹的生理健康和產(chǎn)漆潛力。對漆樹不同割漆刀數(shù)單刀產(chǎn)量進(jìn)行分析后，構(gòu)建不同割漆刀次與生漆產(chǎn)量的擬合模型，模型遵循割漆季產(chǎn)漆量的變化規(guī)律[3]，模型效果好。

綜合以上結(jié)果，為兼顧生漆高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性，建議7 d的割漆間隔期為生產(chǎn)中采用的割漆間隔天數(shù)?；? d割漆間隔期探討割漆刀次對生漆產(chǎn)量的影響，第6刀的單刀次生漆產(chǎn)量較高，可占割漆季生漆總產(chǎn)量的25%以上，是保證割漆季生漆產(chǎn)量的關(guān)鍵。試驗(yàn)結(jié)果表明，在割漆間隔期確定的情況下，單株漆樹在割漆季的割漆刀數(shù)相對固定，產(chǎn)量也相對穩(wěn)定，因此，生產(chǎn)者不可通過增加割漆刀數(shù)數(shù)量來提高生漆總產(chǎn)量，必須科學(xué)合理割漆，維持漆林健康狀態(tài)。目前，漆樹泌漆的生理機(jī)理尚未摸清，其生漆產(chǎn)量受品種、年齡等多因素的影響，近年來，生漆價(jià)格連年上漲，而漆樹資源卻日趨萎縮，繼續(xù)探索提高漆樹增產(chǎn)途徑將成為漆樹可持續(xù)經(jīng)營的重要方向，制定科學(xué)合理的割漆經(jīng)營措施成為當(dāng)前漆林增產(chǎn)的有效途徑。