CN110447416A - 一种白木香木微创生物不腐结香的研究方法 - Google Patents

一种白木香木微创生物不腐结香的研究方法 Download PDF

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杨兹潜
李超
薛杨
王小燕
林之盼
宿少锋
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Abstract

本发明公开了白木香木微创生物不腐结香的研究方法，包括以下步骤：s1.选育沉香优良品系；s2.采用微创生物法进行结香，选择设定标准的沉香树作为试验材料，沿着树体一侧，利用电钻从下往上对沉香树进行钻孔，形成间隔设置的多排孔；s3.利用一次性注射器将真菌菌丝体稀释液通过孔注入沉香树内；s4.在接种8、12、15、21个月时分别用生长锥采集白木香心材部位的样品进行结香，本发明的方法使沉香结香速度更快，效率高，整颗树体从上到下都可以结香。

Description

一种白木香木微创生物不腐结香的研究方法
技术领域
本发明属于沉香结香技术领域，具体涉及一种白木香木微创生物不腐结香的研究方法。
背景技术
沉香，瑞香科沉香属，目前在全世界的发现的沉香共有19种，主要分布于东亚及东南亚地区。沉香不仅仅是一种名贵的中药，更是一种名贵的香料，有“药中黄金”、“香中之王”的美称，沉香可作为中药入药，有诸多作用及显著的疗效，可以称得上是万能药。近年来，随着人们对沉香的认识越来越充分，沉香的收购价格也越来越高，为沉香育苗、造林和结香研究提供了有利条件。
关于沉香结香技术研究，具有悠久的历史。沉香木形成沉香的方法只有通过自然结香和人为结香两种因素，而自然环境中生长的沉香，结香率仅在1％左右。人为结香通常釆用打钉法、砍伤法、半断枝法、凿洞法、化学法、火烧法、人工接菌法和输液法等，但上述方法都有其优缺点。文昌琼香神韵沉香专业合作社杨照剑结合上述结香优缺点，研究微创生物结香法，其方法使沉香结香速度更快，效率高，整颗树体从上到下都可以结香。
发明内容
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
白木香木微创生物不腐结香的研究方法，包括以下步骤：
s1.选育沉香优良品系；
s2.采用微创生物法进行结香，选择设定标准的沉香树作为试验材料，沿着树体一侧，利用电钻从下往上对沉香树进行钻孔，形成间隔设置的多排孔；
s3.利用一次性注射器将真菌菌丝体稀释液通过孔注入沉香树内；
s4.在接种8、12、15、21个月时分别用生长锥采集白木香心材部位的样品进行结香。
优选的，步骤s1中，所述沉香优良品系选育的方法包括如下步骤：
s11.选择沉香优良单株；
s12.利用中选优树的种子进行育苗；
s13.对得到的优良品系进行育苗测试和造林测试，并对测试结果进行分析,综合评选出最佳沉香优良品系。
优选的，所述步骤s2包括：
s21.选择6年生，树干直径8cm以上的立木的沉香树进行结香试验；
s22.于距离地面20cm的位置沿着树体一侧，利用电钻，从下往上、每隔10cm一排，钻出多排孔径为0.6cm的孔,每排钻4～6个孔，孔深度均为树干直径的三分之二；
优选的，步骤s11优良单株的选择标准包括：
生长速度快，树高至少为林分平均高加两个标准差，树直径至少为林分平均直径加2.5个标准差；
干形通直，枝桠少纤细，颜色浓绿，天然整枝良好；
抗病力强，表型生长健壮；
抗风力强，主干和枝条没有风害痕迹；
种子发芽率在85％以上。
优选的，步骤s12中，育苗包括以下步骤：
s121.采用高枝剪枝采集果实，采集后将果实摊开置放在通风透气的地板上阴干，然后除去果瓣收集种子，在进行净种处理；
s122.播种苗床宽为1米，长为10米，高约20cm；苗床土壤选用细致沙壤质土培育苗木；
s123.采用撒播的方法，将种子均匀撒在苗床上，然后将种子轻压入土，播后覆盖1cm厚的细沙，等种苗有4片叶子时入袋管理。
优选的，步骤s13中，所述育苗测试包括以下步骤：
s131.种子发芽后，种苗长有4片叶子时入袋，进行圃地育苗测验，每月观测记录一次，连续6个月；
s132.在20个品系中挑8个较好优良品系编号安排测验，其余按照原编号随机育苗，收集资料备用；
s133.参加正规测验的8个较好优良品系，收集原始资料，进行方差分析；
s134.进一步分析其各优良品系的差异水平，采用最小显著差LSD法，进行优良品系间差异水平的比较。
优选的，步骤s13中，所述造林测试包括以下步骤：
s134.在多个不同位置用一般生产造林方法各营造30亩沉香试验林；
s135.将苗期测试的8个优良品系和对照CK,用不等株小区,三个重复,随机区组,安排造林测定,经5年连续观测；
s136.以一般生产苗为对照，先淘汰小于对照生长量的优良品系，留下大于对照的优良品系。
附图说明
图1为沉香钻空示意图Ⅰ；
图2为沉香钻空示意图Ⅱ；
图3为样品B的气相色谱质谱总离子流图；
图4为样品E的气相色谱质谱总离子流图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。
本实施例的一种白木香木微创生物不腐结香的研究方法，包括以下步骤：
选育沉香优良品系
沉香具有较高经济价值，是珍贵的南药之一。沉香野生资源在20世纪六七十年代在海南非常丰富，栽培时间较长，种类较多。数十年来边造、边用，自由交配，产生了较多的基因新组合，出现了很多优良个体，为优树选择提供了良好的基础。文昌琼香神韵沉香专业合作社也有这基础上，成为我省实施沉香优良单株的选择的研究据点。
根据沉香优良品系当前的生产需要，初步确定了:
(一)沉香优良单株的选择标准：
1.生长速度要快，最低要求入选参数的林分平均高加两个标准差以上，平均粗度加2.5个标准差从上。
2.干形通直，枝桠少纤细，颜色浓绿，天然整枝良好。
3.抗病力强，表型生长健壮。
4.抗风力强，主干和枝条没有风害痕迹。
5.种子发芽率在85％以上。
(二)优良单株的选择
根据以上的标准和要求，查阅了有关资料，初步确定选优的林分，进行实地调查，求算林分的有关数据，选出符合要求的优良单株，其选择结果为:
A、选自文昌市文城镇迈号实生沉香林分。1981年栽植，至今38年，系种子育苗造林。树高18m，胸径48cm，树体干形通直，冠形伞状叶绿色互生、革质，有光泽，树皮灰色。花序伞形，花期3-4月份，果期5-6月份，蒴果倒卵形，果熟后，自动裂开，种子含油量高。土壤条件较差，但林分生势尚好，是当地的优良林分。
B、选自文昌市文城镇迈号实生沉香林分。1982年栽植，至今37年，系种子育苗造林。树高20m，胸径50cm，树体干形通直，冠形伞状叶绿色互生、革质，有光泽，树皮灰色。花序伞形，花期3-4月份，果期5-6月份，蒴果倒卵形，果熟后，自动裂开，种子含油量高。土壤条件稍好，但林分生势好，是当地的优良林分。
C、选自文昌市文城镇迈号实生沉香林分。1980年栽植，至今39年，系种子育苗造林。树高22m，胸径60cm，树体干形通直，冠形伞状叶绿色互生、革质，有光泽，树皮灰色。花序伞形，花期3-4月份，果期5-6月份，蒴果倒卵形，果熟后，自动裂开，种子含油量高。土壌条件销好，但林分生势好，是当地的优良林分。
(三)中选优树的种子育苗
2009年秋未，为尽快检验和利用优树，采取了边育苖边选的工作方法。
1、采种与果实处理
采用高枝剪枝采集。果实采集后摊开置放在通风透气的地板上阴干，然后除去果瓣收集种子，在进行净种处理(即种子精选)。
2、作床
播种苗床宽为1米，长为10米，高约20厘米。苗床土壤选用透水、透气性好的细致沙壤质土培育苗木。
3、播种
采用撒播的方法，将种子均匀撒在苗床上，然后将种子轻压入土，播后覆盖1厘米厚的细沙，以看不见种子为限度。等种苗有4片叶子时入袋管理。
三、优良品系的测定
优良品系的测定上，设计分为两个阶段进行，即育苗测试和造林测试。育苗测试就是先把优良的基因型初歩选出來，初步开展利用。造林测试就是进一步把这种优良基因型的生产能力值分别测定，作为最后选择优良品系的依据。就第一步定性(分别真优假优)；第一步定量(优的程度多大)。
(一)育苗测试
根据当时的具体条件，圃地育苗测试，采用田间设计方法进行测试:
种子发芽率后，种苗长有4片叶子时入袋，进行圃地育苗测验，每月观测记录一次，连续6个月，基本达到了预期效果。
在20个品系中挑8个较好优良品系编号安排测验，其余按照原编号随机育苗，收集资料备用。参加正规测验的8个较好优良品系，收集原始资料，经方差分析F值表明了优良品系的差异极为显著，有利用价值。因此，进一步分析其各优良品系的差异水平，采用最小显著差LSD法，进行优良品系间差异水平的比较，其比较标准为：
LSD0.05×Sn＝10.2 差异显著
LSD0.05×Sn＝14.1 差异极显著
结果如下表1。
表1各优良品系间差异比较表
从上表数据看,神韵-1优良品系以极显著的地位优于其他6个优良品系。神韵-2优良品系以显著和极显著的地位优于其他4个优良品系。据理论这两个优良品系均能用于生产了,为慎重起见,抽取神韵-1、神韵-2、神韵-3、神韵-11、神韵-12、神韵-13、神韵-31、神韵-33都参加造林测定,以观后效。
(二)造林测试
造林测定很重要,尤其是苗龄选优的优良品系,在圃地测定表现为优良,但它的生产力值还不清楚,需要造林测定,方确实其推广价值。
2013年12文昌琼香神韵沉香专业合作社在屯昌县、文昌市和海口市用一般生产造林方法各营造30亩沉香试验林,将苗期测试的8个优良品系和对照CK,用不等株小区,三个重复,随机区组,安排造林测定,经5年连续观测,摸索出一些规律，以一般生产苗为对照，根据这个标准，先淘汰了小于对照生长量的优良品系，留下大于对照的优良品系。大于对照的优良品系有8个编号，其表现型值，树高7.30m-12.52m,胸径为4.91-6.72cm。其具体观测值，按年度统计，分列于各优良品系生长过程表2。
表2沉香品系生长过程表
由表2看，各优良品系的树高连年生产量，从造林后计起到第四年达到了高峰，而且第五年生长速度变慢，可见，沉香林木的生长规律,在幼林期基本相同。胸径生产量规律与树高生产量的生长规律也基本相似。
从参加造林测试的优良品系，即按田间设计测试平均数留优法选苗的。神韵-1号优良品系是从苗圃田间设计测试中以差异极显著优于其他优良品系选出来的，在造林测试中，它的生产力值还很好，说明真正优良品系，可推广应用，也说明了使用这种方法是有效的。在造林测试中表现的波动性极大，在神韵-2优良品系造林时苗高0.30m,但5年度测试中，树高跃居第二，树高生长量为10.43m,胸径生长量为6.52cm，成为造林测试的优良品系之二。可见苗期鉴定优良品系，设计需要严密些，选择优良苗不能单用一个指标，而要用多指标综合测试，才能取得较好的效果。在造林测试中已证实了这一点。尤其是苗龄选优简单易行，但苗龄须稍大些，林木分化更显著些，一目了然，采用平均高加3个标准差以上，结合其他条件，综合评定，效果更好。
根据以上表2数据，计算8个优良品系的连年生长量，以总平均连年生长量为基础与之比较，初步研究其各优良品系的连年生长量变化情况。其具体数据如下表3。
表3沉香品系连年生长量表
从表3中看，神韵-1号和神韵-2和神韵-3树高连年生长量高峰期都出现在2017年，即造林后第三年，而海香-3出现在第四年，神韵-1号的树高生长趋势还很好，其他号的都比对照好。
(三)综合评选
1.造林测验数据的分析
经过5年数据的分析统计，直观上有8个优良品系生长量都比对照大，但这8个优良品系比对照是否增产，还必须经过差异显著性测验，才能肯定。把真增产的优良品系确定下来，推广到生产中去，使之取得更好的经济效益，这就是差异显著性测验的目的，根据造林测试设计的特点，对照是一般生产苗木，是统一比较多标准。围绕着对照，采用t检验法，将8个优良品系分组进行，具体采用,这样所求的t值如果大于p0.05的t值为差异显著，如果大于p0.01t值为差异非常显著。见下表4。
表4 5年生无性系材积生产量及t检验表
序号 品系号 树高(m) 胸径(cm) 材积(m<sup>3</sup>) T检验结果
1 神韵-1 6.72 12.52 0.0369 20.517**
2 神韵-2 6.52 10.43 0.0254 13.832**
3 神韵-3 5.69 9.44 0.0184 4.884**
4 神韵-11 5.01 8.6 0.014 4.606**
5 神韵-12 4.51 7.61 0.0109 2.091
6 神韵-13 4.5 7.69 0.0099 2.282*
7 神韵-31 5.32 8.13 0.0134 4.360**
8 神韵-33 7.3 4.91 0.0107 1.874
9 CK 6.35 4.51 0.0067
表中t检验：*表示差异显著
**表示差异极显著
从表4看,神韵-1号是差异极显著，神韵-2差异显著，都有推广应用的价值。通过t检验，只有5个优良品系符合标准，淘汰了优良单株3个，通过表型初选的优良单株，在苗圃测定，造林测定后，所得真正优良的优良品系有3个，占初选优良单株的7.5％，可见，经表型初选的优良单株所培育出来的优良品系，必须经过测定后，选出优良单株推广于生产，才能取得更好的经济效益。
2、综合评选
以差异显著性检验为据，结合其他有关因素进行综合评选，把较为全面的优良品系确定下来，用于生产。
表5综合评选的标准表
从表5的条件看，最优者为神韵-1号和神韵-2号，其次是神韵-3号。经造林测试的结果，最后选3个优良品系，中选率仅为7.5％，综合评选定神韵-1号生长速度快，比对照增产450.75％，干形通直圆满，枝桠均匀，叶子颜色浓绿，天然整枝良好；抗病性能力强，抗风力较强，种子饱满，大粒、发芽率达98％，均匀与无病虫害，符合“高、粗、壮、健康”标准。神韵-2号生长速度快，比对照增产279.10％，干形通直，枝桠均匀，叶子颜色浓绿，天然整枝良好；抗病性能力强，抗风力强，种子饱满，大粒、发芽率达96％，均匀与无病虫害，符合“高、粗、壮、健康”标准。和神韵-3号生长速度快，比对照增产174.63％，发芽率达96％，干形通直，枝桠均匀，叶子颜色浓绿，天然整枝良好；抗病性能力强，抗风力强，种子饱满，大粒、均匀与无病虫害，符合“高、粗、壮、健康”标准。可以推广应用。
3个优良品系结香情况
2013年12文昌琼香神韵沉香专业合作社在屯昌县、文昌市和海口市用营造沉香试验林，于2016年3月已开始造香，2019年3月采香，2019年6月经中国林业科学研究院木材工业研究所测试分析沉香特征化学成分，神韵-1号乙醇提取物26.33％，显色反应樱红色，薄层色谱具有沉香对照样的特佂荧光斑点，高效液相特征图谱具有沉香对照样的6个特征峰，符合国家林业行业标准《沉香》(详见如下两测试分析报告以及图3和4的气相色谱质谱分析图)
测试分析报告Ⅰ
测试分析报告Ⅱ
选择沉香优良品系进行结香
选择文昌琼香神韵沉香专业合作社选育出来的沉香优良品系神韵-1号、神韵-2号和神韵-3号于2010年12在屯昌县、文昌市和海口市营造各30亩沉香试验林为材料。
采用微创生物法进行结香，选择6年生，树干直径8厘米以上的立木的沉香树进行结香试验。
1、微创钻空前，要检查树干的密度情况和树干的松软情况，从而确定微创钻空的平行走向，以及角度线走向的两种情况，树体木质化密度过大的应采用平行线钻空走向，微创钻空机械损伤微创空0.6厘米，钻空深度根据树木大小而决定。比如树干是10公分的直径，钻空深度为8.5公分，钻空规格宽度为1.2公分，钻空方式为三角形排列。
2、树干木质化松软的，要求45°角走向进行微创钻空，钻空深度根据树木大小而决定。比如树干是10公分的直径，钻空深度为8.5公分，钻空规格宽度为1.2公分，钻空方式为三角形排列。树干木质部松软进行45°角走向的目的是为了避免注射生物造成树体导管重复伤害，造成树体腐烂的作用，定向微创钻空一定要严格按照技术钻空操作规程进行,如图1与图2。
3.然后一次性注射器将真菌菌丝体稀释液注入沉香树内。在接种8、12、15、21个月时分别用生长锥采集白木香心材部位的样品进行结香效果。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种白木香木微创生物不腐结香的研究方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1.选育沉香优良品系；
s2.采用微创生物法进行结香，选择设定标准的沉香树作为试验材料，沿着树体一侧，利用电钻从下往上对沉香树进行钻孔，形成间隔设置的多排孔；
s3.利用一次性注射器将真菌菌丝体稀释液通过孔注入沉香树内；
s4.在接种8、12、15、21个月时分别用生长锥采集白木香心材部位的样品进行结香。
2.根据权利要求1所述的白木香木微创生物不腐结香的研究方法，其特征在于：步骤s1中，所述沉香优良品系选育的方法包括如下步骤：
s11.选择沉香优良单株；
s12.利用中选优树的种子进行育苗；
s13.对得到的优良品系进行育苗测试和造林测试，并对测试结果进行分析,综合评选出最佳沉香优良品系。
3.根据权利要求1所述的白木香木微创生物不腐结香的研究方法，其特征在于：步骤s2包括：
s21.选择6年生，树干直径8cm以上的立木的沉香树进行结香试验；
s22.于距离地面20cm的位置沿着树体一侧，利用电钻，从下往上、每隔10cm一排，钻出多排孔径为0.6cm的孔,每排钻4～6个孔，孔深度均为树干直径的三分之二。
4.根据权利要求2所述的白木香木微创生物不腐结香的研究方法，其特征在于：步骤s11优良单株的选择标准包括：
生长速度快，树高至少为林分平均高加两个标准差，树直径至少为林分平均直径加2.5个标准差；
干形通直，枝桠少纤细，颜色浓绿，天然整枝良好；
抗病力强，表型生长健壮；
抗风力强，主干和枝条没有风害痕迹；
种子发芽率在85％以上。
5.根据权利要求2所述的白木香木微创生物不腐结香的研究方法，其特征在于：步骤s12中，育苗包括以下步骤：
s121.采用高枝剪枝采集果实，采集后将果实摊开置放在通风透气的地板上阴干，然后除去果瓣收集种子，在进行净种处理；
s122.播种苗床宽为1米，长为10米，高约20cm；苗床土壤选用细致沙壤质土培育苗木；
s123.采用撒播的方法，将种子均匀撒在苗床上，然后将种子轻压入土，播后覆盖1cm厚的细沙，等种苗有4片叶子时入袋管理。
6.根据权利要求2所述的白木香木微创生物不腐结香的研究方法，其特征在于：步骤s13中，所述育苗测试包括以下步骤：
s131.种子发芽后，种苗长有4片叶子时入袋，进行圃地育苗测验，每月观测记录一次，连续6个月；
s132.在20个品系中挑8个较好优良品系编号安排测验，其余按照原编号随机育苗，收集资料备用；
s133.参加正规测验的8个较好优良品系，收集原始资料，进行方差分析；
s134.进一步分析其各优良品系的差异水平，采用最小显著差LSD法，进行优良品系间差异水平的比较。
7.根据权利要求2所述的白木香木微创生物不腐结香的研究方法，其特征在于：步骤s13中，所述造林测试包括以下步骤：
s134.在多个不同位置用一般生产造林方法各营造30亩沉香试验林；
s135.将苗期测试的8个优良品系和对照CK,用不等株小区,三个重复,随机区组,安排造林测定,经5年连续观测；
s136.以一般生产苗为对照，先淘汰小于对照生长量的优良品系，留下大于对照的优良品系。
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