楊志斌,楊 柳,李 暉,魯 黎,洪 鴻,洪克儉
(1.湖北省林業(yè)科學(xué)研究院,湖北 武漢 430075;2.湖北省利川市都亭林業(yè)站,湖北 恩施 445400;3.湖北騰龍洞民族工藝有限公司,湖北 恩施 445400)
漆樹(Toxicodendronverniciflua(stokes) F.A.Barkley )在植物學(xué)分類上屬于種子植物門(Spermatophyta)、雙子葉植物綱(Dicotyleoneae)、無患子目(Sapindales)、漆樹科(Anacardiaceae)、漆樹屬(Toxicodendron)。落葉喬木,高5~15 m,胸徑12~40 cm,樹皮幼時(shí)灰白色,較光滑,具明顯的銹色皮孔,后隨樹齡的增大而變?yōu)樯罨疑掖植诔尸F(xiàn)不規(guī)則皺紋。小枝粗壯呈淡黃色,葉互生,奇數(shù)羽狀復(fù)葉,花為圓錐花序,腋生,與葉近等長(zhǎng)。果實(shí)俗稱漆籽,9~10月間成熟,核果呈斜偏球型,一般較光滑,少皺紋。其外果皮和中果皮可提取漆蠟,種子可榨取漆油。其植物體的各器官均具有漆汁道,都含有乳白色的漆液。
漆樹是我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)林樹種,其主要產(chǎn)品生漆是漆樹在光合作用和呼吸作用等初生代謝作用的基礎(chǔ)上經(jīng)過次生代謝作用而產(chǎn)生的一種生理分泌物,主要由漆酚、樹膠質(zhì)、漆酶、水分和揮發(fā)性有機(jī)物、油分等組成。其主要化學(xué)成分漆酚具有氧化聚合成膜和縮合聚合成膜的特性,因此生漆是一種天然、環(huán)保、無公害的優(yōu)質(zhì)涂料,同時(shí)也是一種重要的高分子材料,在家具、航海、石油、軍工、化工、醫(yī)藥、環(huán)保等諸多領(lǐng)域有著廣泛的用途。
漆樹的分布,西從西藏自治區(qū)的波密,察隅一帶,到瀾滄江流域的德欽。北以寧夏自治區(qū)六盤山起,經(jīng)陜西省志丹縣進(jìn)入山西省太行山區(qū),河北省小五臺(tái)山到遼寧省恒仁、寬甸地區(qū),南起于怒江中游的滬水,到廣東省肇慶一帶,東從膠東半島起到福建省的莆田。即東徑95°30′~125°25′,北緯21°30′~40°46′之間。東西約1 500 km,南北約100 km,基本上符合我國(guó)植被區(qū)中的暖溫帶闊葉林,到中亞熱帶常綠闊葉林區(qū)。以陜西、湖北、四川、貴州、甘肅和云南6個(gè)省的漆樹資源最多,產(chǎn)漆量最大。我國(guó)臺(tái)灣省也有漆樹分布。漆樹的垂直分布,一般在海拔300~2 500 m之間,以400~2 000 m分布最多。野生林分布的海拔高些,一般在1 000 m以上,以建群種或優(yōu)勢(shì)種出現(xiàn)。栽培或半栽培的漆樹林分布的海拔低些,一般在1 500 m以下,多為單優(yōu)種群落,集約化程度較高。漆樹的中心分布區(qū)在秦嶺、巴山、武當(dāng)山、武陵山和烏蒙山的嵐皋、平利、天水、城口、平武、畢節(jié)、鎮(zhèn)雄、龍山、竹溪、利川、西峽等地[1]。
湖北恩施土家族苗族自治州是湖北省漆樹主要分布地。恩施州位于湖北省西南部,轄區(qū)內(nèi)有恩施、利川、宣恩、建始、巴東、咸豐、鶴峰、來鳳等市縣,位于東經(jīng)109°4′48″~109°58′42″,北緯29°50′24″~30°40′00″。境內(nèi)除東北部有海拔3 000 m以上小面積山地外,普遍展示著海拔500~700 m,800~900 m, 1 000~1 200 m,1 300~1 500 m,1 700~2 000 m,等5級(jí)面積不等的夷平面,并存在1~2級(jí)河谷階地。呈現(xiàn)明顯層狀地貌。漆樹生長(zhǎng)的適宜種植在海拔500~1 200 m的低山或次高山地區(qū)。屬亞熱帶季風(fēng)和季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候,熱量、溫度隨地勢(shì)升高而下降,年平均氣溫,低山16.3 ℃,次高山13.4 ℃,高山7.8 ℃;年降水量,東南部1 100~1 300 mm,西北部1 000~1 900 mm,中部1 400~1 600 mm;年平均日照,低山1 300 h,次高山1 200~1 350 h,高山1 000~1 350 h;無霜期,低山238~348 d,次高山237~264 d,高山170~233 d;相對(duì)濕度,低山82%,次高山85%,高山82%。
生漆是一種優(yōu)良的天然涂料,是我國(guó)的特產(chǎn),湖北是我國(guó)產(chǎn)漆大省,歷史悠久,最早記載見于清初的1684年。1954年,周恩來總理授牌“壩漆名冠全球”,毛壩漆為此成為了名揚(yáng)全國(guó)乃至全球的傳統(tǒng)品牌。毛壩生漆以漆質(zhì)濃厚,色澤光亮,氣味芬芳,含水量少,附著力強(qiáng),燥性好,漆酚率高達(dá)80%以上而蜚聲海內(nèi)外。恩施州是湖北省生漆資源最為豐富的地區(qū),現(xiàn)有種植面積4萬hm2,漆樹3 000萬株,涉及漆農(nóng)6萬戶,年產(chǎn)量400 t,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷日本、法國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、香港等幾十個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
但是,生漆及其生產(chǎn)具有其固有的缺點(diǎn),在化學(xué)涂料應(yīng)用推廣和現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)飛速發(fā)展的沖擊下,市場(chǎng)嚴(yán)重受挫。生漆在應(yīng)用上工序比較復(fù)雜,一般只能人工操作,不適合工業(yè)化生產(chǎn),且生漆易引起人體過敏,更增加了操作難度。生漆生產(chǎn)是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),勞動(dòng)生產(chǎn)率低,勞動(dòng)力投入成本高,而化工合成涂料易形成工業(yè)化生產(chǎn),價(jià)格低廉,逐漸替代生漆,使生漆的市場(chǎng)需求迅速下降,從而影響生漆價(jià)格,導(dǎo)致了漆農(nóng)對(duì)于生漆生產(chǎn)的積極性下降[2]。
本次調(diào)查選擇了6個(gè)本地最佳品種,原料主要來源于:陽剛大木,利川市毛壩鎮(zhèn)白蠟村;陽剛小木,利川市沙溪鄉(xiāng)花嵌村;普新大木,利川市團(tuán)堡鎮(zhèn)官田村;普新小木,利川市團(tuán)堡鎮(zhèn)梨樹村;燈臺(tái)小木,利川市團(tuán)堡鎮(zhèn)官田村;多層樓大木,恩施市太陽河鄉(xiāng)青樹子村。樣本收取時(shí)間是從2012年6~10月,根據(jù)不同的樹齡,不同的區(qū)域,實(shí)行專人采割,專人收集,專人觀測(cè)、專人送樣的原則。
煎盤、酒精燈、取樣盤、721分光光度計(jì)、容量瓶、移液管、玻璃漏斗。無水乙醇,三乙醇胺溶液,三氯化鐵溶液、 30% H2SO4、 30% NaOH、 30% NaCl、 煤油。
2.3.1 取樣和調(diào)查方法 采取直接調(diào)查法,通過走訪、座談、直接觀察獲得初步信息,主要針對(duì)陽剛大木漆、陽剛小木漆、普新大木漆、普新小木漆、燈臺(tái)小木漆、多層樓大木漆等6個(gè)樹種進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)不同樹種在各地分布強(qiáng)度的不同,在大致相同的坡向,在相同的采割時(shí)間段內(nèi),相同的氣象條件下,分別選取樹齡相同的當(dāng)?shù)鼐哂写硇缘钠針?棵,每棵漆樹收集生漆150 g,每間隔10 d收集一次,并對(duì)生漆的漆酚含量進(jìn)行了測(cè)定,漆酚含量愈高,漆液愈稀漂,生漆的品質(zhì)愈佳,因此有“好漆清似油”之說。
2.3.2 性能測(cè)試方法 生漆品質(zhì)就是生漆產(chǎn)品滿足《中華人民共和國(guó)生漆國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》(QB/T 14073—2008)要求的特征、特性的總和,主要包括生漆的理化性質(zhì)、乳液結(jié)構(gòu)特征、漆膜性能3個(gè)方面[3]。檢驗(yàn)質(zhì)量是指通過采用一定的檢測(cè)方法測(cè)得的生漆品質(zhì),使用質(zhì)量是指生漆在使用過程中反映出來的品質(zhì),即通過漆膜的性能諸如光澤、質(zhì)感、附著力、干燥速度、沖擊強(qiáng)度、硬度、耐溫、耐腐蝕性能等來體現(xiàn)。
2.3.3 漆酚含量分析方法 采用721型分光光度法測(cè)定,配制標(biāo)準(zhǔn)漆酚溶液,繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,制定樣品溶液,在分光光度計(jì)625 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,在工作曲線上查出其對(duì)應(yīng)的漆酚含量。
2.3.4 評(píng)價(jià)方法與數(shù)據(jù)處理 2012年6~10月對(duì)恩施州境內(nèi)的恩施、利川、來鳳、宣軛、鶴峰、巴東、建始等地的漆樹資源直行摸底調(diào)查,調(diào)查內(nèi)容包括面積、樹種、生長(zhǎng)年齡、土壤條件,所選品種的漆酚含量、漆液質(zhì)量、單株產(chǎn)量。調(diào)查方式是實(shí)地考察,走訪當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門及漆農(nóng)。綜合調(diào)查結(jié)果,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總分析。
恩施州是山區(qū),氣候、地形地貌復(fù)雜多樣,除陽剛大木漆樹、陽剛小木漆樹分布連片外,其它漆樹在6縣2市都有交錯(cuò)分布,根據(jù)環(huán)境、土壤條件的不同,但各有其側(cè)重。分布情況如表1,地理分布如圖1。
表1 鄂西6種漆樹資源分布情況
圖1 恩施州漆樹分布
鄂西恩施州漆樹十分豐富。通過調(diào)查,發(fā)現(xiàn)主要的漆樹資源有:陽剛大木漆、陽剛小木漆、燈臺(tái)小木漆、多層樓大木漆、普新大木漆、普新小木漆[4-5]。
3.2.1 陽剛大木漆(又名毛壩大木) 喬木,樹高10~12 m,胸圍55~100 cm,基部常為雙叉或多叉分枝,形成多頭樹,也有少數(shù)單株直立的,樹冠寬闊,橢圓形或傘形,冠幅60~90 m2,枝下高在1~1.5 m之間。主干明顯、圓滿,側(cè)枝分枝角大于45°。著花較為稀疏。結(jié)實(shí)少,有大小年,果實(shí)成熟率可達(dá)30%~50%。分布在利川、咸豐縣、恩施等市縣,適生于海拔700~1 100 m。
陽剛大木抗寒抗病性能較強(qiáng),壽命25~30年。6年開割,割漆間隔一年,可割12年左右。不流冷漆。割口5~6年可以愈合。單株年產(chǎn)漆量0.5 kg左右。
3.2.2 陽剛小木漆(又名毛壩小木、陽高小木) 喬木,樹高約7 m,樹冠卵形。小枝灰褐色,枝條稠密,節(jié)間短,新梢密生黃褐色茸毛,樹皮灰白色或灰黃色,厚約1 cm,開裂后裂紋較大,裂紋呈紅褐色、黃褐色。分布在利川、咸豐、宣恩等市縣,適生于海拔500~1 000 m之間的地區(qū)。
該漆樹產(chǎn)漆量較高,生漆質(zhì)量好,平均單株年產(chǎn)漆0.4 kg。
3.2.3 普新大木漆 喬木,樹高10 m左右,主干明顯粗壯,結(jié)實(shí),抗寒、抗病、抗蟲能力強(qiáng)。分布在利川、恩施、建始、鶴峰、來鳳、宣恩、巴東等市縣,適生于海拔800~1 200 m。
該漆樹無割漆間隔期,單株流漆量0.3~0.4 kg。
3.2.4 普新小木漆 小喬木,樹高7~8 m左右,主干明顯粗壯,結(jié)實(shí),抗寒、抗病、抗蟲能力強(qiáng)。分布在利川、來鳳、宣恩等市縣,適生于海拔800~1 200 m。該漆樹無割漆間隔期,單株流漆量0.2~0.4 kg。
3.2.5 燈臺(tái)小木漆 小喬木,樹高7 m,主干明顯,分枝較低,枝輪生,樹冠呈卵形,樹皮為黃色或黃褐色。結(jié)實(shí)稀少,不密集,種子斧狀扁形。分布在湖北恩、利川、巴東等市縣,適生于海拔340~1 100 m之間。
該漆樹產(chǎn)漆量70%以上,生漆質(zhì)量好,平均單株年產(chǎn)漆0.2 kg。
3.2.6 多層樓大木漆 喬木,樹高12~15 m左右,樹冠長(zhǎng)卵形,主干明顯而粗壯。樹皮灰褐色,較粗糙。不結(jié)實(shí),抗寒、抗病、抗蟲能力強(qiáng),忌炎熱干燥氣候??剐院茫俨∠x害。較陽剛小木漆梢耐寒,亦忌炎熱干燥氣候。分布在宣恩縣,適生于海拔1 000~1 400 m的溫暖濕潤(rùn)環(huán)境。
該漆樹無割漆間隔期,可割20年,單株流漆量0.4~0.5 kg左右。
具有顯著代表性的6個(gè)品種漆樹采樣調(diào)查情況與陜西漆、越南漆的漆酚含量比較見表2。
在排除光照、季節(jié)、采割方法、氣象等因素后,陽剛大木漆的漆酚為75.13%,陽剛小木漆的漆酚 76.88%,普新大木漆的漆酚69.63%,普新小木漆的漆酚71.75%,燈臺(tái)小木漆的漆酚74.38%,多層樓大木漆的漆酚67.25%。據(jù)報(bào)道,陜西大毛葉漆樹所產(chǎn)生漆的漆酚68.1%[6],越南漆樹所產(chǎn)生漆的漆酚52.0%[7]。從表1中看出,陽剛小木漆樹所產(chǎn)生漆漆酚最高,多層樓大木漆樹所產(chǎn)生漆漆酚偏低。但都比陜西大毛葉漆、越南漆的漆酚含量高。
表2 漆樹采樣調(diào)查表
不同樹種所產(chǎn)生漆的漆酚含量不同,在鄂西恩施州, 6個(gè)漆樹品種陽剛大木、陽剛小木、普新大木、普新小木、燈臺(tái)小木、多層樓大木都性能優(yōu)異,通過調(diào)查分析,漆酚含量普遍高于國(guó)內(nèi)其他漆樹品種,主要是恩施獨(dú)有的漆樹品種,以及產(chǎn)區(qū)內(nèi)的地理環(huán)境、土壤條件影響,造成了本地區(qū)所產(chǎn)生漆中漆酚含量高的特點(diǎn),享譽(yù)盛名的壩漆就是陽剛大木漆和陽剛小木漆,主產(chǎn)地在利川市的毛壩鎮(zhèn)和沙溪鄉(xiāng)。
剛從漆樹上采割的天然生漆為乳白色,接觸空氣后,便迅速氧化,表層乳白色的漆液逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹稚灾梁谏?。?shù)小時(shí)后就能干固硬化形成一層薄膜,即漆膜[8]。通過感觀檢驗(yàn),湖北恩施州所產(chǎn)生漆的特性如表3。
表3 鄂西6種漆樹的生漆特性
陽剛大木漆、陽剛小木漆、普新大木漆、普新小木漆、燈臺(tái)小木漆、多層樓大木漆應(yīng)用后所表現(xiàn)的物理性能如干燥速度、附著力、沖擊強(qiáng)度、硬度、耐溫見表4。
表4 生漆的物理性能
由表4可以看出,漆膜表干時(shí)間在1~4 h之間,實(shí)干時(shí)間在24~40 h之間,其中普新大木漆干燥時(shí)間最短,陽剛大木漆干燥時(shí)間較長(zhǎng)。6個(gè)品種的生漆附著力都達(dá)到了1級(jí),沖擊強(qiáng)度、硬度有所差異,其中陽剛大木漆較好,燈臺(tái)小木漆較差,耐溫性能相近,但各項(xiàng)物理性能均超過了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
生漆的耐腐蝕性能測(cè)試結(jié)果見表5。
表5 生漆的耐腐蝕性能
由表5可以看出: 6種生漆的耐煤油、耐硫酸、耐鹽的性能都比較好,漆膜完好,未發(fā)現(xiàn)起泡、龜裂現(xiàn)象。耐堿性性能是陽剛大木漆、陽剛小木漆較好,普新大木漆、普新小木漆、燈臺(tái)小木漆、多層樓大木漆的較差,出現(xiàn)了起泡、泛黃現(xiàn)象;耐沸水性只有普新大木漆出現(xiàn)邊沿龜裂現(xiàn)象,其他生漆漆膜完好。
4.1 恩施州漆樹資源十分豐富,多達(dá)12個(gè)品種,而在當(dāng)?shù)鼐哂酗@著代表性的有6個(gè)品種陽剛大木漆、陽剛小木漆、普新大木漆、普新小木漆、燈臺(tái)小木漆、多層樓大木漆,分布面積達(dá)到了3.22萬公頃,主要生長(zhǎng)在海拔500~1 200 m的低山、次高山、高山地區(qū)。
4.2 壩漆是陽剛大木漆樹和陽剛小木漆樹所產(chǎn)生漆的簡(jiǎn)稱,分布于利川市的毛壩鎮(zhèn)和沙溪鄉(xiāng),產(chǎn)區(qū)內(nèi)山水相連,地域遼闊,群山環(huán)繞,氣候溫暖濕潤(rùn),土壤為沙壤,微酸性,通氣透氣性好,有機(jī)質(zhì)多,具有得天獨(dú)厚的氣候環(huán)境條件和土壤條件。
4.3 通過對(duì)鄂西地區(qū)的漆樹品質(zhì)進(jìn)行觀察,檢測(cè)分析,所選的6個(gè)漆樹品種漆酚含量在69.63%~76.88%之間,尤其是陽剛大木漆、陽剛小木漆的漆酚含量高達(dá)75.13%、76.88%。
4.4 通過對(duì)生漆的應(yīng)用質(zhì)量如干燥速度、附著力、沖擊強(qiáng)度、硬度,以及漆膜的耐溫、耐油、耐30%H2SO4、耐30%NaOH、耐30%NaCl、耐蒸汽沸水等理化指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試,各項(xiàng)指標(biāo)超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),性能優(yōu)秀全面。
4.5 鄂西恩施州的6個(gè)優(yōu)良品種所產(chǎn)生漆都有其自生特征,且漆膜性能都優(yōu)于國(guó)外生漆,與國(guó)內(nèi)其他地方的生漆也大致相當(dāng),但陽剛大木漆樹和陽剛小木漆樹所產(chǎn)的生漆不僅感官指標(biāo)優(yōu)異,其他理化指標(biāo)也十分突出,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它品種和國(guó)內(nèi)外其他生漆。
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