樂易迅, 蘇寶川, 高進興, 彭金彬, 陳青海, 鄒雙全

(1.福建農(nóng)林大學林學院，福建 福州 350002；2.自然生物資源保育利用福建省高校工程研究中心，福建 福州 350002；3.泉州市林業(yè)局種苗站，福建 泉州 362000；4.福建省安溪半林國有林場，福建 安溪 362400；5.泉州市洛江區(qū)林業(yè)技術推廣站，福建 泉州 362000；6.泉州市森林公園管理處，福建 泉州 362000)

香樟(Cinnamomumcamphora)為國家二級保護樹種[1-2]，是我國亞熱帶地區(qū)重要的用材和特種經(jīng)濟林樹種，也是集防護林、園林綠化于一體的多用途樹種[3-5]。芳樟是香樟種質(zhì)資源的一個變種[6]，其精油富含芳樟醇[7-8]。芳樟醇為天然香料，具有抗感染及抑菌作用[9]，可改善皮膚質(zhì)地，全球年需求量超過2.8萬t[10]。但天然芳樟醇產(chǎn)量較低，無法滿足市場需求，因此,芳樟種植具有廣闊的市場前景[11]。

目前，福建省芳樟產(chǎn)區(qū)主要集中在閩南沿海一帶，南安市作為主要產(chǎn)區(qū)之一，具有適宜的環(huán)境條件。2010年4月，自然生物資源保育利用福建省高校工程研究中心在南安市向陽鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)純種香樟變異群落，其含油量和芳樟醇含量較高，將其命名為‘南安1號’，并通過福建省林木新品種審定委員會審定(閩 S-SC-CC-029-2019)，可作為油用經(jīng)濟林和園林應用樹種?！习?號’根、莖、葉、枝均可生產(chǎn)芳香油[12]，富含桉葉油素、β-橙花叔醇、樟腦、龍腦、甲基丁香酚以及少量黃樟油素等[13]。本研究以福建主栽香樟品種‘牡丹1號’為對照，探討‘南安1號’的生長特性、生物量及其得油率和芳香醇含量，以期為‘南安1號’推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于福建省南安市向陽鄉(xiāng)卓厝村(118°31′E，25°16′N)。該區(qū)海拔400～800 m，屬南亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫19.5 ℃，年降水量1 700～1 900 mm，無霜期達330 d以上，土壤為酸性沙壤土。

1.2 移栽技術

1.2.1 苗木來源 選用無病蟲害且健壯的‘南安1號’和福建省主栽品種‘牡丹1號’(CK)為種源。其中，‘南安1號’種苗來源于南安市向陽海山林場，‘牡丹1號’種苗由廈門牡丹香化實業(yè)公司提供。分別于2013年6月及2016年6月，采用無紡布容器扦插育苗，生根率達80%以上[14]。扦插6個月后，適當延長通風并增加光照時間，以提高苗木適應外部環(huán)境的能力。翌年3月待幼苗長到20～30 cm時進行移栽。

1.2.2 移栽方法 分別于2014年3月及2017年3月，將苗木交叉移植到試驗地東南、西北坡向的山腰上，以降低環(huán)境因素對不同品種的影響[15]。移植密度為5 700株·hm-2，按株行距1.3 m×1.3 m挖穴，穴規(guī)格為：50 cm×40 cm×30 cm，穴底施足腐熟有機肥料作基肥。移植后回填表土，扶正并向上提一下，壓實土壤，有利于根系舒展。

1.2.3 林分撫育管理 移植后保持土壤濕潤，加強水肥管理，以提高成活率。抽發(fā)新梢時，噴施體積分數(shù)為50%的二溴磷乳劑及50%馬拉松乳劑1 000倍液，5 d噴1次，連續(xù)2～3次，防治黑斑病、卷葉蛾等病蟲害。加強雜草的防除，造林當年及第2年的5—6月和9—10月分別鋤草1次，避免雜草同樹苗爭養(yǎng)分、水分及陽光，保證苗木健壯生長。每年9月追肥1次，每株施0.15 kg尿素和同比例的復合肥。

1.3 樣地設計

試驗采用簡單對比設計，按照坡位設3個重復對照樣地。各樣地按照品種分別設置10 m×10 m的樣方，每個樣方隨機抽取10株的‘南安1號’和CK植株。于2019年10月，測量植株的生長指標和生物量，并采集葉片帶回實驗室，測定其含油量和芳樟醇含量。

1.4 指標測定

1.4.1 生長指標及生物量測定 對樣地內(nèi)林木進行每木檢尺，測量并記錄其樹高、胸徑、冠幅等生長指標。采用平均標準木法測量生物量，分別選取胸徑、樹高、冠幅接近平均值的3株標準株，連根挖起稱重，并計算單位面積生物量，從而估算該樣方的總生物量[16]。

1.4.2 精油的提取 采用改良的常壓水蒸氣蒸餾法提取精油并測定得油率[17]。分別稱取100 g樣品鮮葉，在50 ℃下烘至含水量為5%～13%。用粉碎機粉碎后置入500 mL揮發(fā)油提取器中，加入200 mL超純水加熱提取60～90 min。蒸餾后取上層精油，經(jīng)無水Na2SO4干燥后稱重，并計算得油率。得油率/%=(精油質(zhì)量/鮮葉生物量)×100。

1.4.3 芳樟醇含量測定 采用液相色譜法測定芳樟醇含量[18]。精密吸取芳樟醇標準品(CAS：78-70-6)43.5 mg，加入甲醇(色譜純)溶解，定容至10 mL，配制成4.35 mg·mL-1的對照品溶液，搖勻備用。精密稱取待測樣品的精油提取液45 mg，加入甲醇(色譜純)定容至10 mL后過濾，濾液即為樣品溶液。將樣品和對照品溶液注入Dikma Diamonsil C18色譜柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)，流動相為甲醇∶水=70∶30，檢測波長210 nm，柱溫30 ℃，流速1 mL·min-1。高效液相色譜圖見圖1。在該色譜條件下，芳樟醇保留時間為9.412 min，符合含量測定要求。

A:對照品溶液；B.待測品溶液。

分別吸取2、4、6、8、10、12 μL對照品溶液注入液相色譜儀，按上述色譜條件進行檢測，記錄色譜圖。以對照品峰面積為縱坐標，對照品溶液質(zhì)量為橫坐標，繪制標準曲線(圖2)。待測樣品芳樟醇標準曲線的線性回歸方程為：y=6×108x+61 162，R2=0.999 9，線性范圍為4.35～52.20 μg，符合測量要求。采用峰高定量法將配好的樣品溶液進行色譜測定，采用外標法測量芳樟醇含量。

圖2 標準曲線

Cx=Cr×(Ax/Ar)

式中，Cx為樣品濃度/(mg·L-1)；Cr為對照濃度/(mg·L-1)；Ax為樣品峰面積/(V·s-1)；Ar為對照峰面積/(V·s-1)。

1.5 統(tǒng)計與分析

采用SPSS、Excel統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘南安1號’的生長表現(xiàn)及生物量

2年生、5年生第3次收獲的‘南安1號’生長表現(xiàn)及生物量分別見表1、2。由表1可知，2年生‘南安1號’各樣地胸徑平均值均超過4 cm，且均顯著大于CK；樹高平均值均超過3 m，顯著大于CK；總生物量明顯大于CK。由表2可知，5年生采收3次的‘南安1號’各樣地胸徑和樹高均顯著大于CK；各樣地冠幅均大于CK，但差異不顯著；總生物量明顯大于CK。

表1 2年生‘南安1號’生長表現(xiàn)及生物量1)

表2 5年生‘南安1號’生長表現(xiàn)及生物量1)

2.2 ‘南安1號’的得油率及芳樟醇含量

‘南安1號’得油率及芳樟醇含量見表3。由表3可知，不同樹齡‘南安1號’及CK得油率均達到4.13%以上，比市面種植的香樟得油率高2～3倍[19]。但2個品種得油率及芳樟醇含量均有差異，2年生‘南安1號’得油率及芳樟醇含量均大于CK，且差異顯著；5年生第3次收獲的‘南安1號’得油率和芳樟醇含量與CK差異不顯著，可能由于連續(xù)多次采伐引起的林分衰退所致。

表3 ‘南安1號’得油率及芳樟醇含量1)

2.3 ‘南安1號’的經(jīng)濟效益

‘南安1號’產(chǎn)油量及產(chǎn)值見表4。由表4可知，不同樹齡‘南安1號’總生物量均大于CK，且差異顯著。葉片是芳樟精油含油量最高的部位，不同樹齡‘南安1號’葉片生物量均高于CK，且差異顯著；葉片產(chǎn)油量是CK的2倍多，以每噸出口離岸價45萬元計算產(chǎn)值，2年生‘南安1號’的精油產(chǎn)值達到39.25萬元·t-1，經(jīng)濟價值顯著。

表4 ‘南安1號’的產(chǎn)油量及其產(chǎn)值1)

3 小結(jié)

本研究表明，2年生‘南安1號’平均樹高達3 m以上，比CK提高30%，且差異顯著；總生物量達52.20 t·hm-2，比CK(38.54 t·hm-2)提高35%。‘南安1號’葉片鮮樣得油率達4.85%～5.57%，比CK(4.13%～4.63%)高17%，是國內(nèi)香樟品種含油量(2%)的2倍多[19]，可能是由于本研究所選的香樟品種優(yōu)良，且選用含油量最高的葉片進行精油提取，而國內(nèi)一般選用香樟枝、葉進行精油提取。同時，本試驗采用新的芳樟精油提取方法，也有利于提高精油提取率。但是2年生‘南安1號’芳樟醇含量高于CK，5年生3次采伐的芳樟醇含量與CK基本持平，其原因有待進一步研究。

‘南安1號’抗病蟲害能力強，對葉蜂具有一定的趨避性，新葉生長正常；對黑斑病、卷葉蛾等病蟲害也具有一定的抗性?！习?號’造林成活率可達93%以上，移植后恢復能力強，對環(huán)境適應性強，抗寒能力較強，可在廣場、街道、庭院孤植、列植或群植，還可作為經(jīng)濟林、防護林、行道樹及風景林[20]。

綜上所述，相同生長環(huán)境條件下，‘南安1號’的生長量、生物量及得油率均高于CK。但由于種植地集中，立地條件差異較小，無法體現(xiàn)立地條件對‘南安1號’生長的影響。5年生連續(xù)采收3次的‘南安1號’林分生長量和精油品質(zhì)有所下降，可能因多次連年采伐導致土壤肥力有所衰退，有待進一步深入研究。