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檀香精油成分組成、分布及人工促成心材形成的研究

發布時間:2014-8-14 0:11:43

 

檀香精油成分組成、分布及人工促成心材形成的研究

【摘要】:檀香(Santalum album)是我國華南地區近幾年大力推廣種植的重要珍貴經濟樹種之一,它的主要經濟價值在于其具芳香氣味的心材和從心材中提取的檀香精油。檀香心材的形成(俗稱“結香”)是一個非常複雜的生理生化過程,自然生長條件下,印度地區一般需10~13年才陸續開始結香。盡管檀香已在我國成功引種,早期的生長表現也良好,但我們對檀香人工林的心材形成情況、心材精油含量、精油成分的分布規律以及精油的質量等了解得還非常有限,很有必要進行深入研究,因為檀香的經濟價值主要取決于心材的數量、心材的精油含量、精油成分組成以及精油的質量等。 本論文以海南尖峰嶺21年生檀香人工林為成齡檀香,分析其心材形成、精油含量及成分分布情況,為進一步了解檀香心材形成過程中一些精油成分的變化規律提供奠定基礎;同時,采用抽樣調查的研究方法,分析了集約化種植的6年生檀香人工林的心材形成情況,并對我國大規模發展檀香人工林的前景作一初步評估;另外,為了縮短檀香自然結香的時間,以6年生未形成心材的幼齡檀香為研究對象,采用樹幹填充氣體、樹幹注射生長調節劑和樹幹接種真菌等方法,開展了促成心材形成的試驗。主要的研究結果如下: (1)海南尖峰嶺21年生檀香人工林均已自然結香,平均心材比例為38.01%,平均精油含量為5.52%,從心材提取的檀香精油中α-檀香醇含量和β-檀香醇含量均達到了國際檀香木油的質量标準。 (2)檀香樹幹的東、南、西、北方向和中部(髓心)之間的精油含量差異不顯著(p=0.583),但髓、心材中部、心材外部和邊材的精油含量之間差異極顯著(p0.001);邊材的精油含量顯著的低于心材,平均含油量為1.61%,在成分組成上卻顯著多于心材(p0.001),多出的主要成分為飽和烴、飽和醛以及含十八個碳原子的酸類物質等;心材的不同位置之間精油含量和成分組成的差異均不顯著。 (3)檀香心材和邊材的總檀香烯含量(p=0.992)和倍半萜烯含量(p=0.982)的差異不顯著,但總檀香醇含量(p0.001)和倍半萜烯醇含量(p0.001)的差異均顯著。心材的檀香醇類物質和倍半萜烯醇類物質含量遠遠高于邊材,但檀油醇含量卻顯著的低于邊材(p0.001)。 (4)檀香人工林的集約化種植在我國南方地區早期的生長和結香表現良好,6齡就零星開始結香了,但結香的比例較低(15%~20%),心材的精油含量也較低(0.66%~1.76%);幼齡檀香心材精油的成分組成和成齡檀香精油的組成基本一緻,但α-檀香醇和β-檀香醇的含量均比較低,平均相對含量為20.19%和10.14%,沒有達到檀香木油的國際質量标準。 (5)樹幹填充外源氣體能促成幼齡檀香形成心材,促成心材的面積大小差異顯著(p0.001),各處理促成的檀香心材在樹幹分布面積的統計學大小順序為:氮氣處理二氧化碳處理乙烯處理=機械損傷處理;乙烯處理促成的檀香心材中精油含量最高,平均含量高達17.11%,超出檀香的正常含油量範圍,也顯著地高于其它各處理的精油含量(p=0.001),但精油中α-檀香醇和β-檀香醇的含量卻很低,平均相對含量為31.05%和12.67%;精油成分分析結果表明,精油中雜質較多,多為一些酚類等抽提物;各氣體處理中,二氧化碳處理促成的檀香心材其精油中α-檀香醇和β-檀香醇的相對含量最高,平均相對含量分别為41.09%和18.91%,并且符合檀香木油的國際質量标準,這意味着二氧化碳可能在促成檀香心材的形成中具有重要作用。 (6)樹幹注射生長調節劑能促成幼齡檀香形成心材,但各種不同的生長調節劑以及相應的濃度對促成的檀香心材面積的大小影響不顯著(p=0.457);0.3%的乙烯利處理對幼齡檀香葉片的光系統II功能反應中心造成了較大的損害,降低了光能的利用效率,從而使葉片的淨光合速率顯著降低(p0.001);0.6%的6-苄氨基腺嘌呤處理促成的檀香心材中精油含量最多,平均含量為9.34%,顯著地高于其它各處理(p0.001),其次是0.3%的乙烯利處理和0.3%的茉莉酸處理,平均精油含量均為5.33%,0.15%的甲基紫精處理促成的檀香心材中精油含量最低,平均含量僅為2.54%。 (7)樹幹注入6-苄氨基腺嘌呤(含0.3%和0.6%兩種不同的濃度)、0.3%的乙烯利、0.3%的茉莉酸和0.3%的甲基紫精促成的檀香心材中精油的α-檀香醇和β-檀香醇均達到了檀香木油的國際質量标準,意味着6-苄氨基腺嘌呤在調控檀香心材的形成中發揮着關鍵作用。 (8)樹幹接種真菌能促成幼齡檀香形成心材,并且不同的菌種對促成的檀香心材面積的影響差異達顯著水平(p0.001),各菌種處理促成的心材面積的統計學大小順序為:柑橘葡萄座腔菌鐮孢菌屬一種真菌膠孢炭疽菌=Khuskia屬一種真菌=對照;Khuskia屬一種真菌處理促成的檀香心材精油含量最高,平均含量為7.74%,顯著的高于其它各菌種處理(p=0.032),但各真菌處理促成的檀香心材精油中雜質較多,多為一些未分離或未鑒定的化合物;接種各種真菌促成的檀香心材,其精油的α-檀香醇和β-檀香醇含量均較低,都沒有達到檀香木油的國際質量标準,因此,接種真菌用于促成幼齡檀香形成心材在很大程度上不理想。 (9)各種促心材形成的處理(填充氣體、注射化學物質和接種真菌等)促成的檀香心材在含水量和基本密度等屬性的差異均較小,表明檀香心材的屬性受外界的影響較小,基本保持在一個相對穩定的範圍内。 (10)檀香心材的形成和衰老沒有直接的聯系,但和内部激素的不平衡有較大的關系。

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