吳迪，邢少博，祝旭加，盧泰羽，孫岳胤

(黑龍江省林業(yè)科學(xué)院牡丹江分院，黑龍江 牡丹江 157010)

蒙古櫟(QuercusmongolicaFisch.)，又稱蒙古柞、柞樹，殼斗科櫟屬落葉喬木，在我國主要分布于東北三省和內(nèi)蒙古地區(qū)，是東北次生落葉闊葉林的主要組成樹種[1]。在東北地區(qū)，蒙古櫟橡實資源相當(dāng)豐富，分布廣泛，面積大。黑龍江省僅蒙古櫟就達(dá)246萬 hm2，年產(chǎn)橡實200萬t以上[2]。

蒙古櫟橡實營養(yǎng)成分中含有豐富的淀粉，可作為生產(chǎn)工業(yè)乙醇的非糧原料之一[3]。目前我國燃料乙醇的生產(chǎn)能力不足千萬噸。況且，隨著國家糧食安全問題日益突出，盡管生產(chǎn)燃料乙醇的原料主要是陳化糧，但依然會對國家糧食安全造成巨大威脅[4]。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，利用非糧原料生產(chǎn)燃料乙醇成為國家燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向之一[5-6],因此，充分利用我省豐富的蒙古櫟資源，利用蒙古櫟橡實生產(chǎn)燃料乙醇[7],有利于森林資源開發(fā)與保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，對實現(xiàn)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)原料供給多元化，促進(jìn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，增加社會穩(wěn)定性，有著重要意義。

對所選擇的不同家系蒙古櫟橡實商品性狀指標(biāo)進(jìn)行分析，為非糧乙醇燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

蒙古櫟乙醇原料林65株優(yōu)樹分別選于五營、鐵力、帶嶺、興隆、樺南、林口、東京城和綏陽等地。其中5株源于五營，10株源于鐵力，10株源于帶嶺，9株源于興隆，10株源于樺南，林口4株，東京城9株，綏陽10株。各地點基本情況見表1。

表1 蒙古櫟乙醇原料林優(yōu)樹來源地概況

1.2 試驗方法

各優(yōu)樹蒙古櫟橡實收集后，用55 ℃溫水浸種殺蟲30 min，放置于陰涼通風(fēng)處晾干，橡實淀粉含量用GB/T 5009.9-2003中《食品中淀粉的測定》進(jìn)行檢測分析；可溶性糖含量采用蒽酮比色定糖法測定;單寧含量用分光光度計法測定；糠醛采用改良硫酸法測定;蛋白質(zhì)含量按GB/T 5009.5-2003《食品中蛋白質(zhì)的測定》測定；橡實灰分按GB/T 5009.4-2003《食品中灰分的測定》進(jìn)行測定；粗纖維含量按GB/T 5009.10-2003《植物類食品中粗纖維的測定方法》進(jìn)行測定；橡殼脂肪按GB/T 21496-2008/ISO 15301:2001《動植物油脂 油脂沉淀物含量的測定 離心法》進(jìn)行測定；橡殼活性炭采用氯化鋅鹽酸法進(jìn)行測定。數(shù)據(jù)用EXCEL2007和SPSS17軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

蒙古櫟乙醇燃料林各優(yōu)樹橡實商品性狀指標(biāo)見表2。

表2 蒙古櫟乙醇原料林各優(yōu)樹橡實商品性狀指標(biāo)

蒙古櫟乙醇燃料林各優(yōu)樹橡實商品性狀指標(biāo)的方差分析結(jié)果見表3。

表3 蒙古櫟乙醇原料林各優(yōu)樹橡實商品性狀指標(biāo)的方差分析

從表3可以看出，各優(yōu)樹在橡仁淀粉、粗纖維、可溶性糖、可制乙醇物質(zhì)總量、單寧、蛋白質(zhì)、脂肪含量、橡殼糠醛含量、橡殼單位重量可制活性炭重量、橡實灰分等各項指標(biāo)均存在著顯著的差異。

為進(jìn)一步準(zhǔn)確評價各家系橡實商品性狀指標(biāo)的表現(xiàn)差異，我們以可制乙醇物質(zhì)總量、單寧、脂肪含量、橡殼單位重量可制活性炭重量為主要考核指標(biāo)對各家系進(jìn)行聚類分析。聚類分析采用分層聚類，首先把數(shù)據(jù)按平方根標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換。聚類方法經(jīng)過反復(fù)試算確定為組間平均連接法，變量間距離測度方法為歐氏距離平方法，分類數(shù)為3類。分類結(jié)果見表4。

表4 蒙古櫟乙醇原料林各優(yōu)樹橡實商品性狀指標(biāo)的聚類分析

由表4可以看出，第一類包括的優(yōu)樹有WY-1、WY-2、WY-3、WY-4、WY-5、TL-2、TL-3、TL-4、TL-5、TL-6、TL-7、TL-8、TL-9、TL-10、DL-1、DL-2、DL-3、DL-4、DL-5、DL-6、DL-7、DL-8、DL-9、DL-10、XL-1、XL-2、XL-3、XL-4、XL-5、XL-6、XL-7、XL-8、XL-9、HN-2。即除TL-1和HN-2號優(yōu)樹外，囊括了五營、鐵力、帶嶺和興隆的全部34株優(yōu)樹。從參與聚類分析的可制乙醇物質(zhì)總含量、單寧含量、脂肪含量、橡殼單位重量可制活性炭重量四項指標(biāo)的均值來看，這一類的主要特點是，可制乙醇物質(zhì)總量和橡殼單位重量可制活性炭重量最低，而單寧含量和脂肪含量最高。

圖1 蒙古櫟乙醇原料林各優(yōu)樹橡實商品性狀指標(biāo)的聚類分析樹狀圖

第二類包括的優(yōu)樹有TL-1、LK-1、LK-2、LK-3、LK-4、SY-1、SY-2、SY-3、SY-5、SY-6、SY-6、SY-7、SY-8、SY-9，即除TL-1外，包括了林口、綏陽兩種源的全部優(yōu)樹。這一類的最大特點是可制乙醇物質(zhì)總含量最高，達(dá)到70%以上。其次是橡殼單位重量可制活性炭重量也相對較高，為0.31 kg每公斤。單寧和脂肪含量相對較低。作為生產(chǎn)燃料乙醇這一利用方向來說，這一分類應(yīng)該是比較理想的蒙古櫟乙醇原料林良種選育目標(biāo)。

第三類包括的優(yōu)樹有HN-1、HN-3、HN-4、HN-5、HN-7、HN-8、HN-9、HN-10、DJC-1、DJC-2、DJC-4、DJC-6、DJC-7、DJC-8、DJC-9，即除HN-2、HN-6和DJC-5外囊括了樺南和東京城兩個種源的所有優(yōu)樹。這一類的主要特征是在參與聚類分析的可制乙醇物質(zhì)總含量、單寧含量、脂肪含量、橡殼單位重量可制活性炭重量四項指標(biāo)均比較低。其中、單寧含量、脂肪含量、橡殼單位重量可制活性炭重量三項指標(biāo)在四類中最低。充分表現(xiàn)出蒙古櫟橡實商品性狀指標(biāo)中自北向南可制乙醇物質(zhì)總含量和橡殼單位重量可制活性炭重量逐步升高、而單寧、脂肪含量逐步降低這一趨勢的過渡類型的特征。

第四類僅包括兩個優(yōu)樹，即HN-6和DJC-5。這一類的主要特征是橡殼單位重量可制活性炭重量指標(biāo)最高，達(dá)到0.41 kg每公斤。其可制乙醇物質(zhì)總含量也達(dá)到了61%以上。同時，單寧和脂肪含量也比較低。這一類也可以與第二類一同作為蒙古櫟乙醇原料林良種選育目標(biāo)。

3 結(jié)論

通過對蒙古櫟乙醇燃料林不同家系橡實商品性狀指標(biāo)的分析研究，我們發(fā)現(xiàn)各優(yōu)樹在橡仁淀粉、粗纖維、可溶性糖、可制乙醇物質(zhì)總量、單寧、蛋白質(zhì)、脂肪含量、橡殼糠醛含量、橡殼單位重量可制活性炭重量、橡實灰分等各項指標(biāo)均存在著顯著的差異。通過綜合比較，初步確定TL-1、LK-1、LK-2、LK-3、LK-4、SY-1、SY-2、SY-3、SY-5、SY-6、SY-6、SY-7、SY-8、SY-9、HN-6和DJC-5為優(yōu)良家系。