張菲菲 李擔(dān) 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(xué),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(lái)源植物。世界棕櫚藤總共有13個(gè)屬600余種,每種或多或少都有利用價(jià)值,但有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)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(guó)林業(yè)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)[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(guó),截止20世紀(jì)70年代,印度尼西亞提供了世界原藤的90%。我國(guó)95%的商業(yè)用藤依靠進(jìn)口。自2012年1月1日,印度尼西亞出臺(tái)了更嚴(yán)格的藤原料出口限制政策后,中國(guó)藤產(chǎn)業(yè)受到了很大沖擊。對(duì)北京和廣東藤產(chǎn)業(yè)的調(diào)查分析顯示,許多小型藤企業(yè)已倒閉或轉(zhuǎn)行,剩余的藤企業(yè)也面臨著嚴(yán)重的原料匱乏問(wèn)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(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
目前,我國(guó)對(duì)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?gòu)?~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(guó)均有分布。其導(dǎo)管在橫切面上近圓形、主要為單管孔、少數(shù)為復(fù)管孔,導(dǎo)管分子最長(zhǎng),達(dá)3.229 mm,導(dǎo)管分子寬度在0.151~0.300 mm。藤莖質(zhì)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(shì);隨著軸向高度的增加,纖維比量呈下降趨勢(shì)[6]。大鉤葉藤分布于云南南部(勐臘)、東南部(馬關(guān))、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?gòu)劫|(zhì)脆,很少利用。藤材導(dǎo)管單管孔,近圓形,導(dǎo)管分子長(zhǎng)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(xì)胞均存在于纖維鞘中,纖維細(xì)胞長(zhǎng),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(cè),纖維細(xì)胞直徑最小,長(zhǎng)度大;而中部及中央部纖維細(xì)胞直徑大,長(zhǎng)度短[9]。纖維的性質(zhì)對(duì)藤材的宏觀性能有著很大的影響,從而影響到藤材的使用。
試驗(yàn)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(zhǎng)的材料。
永久切片制作[10]:取得的試樣經(jīng)過(guò)微波軟化后,利用滑走式切片機(jī)將藤材橫切面切成厚度為40 μm的切片,進(jìn)行染色、脫色、脫水,透明后用中性樹(shù)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(méi)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(xué)顯微鏡和顯微圖像分析系統(tǒng)(Motic 3.0軟件)觀察統(tǒng)計(jì)處理過(guò)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(cè)量纖維的直徑和腔徑[12-13],離析成單根的纖維用來(lái)測(cè)量其長(zhǎng)度;每個(gè)試樣測(cè)30組重復(fù),取平均值。
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(jiàn)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(zhǎng)度依次為1 960.59、2 126.34、1 935.61 μm,呈先上升后下降的趨勢(shì),且纖維長(zhǎng)度由大到小的順序?yàn)樘僦小⑻倨?、藤芯;大鉤葉藤纖維的長(zhǎng)度依次為2 144.58、2 048.16、1 855.32 μm,呈逐漸下降的趨勢(shì)。高地鉤葉藤與大鉤葉藤纖維長(zhǎng)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(yàn)(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(shì),且由大到小的順序?yàn)樘僦小⑻傩?、藤皮;大鉤葉藤纖維的寬度呈先下降后上升的變化趨勢(shì),且由大到小的順序?yàn)樘傩?、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(yàn)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(shì);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(yàn)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(shì);大鉤葉藤纖維的雙壁厚變化趨勢(shì)為先下降后上升,且纖維厚度由大到小的順序?yàn)樘倨?、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(yàn)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(shì)。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(shì)。
表2 高地鉤葉藤和大鉤葉藤纖維特性徑向變異及F檢驗(yàn)
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。
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(jiàn)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(zhǎng)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(shì),即由大到小的順序?yàn)榛?、中部、距地? m處、梢部;大鉤葉藤纖維的長(zhǎng)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(shì),由大到小的順序?yàn)樯也俊⒕嗟孛? m處、基部、中部,變化與前者相反。經(jīng)F檢驗(yàn)(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(shì),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(shì),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(yàn)(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(shì),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(shì)。經(jīng)F檢驗(yàn)(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(shì)。經(jīng)F檢驗(yàn)(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(yàn)
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(zhǎng)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(zhǎng)寬比變化于96.85~129.88,呈逐漸上升的變化趨勢(shì)。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(shì),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(shì),且高地鉤葉藤的腔徑比在各處均比大鉤葉藤大。
從藤皮到藤芯,高地鉤葉藤和大鉤葉藤纖維的長(zhǎng)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(zhǎng)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(yàn)在0.01的水平上差異極顯著;纖維的長(zhǎng)度、寬度和雙壁厚差異性不顯著。兩者纖維的長(zhǎng)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(zhǎng)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(shì);纖維腔徑的變化兩者整體上均呈逐漸上升趨勢(shì);經(jīng)F檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),高地鉤葉藤與大鉤葉藤的纖維長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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??;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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