6年生不同家系降香黄檀早期生长评价

麻永红，贾瑞丰，杨曾奖，徐大平，张宁南，刘小金

（1.中国林业科学研究院热带林业研究所，广东 广州 510520；2. 惠州仲恺高新技术产业开发区农村工作局，广东 惠州 516006）

6年生不同家系降香黄檀早期生长评价

麻永红1，贾瑞丰2，杨曾奖1，徐大平1，张宁南1，刘小金1

（1.中国林业科学研究院热带林业研究所，广东 广州 510520；2. 惠州仲恺高新技术产业开发区农村工作局，广东 惠州 516006）

对6年生49个家系的降香黄檀幼林进行了生长和心材形成状况调查，结果表明：（1）不同家系间树高、胸径、枝下高和冠幅生长存在极显著差异。白沙28、白沙29、五指山60、通什63和东方98五个家系在生长性状中表现最好，可作为降香黄檀采种育苗或组织培养的材料加以重点研究；（2）海拔与胸径呈显著正相关，即一定范围内较高海拔的家系能有较大的茎粗生长；年均降雨量与树高、枝下高和冠幅存在极显著的负相关，干旱地区的家系生长表现具有一定的优势；（3）心材检测结果表明6年生林分胸径在8 cm以下没有心材形成，胸径在8～10 cm范围内的部分有少量心材形成，胸径大于10 cm的全部有心材形成，其时采用石油醚浸渍法提取的挥发油含量为5.31%；（4）采用气相色谱-质谱联用仪分析挥发油的成分及相对含量，鉴别出16种化学成分，占挥发油总量的48.47%，其中含量最高的是橙花叔醇，相对百分含量为26.38%。

降香黄檀；家系；生长表现；心材；挥发油

降香黄檀Dalbergia odoriferaT.Chen，又称海南黄花梨，花梨木，属蝶形花科Papilionaceae黄檀属Dalbergia常绿半落叶乔木树种。其木材尤其是心材质地坚硬，花纹细密美观，呈明显红褐色或深红褐色，有光泽且具有特殊芳香气味，是制造高级家具、工艺品、乐器和名贵装饰的上等用材[1]。降香黄檀心材及心材中的挥发油是品质极佳的香料定香剂，中药的“降香”即为其药用心材，具理气止痛的药理功能，常用于外伤出血，跌打伤痛，呕吐腹痛等[2]。

降香黄檀自然分布主要在我国海南岛西部及西南部平原或丘陵地区，北部琼山也有零星分布[3-5]。20世纪50至70年代，广西，广东，福建及云南等地陆续对其进行引种栽培，但基本都是零星种植[6-7]。目前已有关于降香黄檀苗期的生长节律[8]和幼林的家系试验[9]的初步研究，多为2—3年生试验林的研究结果，而此时心材尚未形成。本研究对6年生降香黄檀家系试验林的生长表现进行了调查取样，进而分析不同家系之间生长性状的变异规律，并对其心材形成及心材挥发油进行测定，初步筛选出一批优良家系，为进一步推广种植优质且生长快速的降香黄檀奠定基础。

1 试验地概况

试验地位于广东省阳江市阳东县合山镇百盛园（112°09′ E，21°59′ N），地貌低丘台地，海拔25 m，属南亚热带海洋季风气侯，常年温暧湿润，雨水充沛，日光充足，年平均气温23.3 ℃，年平均降水量2 136 mm，年平均日照2 011.9 h，无霜期达350 d。土壤类型为花岗岩发育而成的砖红壤性红壤。

2 材料和方法

2.1 试验材料

试验所用材料为2006年11―12月分别在海南和广东两个省份采集的49个家系的种子，其各家系的地理和生态因子情况见表1。

表1 不同家系降香黄檀地理生态因子基本情况†Table 1 Basic information of geographic and ecological factors of D.odorifera T.Chen

2.2 试验方法

2.2.1 试验设计

试验按随机区组设计，单株小区，20次重复，各区组内家系随机排列。于2007年6月造林，穴规格(长×宽×深)为50 cm×50 cm×40 cm，造林密度为株行距2 m×3 m，并与印度檀香Santalum albumL.行间混交。种植基肥为复合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）150 g/株，当年除草并追施尿素25 g/株，次年和第3 a夏初除草追施复合肥50 g/株。

2.2.2 生长调查

2013年7月对试验林进行每木实测，测量指标包括胸径、树高、枝下高和冠幅。

2.2.3 心材取样

心材取样根据Jones等人的方法稍作修改[10]，即用生长锥（Φ5 mm）由南向北钻取离地30 cm处钻至髓芯的木材样品。取样时以胸径最大的8株为中心，向周边扩散选择不同径阶的树木，按胸径分为DBH≤6 cm，6 cm＜DBH≤8 cm，8 cm＜DBH≤10 cm和DBH＞10 cm 4个径级进行取样，除DBH＞10 cm的只有8株全部取样外其余每径级则选取20株。根据样品中木材颜色是否变深，是否有香气来判别心材的形成。

2.2.4 挥发油成分分析方法

心材挥发油提取采用石油醚浸渍法[11]。降香挥发油成分分析采用气质联用仪（American Agilent 6890 N-5975I）。GS-MS条 件： 色 谱 柱DB-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 µm）；起始温度70 ℃，保持1 min，后以8 ℃/min的升速至250 ℃，并保持15 min；进样口温度250 ℃；进样量1 µL（不分流）；色谱-质谱接口温度280 ℃；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；电离方式EI；电子能量70 eV；载气He(99.999%)；载气流速1 mL/min；质量扫描范围35～450 AMU；溶剂延迟2 min。

2.2.5 数据分析

所有试验数据采用Execl 2003和SigmaPlot 10.0进行统计分析并绘制图表，采用SPSS20.0进行方差分析和相关分析。

3 结果与分析

3.1 不同家系降香黄檀的生长表现

从表2可以看出，降香黄檀不同家系间的树高、胸径、枝下高和冠幅差异达到极显著水平（P＜0.01），可以开展选择，同时，家系测定对其遗传变异的评估及良种选育具有重要意义。

表2 降香黄檀不同家系生长方差分析Table 2 One-way analysis of variance for growth traits of different D.odorifera families

树高排名前5位的家系（表3）依次是29（5.32 m）、63（4.99 m）、98（4.70 m）、60（4.68 m）和28（4.67 m），最大值29号（5.32 m）是最小值11号（2.68 m）的1.98倍；胸径排名前5位的家系依次为29（7.71 cm）、98（7.16 cm）、28（7.10 cm）、63（6.31 cm）和60（6.27 cm），最大值29号（7.71 cm）是最小值11号（3.48 cm）的2.22倍；枝下高排名前五位的家系依次是98（2.28 m）、29（2.17 m）、63（2.16 m）、28（2.10 m）和38（2.06 m），最大值98号（2.28 m）是最小值111号（1.33 m）的1.71倍；冠幅排名前5位的家系号依次是29（2.57 m）、98（2.53 m）、28（2.45 m）、63（2.40 m）和60（2.26 m），最大值98号（2.57 m）是最小值11号（1.43 m）的1.77倍。综上，28、29、60、63和98这5个家系在早期生长中表现最好，可作为降香黄檀采种和选择的重点研究对象。

3.2 降香黄檀不同家系生长性状与地理生态因子相关分析

对降香黄檀不同家系的生长表现和地理生态因子进行相关分析，结果表明（表4）：树高与胸径、枝下高和冠幅存在极显著正相关，相关系数分别是0.801，0.822和0.853；胸径与枝下高和冠幅存在极显著正相关，相关系数是0.719和0.896；枝下高和冠幅存在极显著正相关，相关系数是0.794。

胸径与海拔呈显著正相关（P＜0.05），相关系数是0.288，说明一定范围内高海拔的家系其胸径生长可能会快一些。年均降雨量与树高，枝下高和冠幅存在极显著的负相关（P＜0.01），相关系数分别是-0.384，-0.408和-0.356，说明一定程度的干旱对树高，枝下高和冠幅的生长存在一定的影响。

3.3 心材形成情况

心材检测结果见表5，从表中可以看出，在6 年生时胸径在8 cm以下的降香黄檀幼树没有心材形成，胸径在8～10 cm范围内的幼树部分有心材形成，但是心材数量少，用生长锥取样的心材样品量过少无法进行挥发油提取。胸径大于10 cm的幼树全部有心材形成，且离地30 cm处心材直径比例达到了20.98%。挥发油为淡黄色透明油状物，具有特殊的清香味，挥发油含量达到了5.31%。

表3 降香黄檀不同家系间生长表现差异Table 3 The growth differences among the families of D.odorifera T.Chen

表4 降香黄檀不同家系生长性状与地理生态因子相关分析结果†Table 4 The result of correlation coefficient among the growth with geographic and ecological factor of D.odorifera families

3.4 心材挥发油成分分析

对降香黄檀心材挥发油进行气相色谱-质谱分析，挥发油的总离子色谱图见图1。

以总离子图为根据（图1），通过NIST和Willy标准质谱库，经计算机数据系统检索，人工谱图解析，按各色谱峰的质谱裂片图与文献核对，分别对各个色谱峰加以确认，综合各项分析鉴定确定了挥发油中的化学成分16种，以面积归一化法测得挥发油各组分相对百分含量（见表6）。可以看出，从心材中提取的挥发油中，鉴别出的16种化学成分，占挥发油总量的48.47%，其中含量最高的是橙花叔醇，相对百分含量为26.38%，此外心材挥发油中含量比较高的还有2,6-二叔丁基对甲酚（5.23%），亚油酸（4.24%），S-(Z)-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇（3.71%），邻苯二甲酸二丁酯（3.42%）。

表5 降香黄檀家系林心材形成情况Table 5 The result of D.odorifera families formed heartwood

4 结论与讨论

图1 降香黄檀心材挥发油总离子流Fig.1 Total ion current of volatile oil in heartwood of D.odorifera

表6 降香黄檀心材挥发油成分分析结果Table 6 Composition analysis of volatile oil in heartwood of D.odorifera

（1）对降香黄檀不同家系树高，胸径，枝下高和冠幅间方差分析结果表明各生长指标均达到差异极显著（表3），说明各家系间生长表现差异较大，进行家系选育试验意义重大。参试的49个家系中，29号家系的树高（5.32 m）、胸径（7.71 cm）、冠幅（2.57 m）都优于其他家系，枝下高最大的是98号为2.28 m。综合生长指标28，29，60，63和98五个家系号在生长性状中表现最好，可作为降香黄檀采种育苗和选材的依据，在以后的试验中作为重点对象深入研究。

（2）不同家系降香黄檀生长表现和地理生态因子的相关分析结果表明胸径与海拔呈显著正相关（表4），说明高海拔的家系种植于低海拔地区可能有利于其胸径的生长。年均降水量与树高，枝下高和冠幅存在极显著的负相关，说明干旱区的降香黄檀家系引种后其生长具有一定的优势。孟慧等研究发现生长在海南西南部的昌化江流域的降香黄檀由于海拔相对较高、干旱、光照充足、气温高等气候特点，在该区生长表现良好并具有极高的材性品质[4-5]，适度的干旱和高温可能是影响降香黄檀种质及其子代生长的因素。

（3）试验幼林心材检测结果表明，6年生胸径在8 cm以下的幼树没有心材形成；胸径在8～10 cm的部分幼树有心材形成，占调查数的65%。胸径大于10 cm的幼树已全部有心材形成，且离地30 cm处心材直径比例达到了20.98%（表5）。因此6年生胸径8 cm可能是该试验区降香黄檀心材形成的一个临界值，但也有研究发现降香黄檀心材形成的年龄为9～15 a[12]，这应该是生长的立地环境、营林措施和遗传因素共同作用的结果[13]。

（4）采用气相色谱-质谱联用仪分析降香黄檀挥发油的成分及各成分的相对含量结果表明（图2，表6）挥发油中总共鉴别出16种化学成分，占挥发油总量的48.47%，其中含量最高的是橙花叔醇，相对百分含量为26.38%。这与郭晓玲的研究结果相似[14]，但刘洪玲研究发现降香挥发油中橙花叔醇含量高达57.36%[15]，可能是由于提取的材料及方法不同而造成差异[16]。此外心材挥发油中含量比较高的还有2,6-二叔丁基对甲酚、邻苯二甲酸二丁酯和亚油酸等。有研究报道橙花叔醇可用于配制玫瑰型、紫丁香型等香精[17]；2,6-二叔丁基对甲酚是国内外广泛使用的油溶性抗氧化剂，同时兼具一定的抗菌作用[18]；邻苯二甲酸二丁酯是聚氯乙烯最常用的增塑剂，可使制品具有良好的柔软性[19]。因此降香黄檀不仅在医药上具有一定的价值，在香料及日用化学工业上也是重要的原料，对降香挥发油的主要成分进行分离提取具有重要的实际意义。

综上所述，大面积常规生产中，人工种植6年生的降香黄檀胸径最大可达10 cm以上，且有心材形成，因此开展人工引种是可行的，关键在于优良家系以及造林立地的选择。

降香黄檀已有大量的育苗、造林、组织培养、嫁接等方面的研究[20-25]，本研究只针对两个省份的家系及6年生幼林人工林进行分析评价，同时分析心材挥发油时重复和样本数量偏少。在今后的研究中应增多种源及家系数和在条件允许时扩宽不同林龄人工林的生长评价，并应针对优良家系开展单独采种育苗以及种子园建立、遗传育种等工作，同时对其心材形成过程及机制进行系统的研究，并通过人工诱导等措施加速其心材形成，缩短种植周期，提高心材含量和经济效益。

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Early growth evaluation on six-year-oldDalbergia odoriferaT. Chen families

MA Yonghong1, JIA Ruifeng2, YANG Zengjiang1, XU Daping1, ZHANG Ningnan1, LIU Xiaojin1
(1. Research Institute of Topical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China;2. Rural Work Bureau of Huizhou Zhongkai High-tech Industry Development Zone, Huizhou 516006, Guangdong, China)

Investigation of growth and heartwood on six-year-old young forest ofDalbergia odoriferaT.Chen 49 families was carried on. The result showed: There was signi ficant differences of the tree height, diameter breast-height, clear length and crown diameter among the families. The BaiSha28, BaiSha29, WuZhiShan60, TongShen63 and DongFang98 can be the material of collect seeds and nursery and tissue culture ofD.odoriferafor the superior growth traits. Correlation analysis between growth performance and ecological and geographic factors revealed diameter breast-height signi ficantly positive correlation with altitude, average annual precipitation was extremely signi ficantly negative related to height, clear length and crown diameter . There was no heartwood with DBH less than 8cm;part of DBH within 8-10 cm forming a small amount of heartwood; but all of DBH＞10 cm.The content of volatile oil was 5.31% of heartwood used petroleum ether dipping extracting. The volatile oil was subjected to ingredient analysis using a gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS) can identify 16 kinds of chemical composition and content of 48.47% while the highest content is nerolidol, its relative content was 26.38%.

D. odoriferaT. Chen; families; growth trails; heartwood; volatile oil

S722.8＋3

A

1673-923X(2017)08-0042-06

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.08.008

2016-01-24

“十二五”农村领域国家科技计划课题“柚木黄檀西南桦新品种选育技术研究”（2012BAD01B0504）；广东省林业科技创新项目“珍贵树种林下套种石斛和金花茶的研究与示范”（2015KJCX033）

麻永红，硕士研究生

杨曾奖，研究员，硕士；E-mail：yzengjiang@126.com

麻永红，贾瑞丰，杨曾奖，等.6年生不同家系降香黄檀早期生长评价[J].中南林业科技大学学报，2017, 37(8): 42-47.

[本文编校：文凤鸣]