寧登文, 練東明, 周鑫, 鄭仁紅, 周成強(qiáng)
宜賓林竹產(chǎn)業(yè)研究院,四川 宜賓 644000
油樟(Cinnamomum longepaniculatum(Gamble)N.Chao ex H.W.Li)系樟科樟屬常綠高大喬木,主要分布于四川宜賓,亦稱“宜賓油樟”,由于精油含量高,因此為宜賓市特有的優(yōu)良芳香油經(jīng)濟(jì)林(兼具用材林)資源[1,2]。油樟具有生長(zhǎng)快、壽命長(zhǎng)、常綠、枝繁葉茂、萌發(fā)力強(qiáng)、載葉多、病蟲少、樹形美觀、木質(zhì)柔韌、紋理致密等特點(diǎn),是油樟產(chǎn)區(qū)造林和四旁綠化的首選樹種[3]。油樟根、莖、葉、皮均可提取芳香油,其中葉子含油率最高,精油成分主要為1,8-桉葉油素[4]。樟油產(chǎn)品名揚(yáng)天下,宜賓樟農(nóng)稱之為“搖錢樹”[5]。
目前油樟葉精油提取[6,7]、化學(xué)成分[8,9]和生物活性[10,11]的相關(guān)基礎(chǔ)研究已取得可觀的成果[12],但分析油樟葉采集方式、不同生長(zhǎng)期、樹齡以及鮮干葉對(duì)出油率影響的研究較少。為此,本文在油樟生產(chǎn)區(qū)開展不同樹齡段的油樟混合葉(嫩、老葉混合)、同一樹齡的油樟嫩葉采集,探索出油樟混合葉和嫩葉出油率一年的變化規(guī)律以及油樟鮮葉和自然風(fēng)干葉出油率的差異,以期為油樟高效生產(chǎn)提供參考依據(jù),推動(dòng)油樟產(chǎn)業(yè)快速健康地發(fā)展。
在油樟主產(chǎn)區(qū)敘州區(qū)、翠屏區(qū)和高縣境內(nèi)進(jìn)行設(shè)點(diǎn)采樣。采樣點(diǎn)布置考慮選擇不同位置、不同年齡的油樟林。不同樹齡混合葉出油率試驗(yàn)以幼齡林、中齡林、近成熟林為選擇標(biāo)準(zhǔn)[13],油樟樣株分別為A組-20年以下、B組-21—40年、C組-41年以上;同一樹齡嫩葉和鮮干葉出油率試驗(yàn)為D組-12年。每組選擇長(zhǎng)勢(shì)相近的3—5株油樟樣株。具體采樣地點(diǎn)見表1。
表 1 油樟葉采樣點(diǎn)Tab. 1 General Information of sampling points of Cinnamomum longepaniculatum leaves
采樣點(diǎn)確定后,在油樟樹不同方位人工采取適量的油樟鮮葉,其中A組、B組和C組以油樟葉(嫩葉和老葉)混合樣為材料,D組以油樟嫩葉樣(當(dāng)年抽生的春梢樹葉)為材料。每月中旬進(jìn)行 12個(gè)月(2020年3月—2021年2月)不間斷油樟葉樣品采集。每次每株采集油樟鮮葉1 000 g,及時(shí)裝入密封袋(防止揮發(fā)),當(dāng)天送入實(shí)驗(yàn)室,每株油樟樹鮮葉樣品實(shí)驗(yàn)室內(nèi)重復(fù)3次檢測(cè)出油率,每份100 g,其中干葉是稱取100 g鮮葉樣自然風(fēng)干后檢測(cè)出油率。實(shí)驗(yàn)室采用水蒸氣蒸餾法(即:將油樟葉片在蒸前剪碎,放入1 000 mL單口燒瓶加水進(jìn)行水蒸氣蒸餾,在精油不再增加后收集精油稱重。)提取精油,計(jì)算出油率,每個(gè)樣均進(jìn)行三樣比對(duì),誤差偏離精油分析誤差范圍的重新取樣分析檢測(cè)。
不同樹齡油樟混合葉出油率的比較分析,完成了不同樹齡、不同地區(qū)、12個(gè)月的連續(xù)數(shù)據(jù)觀察。從圖1、圖2和圖3可以觀察得出同一樹齡、不同地區(qū)混合葉出油率一年的變化,圖4是不同樹齡、不同地區(qū)混合葉出油率一年的變化,分析得出,樹齡21~40年出油率最高的月份是4月、8月、12月,最高出油率是2.93%、2.95%、3.00%,均高于樹齡20年以下和41年以上的最高出油率,觀察發(fā)現(xiàn)樹齡21~40年的油樟萌發(fā)能力特別強(qiáng),可萌發(fā)春夏秋梢3次,且樟葉木質(zhì)化程度越高,出油率越高;樹齡20年以下出油率最高的月份是5月、9月、1月,最高出油率分別是2.69%、2.79%、2.69%,樹齡年輕的出油率最高時(shí)段比中齡的延遲半月至一月且出油率略有下降,表明油樟萌發(fā)能力強(qiáng),年齡越小生長(zhǎng)周期越長(zhǎng),萌發(fā)枝葉更多,導(dǎo)致整株樹葉片木質(zhì)化推遲;樹齡41年以上的出油率最高的月份是8—9月,最高出油率分別是2.70%和2.66%,表明樹齡較大的生長(zhǎng)周期變短,萌發(fā)力下降,出油率降低。樹齡20年以下、21~40年、41年以上出油率最低月份都是3月,最低出油率分別是2.32%、2.69%和2.14%,表明油樟在春季萌發(fā)春梢時(shí),嫩葉較多導(dǎo)致出油率低。12月—次年2月,出油率相對(duì)穩(wěn)定,表明當(dāng)溫度降到20℃以下時(shí),油樟樹停止生長(zhǎng),木質(zhì)化程度高,出油率變化不明顯,樟油不易揮發(fā)損耗。
圖 1 樹齡20年以下的出油率隨月份變化曲線Fig. 1 Variation curve of oil yield of trees aged less than 20 years with months
圖 2 樹齡20~40年的出油率隨月份變化曲線Fig. 2 Variation curve of oil yield of trees aged 20-40 years with months
圖 3 樹齡41年以上的出油率隨月份變化曲線Fig. 3 Variation curve of oil yield of trees aged more than 41 years with months
圖 4 樹齡20年以下、21~40年和41年以上的出油率隨月份變化對(duì)比曲線Fig. 4 Comparison curve of oil yield of trees aged less than 20 years,21-40 years and more than 41 years with months
油樟嫩葉采集是一年內(nèi)從新長(zhǎng)出的嫩葉開始采集,之后檢測(cè)樟葉的出油率。從圖5可以觀察出3月的春梢嫩鮮葉的出油率最低,僅有0.5%左右,這是因?yàn)橹徊杉荷倚麻L(zhǎng)出的油樟葉,樟葉木質(zhì)化程度低,所以出油率最低;3—4月的樟葉出油率增速最快,增速達(dá)500%,表明3—4月油樟萌發(fā)能力特別強(qiáng),生長(zhǎng)特別快,到四月樟葉木質(zhì)化程度高,由此出油率高[14]。樣株10、11、12、13的嫩葉在次年2月達(dá)到全年最大值,分別為3.59%、3.47%、3.45%、3.23%,樣株14的嫩葉在8月達(dá)到全年最大值,為3.32%,分析數(shù)據(jù)得出樟葉木質(zhì)化后,出油率變化不大且無明顯較少,表明油樟嫩葉從春梢開始不斷生長(zhǎng)累積,樟葉的木質(zhì)化程度越高,出油率就越高,表明樟葉木質(zhì)化后樟葉含油比較穩(wěn)定,不易損耗,但樣株14的嫩葉在8月達(dá)到全年最高值,可能是因?yàn)橛驼恋膫€(gè)體遺傳因素差異影響所導(dǎo)致。
圖 5 樣株10、11、12、13和14嫩葉的出油率隨月份變化曲線Fig. 5 Variation curve of oil yield of young leaves sampled from No.10, 11, 12, 13 and 14 with months
圖6是油樟鮮葉和自然風(fēng)干葉出油率的比較分析,從圖中可以觀察得出,油樟鮮葉、自然風(fēng)干葉的出油率差距小,一年的平均差距僅為0.11%,表明相同樣品的油樟葉出油率與其所含水分的關(guān)系不大。
圖 6 油樟鮮葉與自然風(fēng)干葉的出油率隨月份變化對(duì)比曲線Fig. 6 Comparison curve of oil yield between fresh leaves and natural air-dried leaves of Cinnamomum longepaniculatum with months.
油樟混合葉采集,樹齡21~40年的樟葉出油率均高于樹齡20年以下和41年以上的出油率,其最高出油率的時(shí)間為3個(gè)月(4月、8月、12月),莫開林[14]等研究發(fā)現(xiàn)油樟出油率最高的是4月份,這種變化可能與現(xiàn)今全球氣候變暖有關(guān)。隨著氣溫上升油樟萌發(fā)能力變強(qiáng),生長(zhǎng)速度變快,一般土壤瘠薄地段和20年以上大齡樹萌發(fā)春梢和夏梢2次,20年以下樹齡、集約經(jīng)營(yíng)基地、土壤肥沃地塊油樟可萌發(fā)春夏秋梢3次。因此,在生產(chǎn)中,建議油樟種植戶在4—5月、8—9月、12月—次年2月采收樟葉,出油率較高,可提高出油量,增加收入。
油樟嫩葉采集,3月的春梢嫩鮮葉的出油率最低,僅有0.5%左右,因此不建議在此時(shí)間取嫩葉蒸油。同一樹齡油樟嫩葉達(dá)到最大出油率的時(shí)間不同,但均是在樟葉木質(zhì)化以后,說明樟葉的出油率與木質(zhì)化程度相關(guān)。當(dāng)樟葉木質(zhì)化程度越高,出油率越高,樟葉木質(zhì)化以后,出油率變化差異不明顯且穩(wěn)定,說明樟葉木質(zhì)化以后,固油性好,損耗小,在生產(chǎn)中,建議油樟種植戶根據(jù)自己的農(nóng)事安排采收樟葉,建議3月份不進(jìn)行采收,根據(jù)油樟樹的生長(zhǎng)情況,在油樟充分木質(zhì)化的時(shí)候進(jìn)行采收樟葉較好。油樟不同個(gè)體之間出油率最大出現(xiàn)的時(shí)間不同且出油率存在個(gè)體差異,推測(cè)與油樟樹木的個(gè)體遺傳性關(guān)系大,需進(jìn)一步對(duì)油樟的生物學(xué)特性進(jìn)行觀測(cè)研究,并加強(qiáng)油樟無性系品種的選育,降低遺傳變異,提高出油量。
鮮葉和自然風(fēng)干葉出油率的差距小,說明相同樣品的樟葉的出油率與其所含水分的關(guān)系不大。