皮用青檀優(yōu)株評(píng)選研究

摘要：青檀是皖南地區(qū)優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種，青檀皮是聞名中外的宣紙制作主要原料。選育優(yōu)良的皮用青檀作為宣紙?jiān)狭仲Y源對(duì)宣紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。本文對(duì)宣紙?zhí)禺a(chǎn)地宣城涇縣青檀種質(zhì)資源充分調(diào)查后進(jìn)行青檀優(yōu)良單株選育，選育出多株生長量大、檀皮纖維素含量高、纖維長度較長的青檀優(yōu)良單株，并總結(jié)了其繁育方法，以期為優(yōu)質(zhì)高效宣紙?jiān)狭纸ㄔO(shè)提供支撐。

關(guān)鍵詞：青檀皮；纖維素；優(yōu)株；宣紙

青檀（Pteroceltis tatarinowii）別名為檀皮樹，榆科青檀屬獨(dú)種樹種，落葉喬木，根系發(fā)達(dá)，萌蘗性和適應(yīng)性強(qiáng)，喜鈣、較耐旱和瘠薄，常生于山麓、林緣、溝谷、河灘、溪旁及峭壁石隙等處[1]。其枝葉富有營養(yǎng)，可做飼料[2]；枝皮富有纖維，綿韌易剝，是制造宣紙的主要原料，尤其是3年生枝條生產(chǎn)出的青檀皮質(zhì)地最優(yōu)，纖維的韌性好，纖維長度長，造出的宣紙質(zhì)地好，青檀原料林每三年采條一次[1-4]。由于自然變異廣泛存在，因此不同青檀群體和單株間檀皮產(chǎn)量、質(zhì)量差異較大，這對(duì)宣紙產(chǎn)量和品質(zhì)具有較大的影響[5]。

開展青檀優(yōu)良品系篩選和繁育研究，采用優(yōu)良品系營造宣紙?jiān)狭?，必然?huì)有效提高檀皮的產(chǎn)量和

質(zhì)量[6-7]。

青檀皮是安徽宣城市涇縣聞名中外的宣紙制作主要原料，加快青檀原料林建設(shè)，對(duì)優(yōu)化地區(qū)林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，協(xié)同推進(jìn)生態(tài)保護(hù)與綠色富民，發(fā)展地方優(yōu)勢宣紙產(chǎn)業(yè)具有不可替代的作用[5]。安徽省涇縣國有馬頭林場等單位自2016年對(duì)涇縣青檀種質(zhì)資源充分調(diào)查后進(jìn)行皮用青檀優(yōu)良單株選育，以單株生長和檀皮纖維品質(zhì)等性狀為標(biāo)準(zhǔn)，選育出多株青檀優(yōu)良宣紙?jiān)狭謫沃?，并開展繁殖、造林技術(shù)研究以及適宜造林地區(qū)等試驗(yàn)和測試，為優(yōu)質(zhì)高效宣紙?jiān)狭纸ㄔO(shè)提供

支撐[7-9]。

1 材料與方法

1.1 材料收集過程

2016年對(duì)涇縣境內(nèi)的青檀種質(zhì)資源進(jìn)行普查，選出325株長勢較好的青檀。針對(duì)這325株青檀，從樹體長勢是否良好和病蟲害情況是否嚴(yán)重等方面進(jìn)行初選，共選出樹體長勢良好、萌條體積大、無病蟲害的青檀80株，逐株登記。

2017年，依據(jù)青檀的萌條平均基徑、基徑總斷面面積、萌條平均長、萌條數(shù)量和萌條體積，從80株青檀中使用3株優(yōu)勢木法初選出20株青檀，最后依據(jù)萌條體積情況，篩選出12株青檀優(yōu)株。

2018年，測定12株青檀檀皮纖維形態(tài)（纖維長度、纖維寬度和纖維長寬比）、青檀檀皮成分（總纖維素、纖維素、木質(zhì)素），綜合這些指標(biāo)，最終評(píng)定優(yōu)良皮用青檀優(yōu)株的枝條生長、纖維形態(tài)和成分的標(biāo)準(zhǔn)，并在安徽宣城市涇縣、合肥市、宿州市蕭縣等地開展繁育和區(qū)域試驗(yàn)[10-11]。

1.2 測定方法

萌條、生長量數(shù)據(jù)直接測量，纖維性狀及其化學(xué)成分根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 10336-89、GB/T 2677.10-1995、GB/T 747-2003、GB/T 2677.9-1994）進(jìn)行測量[12-15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)株萌條生長情況

經(jīng)過青檀萌條平均基徑、萌條總斷面面積、萌條平均長、萌條數(shù)、萌條體積的比較，找出初選入圍單株80株，其中20株為候選優(yōu)株，以優(yōu)株萌條生長量大于0.03 m2作為選育標(biāo)準(zhǔn)，具體數(shù)據(jù)見表1。

可以看出，萌條生長量最大的單株萌條總體積達(dá)0.36 m3，其主要優(yōu)勢在于萌條數(shù)量多，基徑總斷面面積大，萌條總體積高，可以獲得更多青檀皮。萌條總體積超過0.30 m2的優(yōu)良單株有3株。

2.2 優(yōu)株纖維表型性狀

從以上20株優(yōu)株中選擇12株開展了檀皮纖維性狀測定，結(jié)果見表2。植物的纖維長度、長寬比在衡量紙張品質(zhì)是否優(yōu)良中起著重要作用，纖維長度是衡量纖維原料品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，對(duì)紙張的物理性能起著直接作用，它不僅與紙張撕裂度呈直線關(guān)系，而且長纖維能夠使紙張的抗張強(qiáng)度、耐破度及耐折度極大地提高。紙張強(qiáng)度事實(shí)上取決于纖維本身的強(qiáng)度和纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度。越長的纖維會(huì)越柔軟，纖維之間就有更多的接觸面積，從而交織能力就越強(qiáng)。通常來說，纖維寬度對(duì)紙張質(zhì)量有間接的作用，纖維寬度的大小與纖維長寬比成反比，也就是說，纖維寬度越小，長寬比越大。通常來說，纖維長寬比與紙張的撕裂強(qiáng)度和耐折度成正比。因此測量12株候選青優(yōu)株的纖維長度、纖維寬度及其長寬比可以進(jìn)一步篩選優(yōu)良青檀皮培育單株[1，16-17]。

表2可以看出，優(yōu)株青檀的檀皮纖維長度均值均超過2 800 mm，纖維長度為2 894～3 066μm，纖維寬度為10.7～11.1μm，纖維長寬比為266.1～281.3，比一般針葉材纖維長寬比大很多[16]。20號(hào)單株纖維表型性狀更優(yōu)異；綜合產(chǎn)量來看，1號(hào)表現(xiàn)也很優(yōu)秀。

2.3 優(yōu)株纖維成分性狀

造紙植物纖維原料的纖維成分在原料制漿造紙性能中起著關(guān)鍵作用。植物纖維原料是成分復(fù)雜的有機(jī)聚合物質(zhì)，其主要成分包括纖維素、木質(zhì)素等，不規(guī)則地分布于木材細(xì)胞和胞間層中，其次要成分包括苯醇抽出物、灰分等。因此造紙物纖維原料的化學(xué)成分分析項(xiàng)目包括灰分、苯醇抽出物、綜纖維素、纖維素、木質(zhì)素、戊聚糖等的含量。候選優(yōu)株的檀皮纖維主要成分的含量結(jié)果見表3。優(yōu)株檀皮的木質(zhì)素含量低，容易制漿[1，16-17]。

數(shù)據(jù)顯示，7株青檀皮纖維化學(xué)成分絕對(duì)差異不大，其中纖維素含量在42%左右，綜纖維素含量在62%左右，木質(zhì)素含量在10%左右。從紙漿工業(yè)要求來看，木質(zhì)素含量越低，其紙漿纖維產(chǎn)量越高，能耗成本也越低，20號(hào)和1號(hào)是木質(zhì)素含量低、纖維素含量相對(duì)較高的品系，結(jié)合枝皮產(chǎn)量（表1）和纖維表型數(shù)據(jù)（表2），這兩個(gè)單株是表現(xiàn)優(yōu)異的品系，可以作為優(yōu)良皮用青檀骨干育種材料。

2.4 優(yōu)良單株來源和綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)檀皮產(chǎn)量、纖維長寬及其比例以及木質(zhì)素含量等標(biāo)準(zhǔn)，綜合評(píng)價(jià)1號(hào)單株和20號(hào)單株為優(yōu)良青檀皮來源材料，可用于重點(diǎn)繁育。

其中1號(hào)生長于安徽省宣城市涇縣涇川鎮(zhèn)晏公古壩向陽村（E118°31’29.6”，N30°39’34.3”），該地區(qū)土壤為鈣質(zhì)土。地處北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，氣候溫和，雨量充足，無霜期長。年平均氣溫15.6℃，極端最高氣溫40.7℃，極端最低氣溫-14.7℃；年降雨量1200 mm，年蒸發(fā)量1 400～1 600 mm，相對(duì)濕度81%；年日照時(shí)數(shù)2 000 h，日照率42%～49%，年有效積溫4 954.4℃，無霜期239 d。

1號(hào)單株萌條體積最大，纖維長度長，纖維長寬比大，纖維素含量高，木質(zhì)素含量低。該優(yōu)株為25年生實(shí)生樹，萌條平均基徑4.4 cm，萌條總斷面面積626.82 cm2，萌條平均長為5.67 m，萌條數(shù)為24，萌條體積為0.36 m3。該單株3月中旬芽開始萌動(dòng)，4月上旬開始抽梢展葉；果實(shí)為翅果扁圓形，10月中旬至10月下旬成熟；纖維長度為2 990μm，纖維寬度為10.9μm，纖維長寬比為274.3，檀皮纖維形態(tài)符合正態(tài)分布，檀皮纖維的均整性好。檀皮纖維成分綜纖維素62.7%、纖維素43.72%、木質(zhì)素9.64%。

2.5 繁殖和栽培技術(shù)要點(diǎn)

根據(jù)安徽省宣城市涇縣、合肥市、宿州市蕭縣等地多年、多點(diǎn)實(shí)驗(yàn)表明，優(yōu)選單株在安徽皖南、江淮之間、皖北均生長良好。因而，優(yōu)良單株品系適宜在安徽各地及周邊栽培條件合適的區(qū)域進(jìn)行栽植[18-19]。

新造林形成幼林在每年5月和8月份開展松土除草撫育，施肥埋青，通過擴(kuò)穴增加幼樹生長的空間。幼林撫育可以結(jié)合林糧間作進(jìn)行，豆科綠肥可以起到固氮作用，收獲后秸稈還林，可增加土壤的氮肥，同時(shí)豆類作物可增加林下經(jīng)濟(jì)收入。每次采收3年生穗條后應(yīng)該適時(shí)施肥，施肥和撫育一般在冬季采穗穗條后進(jìn)行，施肥可以促進(jìn)第二年多發(fā)穗條、多生壯條。

3 結(jié)論與討論

青檀皮為制造宣紙的獨(dú)特原料，具有極高的應(yīng)用價(jià)值，然而，針對(duì)皮用青檀優(yōu)株選擇的研究工作尚不多見。本次選優(yōu)在對(duì)生長量標(biāo)準(zhǔn)選擇的同時(shí)兼顧了檀皮指標(biāo)選擇，入選優(yōu)株具有較好的速生性和檀皮造紙性能，特別是1號(hào)和20號(hào)等單株表現(xiàn)較優(yōu)，可用于進(jìn)一步品種選育，為今后涇縣青檀皮優(yōu)良品種選育、推廣和利用提供豐富的材料。根據(jù)幼林生長情況，結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)，總結(jié)了青檀的造林、培育技術(shù)，為技術(shù)規(guī)范的制定奠定了基礎(chǔ)[19]。

此外，青檀葉片中富含營養(yǎng)物質(zhì)，青檀根系發(fā)達(dá)，能起到防止水土流失的作用，具有極大的生態(tài)價(jià)值，因此在選育皮用青檀優(yōu)株的同時(shí)也可以考慮更多用途[2]。

參考文獻(xiàn)

[1] 方升佐，洑香香.中國青檀[M].北京：中國科學(xué)文化出版社，2007.

[2] 喬謙，程甜甜，燕語，等.青檀葉片飼用營養(yǎng)價(jià)值分析與優(yōu)良無性系篩選[J].林業(yè)科學(xué)，2024，60（2）：55-64.

[3] 包善壽.涇縣青檀特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思路與對(duì)策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（18）：328-332.

[4] 張?zhí)焖?涇縣青檀資源和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展對(duì)策[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012（11）：138-140.

[5] 劉慧君.不同種群的青檀樹皮特性與環(huán)境因子的關(guān)系和轉(zhuǎn)錄機(jī)制調(diào)控研究[D].合肥：安徽師范大學(xué)，2022.

[6] 汪鈺瑩.青檀優(yōu)株選擇及其繁殖技術(shù)研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

[7] 李延凱，鄭龍全.現(xiàn)代林業(yè)的未來發(fā)展思路探析[J].民營科技，2010（2）：91.

[8] 王洪強(qiáng)，王芬，王孟軍，等.青檀優(yōu)良無性系選育[J].中國園藝文摘，2013，29（6）：14-16.

[9] 劉瑞杰，王麗麗，秦永梅，等.青檀半同胞家系果實(shí)表型多樣性及綜合選擇[J].山東林業(yè)科技，2023，53（3）：37-42.

[10] 張平平，李艷紅，朱文博，等.氣候變化背景下青檀的潛在地理分布[J].河南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，53（5）：537-550.

[11] 郭偉，韓秀，張利，等.青檀扦插苗對(duì)不同氮素水平的形態(tài)、光合生理響應(yīng)和轉(zhuǎn)錄組分析[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，47（5）：87-96.

[12] GB 10336-89，造紙纖維長度測定法[S].

[13] GB/T 2677.10-1995，造紙?jiān)暇C纖維素含量的測定[S].

[14] GB/T 747-2003，紙漿酸不溶木素的測定[S].

[15] GB/T 2677.9-1994，造紙?jiān)隙辔焯呛康臏y定[S].

[16] 孫曉波.15年生馬尾松家系生長與材性性狀變異分析及紙漿材優(yōu)良家系選擇[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2020.

[17] 楊艷，唐潔，李永進(jìn)，等.7個(gè)南方適生楊樹無性系生長和木材纖維性狀分析與評(píng)價(jià)[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，39（4）：807-813.

[18] 常強(qiáng)強(qiáng)，范佳佳，李曉紅，等.不同地區(qū)種源青檀皮質(zhì)量與生態(tài)因子的關(guān)聯(lián)性分析[J].生物學(xué)雜志，2017，34（5）：62-65.

[19] 方兵.青檀林群落結(jié)構(gòu)特征分析及人工定向培育技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2022（11）：107-109.