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我国长纤维树种构树的研究现状与发展前景

来源:      发布时间:2018-03-26

       构树(Broussonetia papyrifera,Vent)为桑科直立落叶乔木,喜光,适应性强,耐干旱瘠薄,在我国大部分省区均有分布和少量栽培。构树枝叶茂密,具有抗性强、生长快、萌芽和繁殖容易等优点,是用于城乡绿化、河堤护岸、庭院遮荫、水土保持、生态工程等的重要树种。构树经济价值极高,全身都是宝,构树果可生食,亦可酿酒,有补肾、壮筋骨、健胃消肿之功效。构树皮、白色汁液均可入药。构叶是优良的蛋白质饲料,蛋白质含量丰富,达2.4%,且安全无毒,亦可供保健食品添加剂之用。树皮纤维洁白柔韧,纤维细长,强度大,是生产特种纸和纺织的原料。国之瑰宝宣纸就是用檀皮作原料,土法手工生产的精品。近年来,我国已实施“天保工程”,大面积禁伐天然林。野生构皮的产区多在禁伐区,今后野生构皮的供应将受到极大的限制,资源短缺现象将日趋严重。 

  近年来,由于社会经济的迅猛发展,人均纸张消耗量增加,使造纸纤维原料发生短缺,尤其是长纤维原料远不能满足社会的需要,急需解决长纤维原料短缺问题[6]。长纤维非木原料由于资源较少,价格较高,这类原料多用于抄制诸如钞票纸、证券纸、锡箔纸原纸等高档产品[7]。构树是重要的纸浆长纤维原料之一,也是山区农民用来护坡护埂,防治水土流失的重要树种。由于人们对其缺乏系统的研究,构树韧皮长纤维被当地人用来撮绳与土法造纸,造成这一高附加值资源一直被廉价利用。因此,对构树的相关研究内容进行分析和展望,为发展构树高效人工林,综合利用构树资源,探索山区人民脱贫致富的途径提供参考,对构树资源分布区的生态环境治理及特种纸业的发展也具有重要的意义。 

   

  1构树地理分布与生物学特性

   

  构树属于桑科(Moraceae)桑亚科(Moroideae)构树族(Bro-ussonetieae),本属全世界共有5种,分布于亚洲东部及太平洋岛屿;我国有4种,即构树(Broussonetia papyrifera(L.)Vent)、小构树(B.kazinoki Sieb.)、藤构(B.kaempferi Sieb.var.australis Suzuki)、落叶花桑(Broussonetia kurzii(Hook.f.)Co-mer.)[11]。构树,别名大构、大谷皮绳、当当树、地沙皮、哥沙、葛树、谷桨树、谷皮、谷桑、谷树、合浆树、壳树、毛构树、老鸦皮、鸟子麻、楮树、楮桃、楮桃树、褚、褚皮柴、野毛桑、野杨梅、谷树、桑谷,英文名Paper-mulberry、Common paper-mulberry。主要分布于我国华北、西北、华东、中南、西南各省区。日本、韩国、朝鲜、越南、锡金、不丹、缅甸北部、老挝、泰国、印度都有分布,从边缘热带、亚热带,直至北纬42℃,大致分布区域与桑树相同。构树为强阳性树种,适应性、抗逆性非常强,能耐干燥、瘠薄土壤,多生长于石灰岩山地,酸性和中性土壤也能生长。根系浅,侧根分布很广,生长快,萌芽力和分蘖力强,耐修剪,病虫害较少。 

  构树为落叶乔木或小乔木,高达16m。树皮平滑或略粗糙,浅灰色或褐色花纹,浅纵裂;枝条粗大,开展,小枝淡灰褐色或淡灰绿色,密生粗毛;皮孔褐色,近圆形,明显,叶痕椭圆形至半圆形;冬芽小,卵开或圆锥形。叶互生,有时对生或三叶轮生;托叶大,长1.3cm,广披针形或狭卵形,锐尖头,早落;叶柄长2~8(10)cm,密被柔毛,上面有沟;叶片宽卵形至矩圆状卵形,质稍厚,长4~14(20)cm、宽3~8(14)cm,不分裂或不规则3~5深裂,基部浅歪心形或近圆形,先端锐尖或渐尖,边缘有齿牙状锯齿,表面绿色、粗糙,背面淡绿色,密生柔毛、三出脉,侧脉4~8对,叶脉隆起。花单性,雌雄异株,雄花序葇荑状,生于幼枝叶腋,长4~8cm,具长梗,梗长约2~4cm,下垂,被长柔毛,雄花多数密生,花被片4,淡绿色,雄蕊4,与花被片对生,花蕾时内曲,花药淡黄色,雌花序头状,径1.2~1.8cm,密被毛,总花梗长1.0~1.5cm,雌花密生,苞片棒状,多端有毛,花被筒状,先端具3~4牙齿,包着子房,花柱丝状,红紫色,柱头不分裂或稀有分裂,长于花被。聚花果球形,径2~3cm,肉质多汁,小核果橙红色,具1种子,花被、柱头残存。花期5~6月,果期8~9月。种子千粒重为2~3g。 

   

  2构树的繁殖与栽培

   

  构树是速生树种,10~20年即可成材,适应性好,萌芽增生能力较强,所以除播种育苗以外,自然分蘖、压条、插根都可以繁殖。据试验,构树根插平均生根率可达53.4%;枝插平均生根率为28.75%。构树的繁殖与栽培都较为简单。①采种。构树种子细小,每果含种子900~1 000粒,7~10月果实变红即为成熟可采集,出种率能达10%。②播种育苗。可采用大田育苗和容器育苗。播种量15.0~22.5kg/hm2;营养袋播3~5粒种子,注意保湿、排水,追肥2~3次,做好松土除草、间苗等常规管理。构树苗期较少见病虫害。③挖穴植苗。苗长高至50~80cm即可出圃上山,一般按品字形挖穴植苗,挖穴大小一般为60cm×60cm×60cm。株距1m×lm或1m×0.5m,即栽植9 990株/hm2或19 980株/hm2。施肥:底肥最好施用有机肥及少量复合肥、氮、磷肥。④管理。追肥、除草、松土、培根。林地未郁闭前,要及时松土锄草;定干高度1.5~2.0m,在萌芽长到5~15cm时,留1~2个生长健壮的新梢,其余全部除去;在生长季节,要不断进行抹芽,不留侧枝。构树易栽、易活、易管理,极少发生病虫害,既适宜灌丛状成片种植,也可修剪整形培育成高大乔木。构树在我国一般为散生,大规模的种植很少,湖北、陕西、山东、云南等省的一些地区有少量规模化的种植。 

   

  3构树的价值与用途 

   

  3.1构树的饲用价值 

  构树叶子易摘、易晒、易干,是极好的畜禽饲料,营养价值较高。据广西农学院中心实验室分析,构树叶含干物质85.85%,粗蛋白质21.15%,粗脂肪3.58%,粗纤维10.07%,无氨浸出物38.76%,灰分12.02%,钙2.23%,磷0.30%。含有天冬氨酸、赖氨酸等20余种氨基酸。还有丰富的维生素、胡萝卜素等。构树叶粉从营养成分看,蛋白质含量高达20%~30%,氨基酸、维生素、碳水化合物及微量元素含量十分丰富,粗纤维含量也较高,并且富含植物营养液,是介于玉米与大豆之间的上等畜禽饲料,经喂养畜禽日增重效果显著,增效达46%~108%,具有较好的饲养效果和经济效果。我国农村长期以来就有用构树叶喂养猪、牛、羊的习惯,但由于多采用直接饲喂或简单青贮后饲喂,造成消化吸收利用率不高。针对该情况,武汉大学等单位利用生物工程技术和酶工程技术对构树叶进行发酵处理,将构树叶蛋白质分解成易吸收利用的氨基酸和大量芳香族化合物,处理后的构树叶饲料转化率提高,畜禽蛋白质消化吸收率达到80%以上,大大提高了构树叶的综合利用水平。 

   

  3.2构树造纸与用材 

  构皮纤维长,木素含量低,纤维素含量较高,是做宣纸、沙纸、复写纸、蜡纸、绝缘纸及人造棉、钞票用纸的好材料,构纸质地柔韧,耐磨擦,抗水渍,利于长期使用,如安徽宣城制造的宣纸、贵州制造的皮纸和丝棉衣、皮衣的衬纸等、云南临沧傣族构树皮纸具有坚韧洁白、柔软光滑、久存不陈、力撕不破及防腐防蛀等特点[22]。构皮尤其适合作造币用纸,稳定性和耐腐蚀性较好。 

  构树韧皮具有较大的纤维利用率,可以减少化学药品用量或缩短保温时间,提高了制浆经济效益;纤维的化学性质比较稳定,光泽柔和,色洁白,手感柔软滑糯,有丝质外观,且吸湿性很好,用于纺织,其织物必然会有较好的耐用性、防腐蚀性和很好的舒适性。构皮纤维细长,分布范围4.31~20.62mm,均值达到10.89mm,是生产特种纸的好原料;纤维长宽比为535,有利于纤维的交织,提高纸的强度等指标。在实验室条件下,构皮纸浆得率42.47%,Kappa值6.70,较一般针阔叶木易成浆,具有较优的制浆性能。构皮纤维素含量较高,具有良好的纤维形态,其制品耐折度较好,成本较低,是一种优良的制浆造纸原料。 

  构树木材用途广泛。木材黄白至淡褐色,结构中等,纹理斜,轻软,可做器具包装材料和薪炭材料,也可用于加工木芯板、纤维板,其材质轻、不变形,可缓解目前我国木材供需矛盾。由于构树木材容易开裂,不耐腐朽,可作家具隐背部件和包装材料;构树可通过修枝整形培养成通直圆满良材,用作屋檩、椽、模板等建筑材料。构树枝干易燃烧,无臭味,热量20KJ/g,可作为薪炭林,构树具有无刺、容易收割和使用的优点。一年生人工种植构树韧皮部含量为全杆的16%,韧皮部纤维平均长度7.45mm,是生产特种纸的优质原料。木质部纤维较短,平均长度0.58mm,纤维质量属于一般阔叶木范围,木材纤维细胞壁薄,形态优良,边心材区别不大,用于造纸,出浆率高,成纸性能好,易脱色,利用低碱法生产的密度板、纤维板和纸浆产品质量好[8]。构树木材还是多种食用菌的优质培养基。亦可放养木耳,构耳是我国传统的5种木耳之一。 

  3.3构树营养与医药用途

  构树果实、叶或花序、聚合果至少含有16种以上的氨基酸,以天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、缬氨酸、脯氨酸、赖氨酸等为主,其中7种为人体必需氨基酸[26]。构树聚花果含有丰富的营养物质,如氨基酸、糖类、矿质元素等成分,其果实原汁含有丰富的可溶性糖类、蛋白质、氨基酸、维生素等营养成分,此外,种子含有丰富的脂肪油(40.28%),其脂肪油中人体必需的脂肪酸亚油酸的含量达85.42%,具有较好的开发利用价值。


国务院扶贫办,构树扶贫工程,着力实现经济、社会、生态协调发展

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