引种蓝花楹木材结构特性

蓝花楹（Jacaranda mimosifolia）是紫葳科（Bignoniaceae）落叶乔木，原产于南美洲，是亚马孙高原林和圭亚那混交阔叶林中常见的树种之一［1］。蓝花楹因其成长迅速，适应性强，引种容易等特点，近些年在我国南方地区大面积引种。蓝花楹目前仅作为观赏型树种，其木材应用价值有待开发。国内学者对引种蓝花楹的研究主要集中在其生长繁殖及化学组成等方面［2-5］。赵志法等［6-8］曾对产在厄瓜多尔的蓝花楹木材结构特征及其在造纸工业的应用价值等做了相关研究，认为蓝花楹木材比较适合造纸。迄今为止，没有学者对我国引种的蓝花楹木材进行结构特征及应用价值的研究。本文对引种在我国广东省湛江市蓝花楹的木材解剖特征进行研究，同时分析纤维长、长宽比、纤维率、壁腔比等指标与造纸原料的需求关系，探讨其在造纸工业应用的前景。

1 材料与方法

1.1 引种地概况

本文研究用的3株蓝花楹木材来自广东省湛江市遂溪县周屋村，引自南美洲厄瓜多尔。引种地的地理位置为110°11＇E，21°29＇N，属热带北缘海洋性季风气候，气温年均23.2℃，终年无霜雪。

1.2 试验材料

3株样树分别位于引种样地的东南、西北及中部位置，具有一定代表性。样树株龄12 a，平均胸径为12.26 cm。本研究用蓝花楹木材样本现存放于华南农业大学木材标本室。

1.3 试验方法

1.3.1 光学显微镜观察 （1）木材切片测量：分别于3株蓝花楹木材胸径处截取厚约2 cm的圆盘，迎风向和背风向各取1片约1 cm3的木材试块用于木材显微制片。将上述所取试样经水煮沉后用甘油-乙醇适当软化，软化后充分水洗，用Leica SM2000R滑走切片机切片，得到横切面、径切面和弦切面的厚度约15μm切片。切片用过氧化氢漂白、番红染色、系列酒精脱水，最后用二甲苯处理，中性树胶封片并在Leica DFC295显微镜下观察切片上木材构造特征、拍照。 （2）木材离析测量：圆盘取火柴杆大小木条，采用硝酸-氯酸钾法离析，中性树脂封片。在Leica DFC295显微镜下进行观察离析木材组织形态、拍照。采用天地宇MY木材显微图像分析软件测量导管、木纤维和木射线的细胞数量特征，计算长宽比、壁腔比和腔径比。以上2种测量样品均超过30个，取平?扫描电子显微镜观察 从圆盘随机取1块约1 cm3木块，切成横、径和弦切面厚度约20μm的切片，乙醇分级脱水，自然干燥后喷金。在FEIXL-30ESEM扫描电镜下观察并拍照，观察内容同1.3.1。

2 结果与分析

2.1 木材结构特征

蓝花楹木材心边材区别不明显，黄白色至灰色。生长轮不明显。纹理通直、结构细、质软而轻、无特殊气味。

蓝花楹木材为散孔材；导管呈圆形及椭圆形；单管孔和短径列复管孔 （多数为2～3个细胞）（图1a、2a）；穿孔板为单穿孔 （图2c）；管间纹孔式互列，呈椭圆形或小圆形，纹孔内口内涵，外口为凸透镜型（图2g、2h、2i）；导管与射线间的纹孔式为大圆形和似管间纹孔式 （图2f）；侵填体未见 （图2a、2b）；导管内壁未见螺旋加厚 （图1b、2d、2h）。木射线排列紧密，非叠生。主要为单列射线，高多数为3～23个细胞；多列射线偶见（宽2个细胞） （图1b、2e）；射线组织同形单列（图1c）。轴向薄壁组织主要为环管束状、翼状、聚翼状 （图1a、2a）。木纤维为韧性纤维 （图2f）。

2.2 木材细胞数量特征

蓝花楹木材细胞数量特征如表1所示。根据IAWA Committee［9］在1989年发表的关于阔叶材微观特征一览表中的分类标准，导管直径≤50μm为小，导管分子长小于350μm为短。从表1可以看出，蓝花楹的导管直径为24.14μm＜50μm，即导管直径小；导管长88.42μm＜350μm，则蓝花楹导管为短。IAWA Committee的标准认为，纤维长小于900μm为短，纤维细胞腔直径＜3倍双壁厚度的，则纤维细胞壁为薄至厚。蓝花楹木材纤维长为642.72μm＜900μm，纤维细胞腔直径为9.75 μm、双壁厚4.61μm，其纤维短而壁薄至厚。蓝花楹木材的木射线高207.23μm，小于500μm为短。由此可以看出，引种蓝花楹木材的导管分子窄而短、纤维薄至厚而短、木射线短。

图1 蓝花楹木材光学显微镜图

图2 蓝花楹木材扫描电子显微镜图

3 结论与讨论

引种蓝花楹木材的主要结构特征为散孔材、单管孔和短径列复管孔、单穿孔，导管与射线间的纹孔式为大圆形和似管间纹孔式，侵填体和螺旋加厚未见。木射线主要为同形单列，偶见2列射线。轴向薄壁组织主要为环管束状、翼状、聚翼状。木纤维为韧性纤维。通过对引种蓝花楹木材细胞数量特征分析看出木材的导管分子窄而短、纤维薄至厚且短、木射线短。由于本研究样树的树龄为12年，未达到蓝花楹木材的成熟期，因此在后续的生长过程中，导管分子会变宽而长、纤维壁增厚、纤维增长。

文章来源：《造纸科学与技术》 网址: http://www.zzkxyjs.cn/qikandaodu/2021/0419/535.html