鄭 平 王 憲 馮旋雪 賈慧文 李 君

（西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明 650224）

1.橡膠木變色的類型

橡膠木的變色主要是微生物、化學(xué)和物理等因素導(dǎo)致的成材木或活立木本身顏色的變化，主要是因?yàn)槟静闹械陌l(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)的改變所致。此外，木質(zhì)素和內(nèi)含物等成分通過加熱處理產(chǎn)生熱化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)形成發(fā)色基，如醌類等化合物。橡膠樹在砍伐前，主要用途是生產(chǎn)橡膠，在橡膠樹上割開口子采膠。采膠結(jié)束后，會(huì)在橡膠樹表面留下割痕，橡膠會(huì)留在橡膠樹的表面，由于橡膠樹中的橡膠蛋白質(zhì)和含糖量都較高，所以使橡膠樹容易產(chǎn)生變色。在橡膠樹不僅原木容易發(fā)生變色，在橡膠樹的鋸材和加工過程中，都容易發(fā)生變色。橡膠木變色是橡膠木材質(zhì)劣化的開始，雖然對(duì)木材的強(qiáng)度等物理力學(xué)性能影響不大，但是變色使木材的紋理和美觀受到較大的影響，降低了橡膠木的使用價(jià)值。

橡膠木受到變色菌類等微生物作用時(shí)，產(chǎn)生的顏色變化是橡膠木微生物的變色。微生物變色是木材變色最常見的，也是對(duì)木材破壞最嚴(yán)重的一種。微生物的變色不僅可以侵染木材的表面，而且可以深入木材的內(nèi)部，使木材內(nèi)部發(fā)生變色。若在適宜的環(huán)境下，橡膠木微生物菌會(huì)在橡膠木表面繁殖產(chǎn)生藍(lán)變，由于藍(lán)變真菌將橡膠木結(jié)構(gòu)穿透，在橡膠木上留下許多的小孔，導(dǎo)致橡膠木變色后滲透性也會(huì)增加，然后侵入木材導(dǎo)管，在木材中獲取營養(yǎng)成分繁殖，微生物菌在木材上分泌著色物質(zhì)或微生物菌本身的顏色使橡膠木內(nèi)部變色，這種變色難以除去。在微生物菌侵入橡膠木內(nèi)部的同時(shí)，在木材的表面上會(huì)有霉菌的繁殖，使橡膠木表面有一層霉菌，表面呈黑色斑點(diǎn)，有時(shí)連成片，從而在橡膠木表面發(fā)生霉變。

當(dāng)橡膠木受到物理或化學(xué)作用而發(fā)生顏色變化就是橡膠木的非微生物變色。在橡膠樹砍伐、干燥、蒸煮的情況下，由于物理作用容易發(fā)生顏色，它主要是在木材本身受到高溫高濕等條件的作用下發(fā)生變色。當(dāng)橡膠木與本身外的化學(xué)成份相接觸，容易因化學(xué)作用而發(fā)生變色，如與酶、酸、堿、金屬離子、氧化劑和還原劑等接觸。

金屬離子變色容易發(fā)生在橡膠木加工時(shí)，在水跟木材薄壁細(xì)胞中的酚類物質(zhì)接觸時(shí)，是橡膠木發(fā)生金屬變色的必要條件。酶變色只有當(dāng)橡膠木材所放置環(huán)境的濕度、溫度達(dá)到一定條件時(shí)才能發(fā)生，對(duì)木材中的有機(jī)物產(chǎn)生作用，與金屬離子變色類似，主要是與薄壁細(xì)胞中的酚類物質(zhì)在空氣下氧化成有色物質(zhì)，既可以在木材表面也可以在木材內(nèi)部發(fā)生變色，其主要發(fā)生在橡膠木鋸材干燥的過程中。酸堿變色是其酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)與木材發(fā)生反應(yīng)所導(dǎo)致的，但在加工或者平時(shí)使用中酸性物質(zhì)較少，所以堿變色相對(duì)酸變色要多一些，比如將橡膠木原材或橡膠木制品與混凝土相接觸。其酸堿變色主要是在一定濕度的環(huán)境中酸堿性化合物與橡膠木內(nèi)含物發(fā)生反應(yīng)所導(dǎo)致的木材變色，如與橡膠木中的單寧、黃酮類以及酚類化合物發(fā)生反應(yīng)。但在橡膠木的變色中，化學(xué)變色相對(duì)較少。

2.橡膠木的藍(lán)變及防治

2.1 橡膠木的藍(lán)變

橡膠木菌害主要以腐朽菌、變色菌和木霉菌為主,變色菌中的藍(lán)變菌對(duì)橡膠木的侵染最嚴(yán)重。其侵染性主要體現(xiàn)在季節(jié)上，雨季濕度較大，所以每年雨季木材侵染最為明顯與嚴(yán)重。在新伐倒的原木上微生物菌侵染速度較快，如不及時(shí)進(jìn)行處理，幾天內(nèi)就會(huì)失去其使用價(jià)值，一個(gè)月內(nèi)可使新伐原木端頭完全藍(lán)變，深度達(dá)30~40cm。橡膠木變色菌中，藍(lán)變菌主要引起橡膠木的藍(lán)變，木材藍(lán)變也是典型的微生物變色。

引起橡膠木藍(lán)變的微生物菌主要是子囊菌綱和半知菌綱的球二孢屬（Lasiodiplodia spp.）、長(zhǎng)喙殼屬(Ceratocystis spp.)、小長(zhǎng)喙殼菌屬(Ceratostomella spp.)、球殼孢科(Haeropsidaceae spp.)和色二孢屬(Diploda spp.)等，危害橡膠木最嚴(yán)重的是可可球二孢(Losiodiplodia theohromae)。

橡膠木中具有有利于微生物菌生長(zhǎng)的天然營養(yǎng)條件及微生物菌分布的廣泛性，不同來源的橡膠木，甚至處于不同地區(qū)同一來源的橡膠木制品都可能分離出不同的微生物菌株。如在云南西雙版納采集的藍(lán)變橡膠木中，還鑒定出許多其他的菌種，如枝孢屬家蠶枝孢菌（Cladosporium_domesticum）、枝孢屬球孢枝豆（Cladospohum_sphaerospermum）、枝孢屬瓜枝孢菌（Cladosporium_cladosporioides）、青霉菌屬（Penicillium_terrigenum）、青霉菌屬胸腺青霉（Penicillium_ thymicola）、青霉菌屬多色青霉（Penicillium_multicolor）、青霉菌屬托米青霉菌（Penicillium_thomii）、曲霉菌屬（Aspergillus_puulaauensis）、毛色二孢屬可可毛色二孢菌（Lasiodiplodia_theobromae）、小穴殼菌屬（Dothiorella_citricola）、黑團(tuán)孢霉屬（Periconia sp.）、葉點(diǎn)霉屬柳杉葉炫f菌（Phyllosticta_ cryptomeriae）、支頂孢屬（Acremonium_brachypenium）、鐮刀菌屬（Fusarium sp.）、擬莖點(diǎn)霉屬（ Phomopsis sp.）、附球霉屬（Epicoccum_nigrum）、亞隔孢殼屬（Didymella sp.）、亨特長(zhǎng)喙殼屬（Huntiella_omanensi）、假絲酵母屬膜醭假絲酵母（Candida_membranifaciens），其中以毛色二孢屬可可毛色二孢菌（Lasiodiplodia_theobromae）為主。

在橡膠木藍(lán)變菌繁殖生長(zhǎng)的過程中，與環(huán)境也有關(guān)，如水分、營養(yǎng)物質(zhì)、空氣、溫度等要素。

當(dāng)空氣濕度超過20%時(shí)，微生物可以繁殖生長(zhǎng)，如果將新伐木材放置在20%濕度以下的環(huán)境中，可有效防止微生物菌生長(zhǎng)。

微生物菌的成長(zhǎng)所需要的營養(yǎng)物質(zhì)各不相同，但是在木材中可以發(fā)現(xiàn)微生物菌所需要的營養(yǎng)素。橡膠樹中含有殘留的橡膠，淀粉、 糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)較為豐富，這些成分是藍(lán)變菌生長(zhǎng)必要的營養(yǎng)物質(zhì)，所以相比其他木材，橡膠木能更容易藍(lán)變。

微生物菌最適合生長(zhǎng)的溫度為20°~30°，若將溫度控制在10°以下或50°以上，都會(huì)降低微生物菌的生長(zhǎng)速度。在低溫的環(huán)境中不能殺死微生物菌，只能抑制微生物菌的生長(zhǎng)；但高溫環(huán)境中可以殺死微生物菌。

橡膠木的藍(lán)變往往與霉變一起發(fā)生，主要是因?yàn)槊棺兙鷷?huì)影響橡膠木藍(lán)變，引起橡膠木霉變的真菌主要有木霉、青霉、曲霉、毛霉等。木霉屬真菌中最主要的是綠色木霉，受這種真菌感染的木材表面呈綠色。青霉屬和曲霉屬真菌種類很多，常見的如黑曲霉，木材感染這種霉菌后，表面呈黑色斑點(diǎn)，有時(shí)連成片。所以若不仔細(xì)區(qū)分，難以區(qū)別木材是發(fā)生霉變還是藍(lán)變。霉菌對(duì)環(huán)境和基物的適應(yīng)性和忍耐力比藍(lán)變菌和腐朽菌要強(qiáng)，霉菌對(duì)化學(xué)藥物的耐藥性也很強(qiáng)，甚至與某些有毒性的化學(xué)藥物接觸時(shí)仍能生長(zhǎng)，因此在某些防腐處理后的術(shù)材上仍能發(fā)現(xiàn)霉變。霉變?nèi)舨惶幚?，部分霉變菌就?huì)引起橡膠木藍(lán)變。

但是木材霉變的只是使橡膠木表面變色，且變色的范圍較淺，也不會(huì)深入木材內(nèi)部，因而可用刷子清除，也可刨掉表面層霉變的部分。霉變對(duì)木材本身質(zhì)量影響不大，通常不認(rèn)為是缺陷 但是霉菌侵染木材后，可增加液體對(duì)木材的滲透性.從而可促進(jìn)藍(lán)變的生成。

橡膠木藍(lán)變的顏色是從淺灰色到藍(lán)黑色，藍(lán)變的橡膠木更容易腐朽，通常是先發(fā)生藍(lán)變，然后再發(fā)生腐朽。在橡膠木藍(lán)變的過程中，由于藍(lán)變真菌將橡膠木穿透，留下許多的小孔，導(dǎo)致木材滲透性的增加，所留下的小孔也會(huì)易于腐朽菌的繁殖。內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，外部微生物菌快速繁殖，所以橡膠木藍(lán)變后更容易腐朽。當(dāng)橡膠木的邊材發(fā)生變色，如果不及時(shí)預(yù)防，使藍(lán)變菌深到內(nèi)部，形成不易去除的內(nèi)部變色，就會(huì)降低橡膠木的使用價(jià)值。

2.2 橡膠木藍(lán)變的防治措施

橡膠木防藍(lán)變主要分為原木藍(lán)變防治和鋸材藍(lán)變防治。

原木防治就是在新砍伐的木頭端部和破皮處噴上防藍(lán)變藥劑，或者沉入水中隔絕空氣。

鋸材藍(lán)變防治主要在木材鋸成板未加工之前，由于在加工前橡膠木會(huì)存在少量橡膠，使橡膠木藍(lán)變菌在其表面繁殖，所以橡膠木的藍(lán)變速度比較快，在橡膠木加工之前會(huì)對(duì)木材進(jìn)行短暫的藥物處理來預(yù)防變色。在橡膠木的加工中，一般用防腐劑溶液處理。其方法有兩種：一種是單塊鋸材處理，一種是堆垛處理。單塊處理就是將鋸解后的鋸材一塊塊地在浸漬槽中浸泡,浸漬時(shí)間通常為15s~30s。堆垛處理是將鋸解后的鋸材堆垛,捆綁后用叉車將材堆放入容器中，將容器密閉后再將容器下方的溶液抽入容器中，使每塊木材都被溶液浸過。取出后重新堆垛，此時(shí)要在各層木材之間加人隔條使空氣能在各層木材之間流動(dòng)。木材被溶液處理后,必須采用適當(dāng)?shù)亩讯夂透稍锓椒?，并將處理后的橡膠木鋸材放置在通風(fēng)且防潮處，以避免木材二次變色。

浸泡過木材表面會(huì)形成保護(hù)膜暫時(shí)保護(hù)木材，防止橡膠木在加工前變色，其藥劑主要以8羥基哇琳銅、環(huán)烷酸銅、硼化物、3一碘代一2一丙炔基甲氨酸丁醋、二甲基二癸基氯化按、三哇類、2,4,5,6四氯一l,3苯二甲睛等藥劑為主。在橡膠木加工成材后，也會(huì)發(fā)生變色，可在表面或端面噴涂防霉劑，若在潮濕環(huán)境中可涂刷防水型防霉劑。

在橡膠木的加工程序中，我國曾采用以下方式：一是采用硼酸-硼砂-五氯酚鈉( BBP)處理橡膠木板材，其中90 %的五氯酚鈉分布于木材表面2mm內(nèi)，平均含量2721mg/kg，對(duì)抑制藍(lán)變和霉變比較有效，國內(nèi)企業(yè)多采用此法；二是采用硼酸硼砂(BB)處理木材后立即進(jìn)行窯干處理, 木材不會(huì)霉變和藍(lán)變。我國直至2000年使用的防腐藥劑仍以BBP為主，但由于BBP中的五氯酚鈉毒性較大,國內(nèi)許多專家都不建議使用，所以尋找高效環(huán)保的藥劑替代品是當(dāng)前急需解決的重要問題。若金屬離子變色面積較小，則將其表面磨掉即可；若金屬離子變色大面積發(fā)生變色，則用草酸水溶液涂在其變色位置，風(fēng)干后再用水沖洗。對(duì)于橡膠木的酶變色和酸堿變色可以高溫處理進(jìn)行防治，若橡膠木已經(jīng)發(fā)生酶變色或酸堿變色，可采用過氧化氫漂白進(jìn)行處理。

生物控制(biologicalcontrol)是新發(fā)現(xiàn)的微生物菌藍(lán)變預(yù)防法方法，它是將數(shù)種白化(albino)的病菌品系接種在新鮮的原木或木片里，由于這些無色菌的盤踞，消耗掉所有的養(yǎng)分，使得其他有色菌種無法人侵。

在此理念以及其他學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，選用活性較高且容易購買的哈茨木霉、蘇云金桿菌、枯草芽孢桿菌、球孢白僵菌、淡紫擬青霉、五種白化菌與同一地區(qū)兩種橡膠木藍(lán)變菌進(jìn)行對(duì)峙實(shí)驗(yàn)。哈茨木霉是一種常用于生物防治的絲狀類真菌，毒性低，常用來防治立枯病、枯萎病、根結(jié)線從等土傳病害，有效成分含量3億CFU/克；枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)，是芽孢桿菌屬的一種，屬好氧型細(xì)菌，菌落表面粗糙，有效成分含量1000億孢子/克；蘇云金桿菌即蘇云金芽胞桿菌(Bacillusthuringiensis，Bt)是一種寄生于昆蟲體內(nèi)的細(xì)菌，有很強(qiáng)的殺蟲能力，有效成分含量16000IU/毫克；球孢白僵菌（Beauveriabassiana）屬白僵菌屬，是白僵菌中的一種，球孢白僵菌用于害蟲生物防治，主要用于防治玉米螟、蚜蟲等害蟲，有效成分含量300億孢子/克；淡紫擬青霉菌是一種新型生防產(chǎn)品，低毒性。淡紫擬青霉菌具有繁殖快速、生命力強(qiáng)，是一些植物寄生線蟲的重要天敵，有效成分含量20億/克。其五種白化菌具有孢子休眠期、繁殖速度較快，主要用于防蟲領(lǐng)域上，對(duì)木材本身沒有影響。其兩種橡膠木采集自云南省西雙版納傣族自治州，分別為藍(lán)變的GT1橡膠木和EP600橡膠木。將GT1橡膠木和EP600橡膠木藍(lán)變菌與五種白化菌在PDA培養(yǎng)基上對(duì)峙，共觀察10天，其中前4天變化明顯，后6天變化不明顯（見表1 兩種橡膠木與白化菌拮抗效果圖）。由實(shí)驗(yàn)對(duì)峙效果可知，其中三種生防菌有抑制作用，分別是：枯草芽孢桿菌、球孢白僵菌、哈茨木霉菌，它們的抑制效果大小順序?yàn)椋嚎莶菅挎邨U菌＞球孢白僵菌＞哈茨木霉。其中枯草芽孢桿菌是抑制效果最好、抑制時(shí)間持續(xù)最長(zhǎng)的白化菌，其抑菌圈直徑在培養(yǎng)期間均大于2cm，球孢白僵菌在3天內(nèi)有一定的抑制作用，其抑菌圈直徑大小大于2cm，但3天過后抑制作用極小，抑菌圈消失，因此不能作為抑制橡膠木藍(lán)變菌生長(zhǎng)和繁殖的生防菌，哈茨木霉菌抑制作用相對(duì)較小，淡紫擬青霉和蘇云金桿菌基本無抑制作用，也不能作為抑制橡膠木藍(lán)變的生防菌，只有枯草芽孢桿菌可作為抑制橡膠木藍(lán)變菌生長(zhǎng)和繁殖的生防菌。

由于本結(jié)論僅限于從實(shí)驗(yàn)室中得出結(jié)論，無法到工廠實(shí)地實(shí)驗(yàn)，故無法判斷是否適用于目前的生產(chǎn)中，若要真正確定枯草芽孢桿菌能作為抑制橡膠木藍(lán)變菌生長(zhǎng)和繁殖的生防菌，還需到工廠進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)。

利用微生物菌藍(lán)變預(yù)防法方法后，會(huì)在其木材內(nèi)留下拮抗的白化菌，但在加工過程中，利用高溫等處理，再將這些白化病菌殺死。真菌藍(lán)變發(fā)生后，其深色很難用一般的漂白方法除去。美國林產(chǎn)試驗(yàn)所研究出兩種方法除去染色真菌的顏色。第一種方法是利用反制真菌(antagonistic fungi)黑管菌(Bjerkandera adusta)和黃色蠕形菌(Talaromyces flaus)的消化液(metabolizes)把顏色除去。第二種方法則是在硫酸鐵的催化下，將變色木材放在過氧化氫溶液中進(jìn)行漂白。橡膠木內(nèi)含的淀粉等物質(zhì)在加工后會(huì)形成黑色痕跡，影響美觀、降低產(chǎn)品的價(jià)值。在加工處理前，對(duì)其進(jìn)行漂白處理可以避免加工時(shí)對(duì)木材留下的缺陷。

3.橡膠木藍(lán)變的發(fā)展趨勢(shì)

國內(nèi)許多專家對(duì)橡膠木的藍(lán)變已經(jīng)有了很多的研究，但是在生物控制橡膠木藍(lán)變或變色上卻沒有過多的研究。利用微生物控制木材的變色一直是我國木材保護(hù)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，也符合我國可持續(xù)發(fā)展的理念，這可以有效地預(yù)防木材變色，在加工過程中，使橡膠木原料或鋸材保存的時(shí)間延長(zhǎng)，減少木材因變色所產(chǎn)生的損失以及減少藥物的使用。微生物控制木材的變色不僅可以防治木材變色，還可以人為地誘導(dǎo)木材變色。誘導(dǎo)木材變色其主要是將木材變色過程與木材調(diào)色過程綜合考慮，在木材上形成菌落，使之產(chǎn)生自然花紋，不僅最大程度上發(fā)揮木材的價(jià)值，也體現(xiàn)了科學(xué)價(jià)值。木材誘發(fā)變色技術(shù)目前雖然不太成熟，但是也是木材工業(yè)中進(jìn)行深加工的一個(gè)重要發(fā)展方向，在未來的研究中很大程度上會(huì)成為木材研究的主要方向。

由于橡膠木自身的特點(diǎn)，橡膠木藍(lán)變?cè)谑澜绺鱾€(gè)地方都非常普遍，目前更多的是使用化學(xué)藥物抑制作用，利用微生物手段對(duì)木材藍(lán)變菌進(jìn)行研究與防治應(yīng)是今后研究的新方向。藍(lán)變是橡膠木缺陷的其中一種，研究橡膠木藍(lán)變具有深遠(yuǎn)的意義，并且有很強(qiáng)的應(yīng)用性。