不同割漆方式对漆树产漆性能的影响

周俊宏，王子芝，吴文君，李 立，廖声熙

（中国林业科学研究院资源昆虫研究所，云南昆明 650223）

【研究意义】漆树（Toxicodendron vernicifluum（Stokes）F.A.Barkley）是我国原产的重要经济树种，属漆树科（Anacandiaceae）漆树属（Toxicodendron）植物，社会、经济价值极高，集中分布于陕西、湖北、重庆、贵州、云南、四川和甘肃7个省（直辖市），其树皮韧皮部分泌的生漆（Lacquer）为优质的天然涂料，被誉为“涂料之王”。中国是世界上传统的生漆主产大国，出口量约占世界贸易量的80%。目前，我国漆树资源不到2亿株，年产生漆达2 500 t，仅生漆的年产值达5亿多元[1]，直接提高了山区群众收入。漆树生产与橡胶、乳胶获取方式一样，采用连续且有节律地割漆以收获生漆。因此，割漆效率直接影响漆树的生漆产量。【前人研究进展】为提高生漆产量，科技人员从漆树形态、生理结构以及割漆技术等影响生漆产量方面对漆树产漆展开研究，例如胡正海等[2]通过探索漆树乳汁道结构与发育规律，分析了乳汁道与生漆产量之间的关系；魏朔南等[3]采用植物解剖法测定漆树不同季节漆酚含量变化，发现7～9月生漆产量多，漆酚含量最高。据研究，在水分蒸发量大、温度较高的条件下，能产出较多高质量的生漆[4]，而漆酚是生漆重要的组成成分，含量越高，生漆的质量越高[3]。魏朔南等[3]和傅淑颖等[5]分别研究高八尺品种和大木漆树、小木漆树的漆酚含量随季节的变化规律，结果均显示漆酚含量随季节变化总体呈上升趋势。在割漆过程中，割漆工通常会凭借经验和漆树生长状态确定漆树的割刀数[4]，以期获取每株漆树的最大产漆量，但对割漆方法与漆产量的影响机理并不清楚，而且生产中常常存在过度割漆现象，对漆树林的健康造成很大的影响。在割漆技术方面，技术人员初步总结出割漆的季节、树龄、时间以及合适的割漆方法（包括割口形式、深度、宽度、位置），为割漆提供生产性指导[6-8]。此外，气象条件、割漆时间、技术、漆树品种、生长环境[9-10]，甚至是割口的愈合[11]等也是影响生漆产量的主要因子，在割漆生产中也常常参考借鉴相关的割胶[12-14]、割脂[15]技术。【本研究切入点】总体看，关于提高生漆产量的研究主要集中在漆树生理结构、立地条件和生长环境方面，还未形成完善的技术方案，尤其是割漆技术方面，而且漆树“百里千刀一斤漆”的割漆方式与割胶、割脂有着极大的不同。【拟解决的关键问题】本文以‘盛禾绿漆’幼龄漆树林为研究对象，对漆树采收期的不同产量及综合生产能力进行了研究，并对割漆间隔期与割漆刀次以及二者与单株产漆量之间的相关性进行了探讨，旨在探索割漆产漆规律，提高生漆产量，为漆林可持续经营提供理论和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验样地位于四川省宜宾市翠屏区明威乡（104°24′～104°54′E，28°32′～29°02′N），平均海拔530 m，雨量充沛，立地条件较好，漆树集中种植面积超200 hm2。试验材料为2012年5月种植的‘盛禾绿漆’特种资源漆树（T.vernicifluum），选取立地条件相同，树高、胸径大小、长势和物候期基本一致，生长状况良好，无明显病虫害的漆树植株为研究对象，进行不同割漆间隔期产漆量和各刀割漆产漆量对比试验。实验器材购自昆明福海达化玻仪器有限公司，包括割漆刀、生漆收集皿、胸径尺、皮尺和电子天平（MET‐TLER TOLEDO AL204，中国）。

1.2 试验方法

1.2.1 材料处理 根据前人研究[7,16-17]，“牛鼻形”割口对漆树的生长影响小，且割口易愈合，产漆量较高。本文试验各处理所选漆树植株均采用“牛鼻形”割口，割口数量1个、位置一致，距离地面30 cm。收集从06:00开始至下午割口处再无生漆流出时的漆液，用于不同处理组间对比。

1.2.2 不同割漆间隔期产漆量试验 从2016年6月中旬开始割漆试验，割漆对象为20株4年生幼龄漆树。将漆树分为4组，每组5株漆树。王义仁[4]通过研究，发现高生漆产量的时间周期一般为3～10 d。因此，本试验4组处理的每刀次割漆间隔期分别设置为:模式1（间隔3 d）、模式2（间隔5 d）、模式3（间隔7 d）、模式4（间隔9 d），对提高生漆产量的割漆间隔期进行优选试验研究。由同一个割漆工按同样的割漆位置、割口宽度进行割漆，测定一个割漆季内单株漆树的生漆产量，并记录单株漆树胸径、树高、产漆量等信息。

1.2.3 一个割漆季内各刀割漆不同产漆量试验 生漆采割是对一个割口间隔一定时间进行反复切割，收集每次割口流出的漆液，每株总产量为当年所产生漆的总和。漆树割漆季通常是从每年的夏至开始，寒露停止，此次的试验材料为15株幼龄漆树，生长整齐旺盛，试验条件统一。割漆试验从2017年6月到9月，持续时间90 d左右，由同一个熟练割漆工进行割漆，割漆间隔期均为7 d，每株漆树共割10刀，测定并记录每刀次的单株漆液产量。生产中由于第1刀所产漆液中水分含量较高，使得漆液中漆酚含量较低，产量数据失真，俗称“放水”，故第1刀漆液量不参与统计分析，总产漆量从第2刀开始累加计算。

1.3 数据处理

数据采用Excel 2016和Origin 2017进行处理和制图，使用SPSS 25.0软件进行统计分析。不同割漆间隔期产漆量试验采用One-way ANOVA中的LSD方法对组间产漆量进行多重比较，差异显著性为α=0.01水平。不同割漆刀次生漆产量试验对每刀产漆量进行对比分析，并采用曲线拟合回归模拟割漆季各刀次割漆量。用决定系数（coefficient of determination，R2）和均方根误差（root mean square error，RMSE）来评价拟合模型的精度高低，即R2越高表明拟合模型的参考价值越高，RMSE越低则表明模型越精确。

2 结果与分析

2.1 不同割漆间隔期对漆树产漆量的影响分析

漆液是切割漆树树皮后割口分泌出的天然高分子漆酚类物质，其产生过程比割漆排出过程慢，同时也对树体造成伤害[18]，如果每天连续割漆会导致漆树树体受损、生漆产量小，费效比极低，所以在实际生产中每次下刀割漆后需间隔几日才能进行下一次割漆。为探讨不同的割漆间隔期对漆树生漆产量的影响，对同一割漆季的4种间隔模式的生漆总产量进行One-way ANOVA分析及多重比较，结果见表1，不同割漆间隔期处理间差异显著（Sig.=0＜0.01）。

表1 不同割漆间隔期产漆量方差分析Tab.1 Variance analysis of paint yield at different cutting intervals

由方差分析及多重比较结果可知，4种割漆间隔模式的生漆总产量差异明显，说明不同割漆间隔期对漆树的生漆产量有显著影响；其中模式3的生漆总产漆量与其他模式产量之间均呈显著差异。

表2 5年生漆树不同割漆间隔期的生漆产量Tab.2 Raw lacquer yield at different cutting intervals

图1 不同割漆间隔期平均产漆量对比Fig.1 Comparison of average paint yield at different cutting intervals

割漆季开始后，对所选20株漆树进行割漆，为筛选最优割漆间隔期以提高生漆产量，本研究对不同割漆间隔期的产漆量进行了比较（表2）。结果显示:在试验条件一致的情况下，同一漆树品种采用不同割漆间隔期所获得的一个割漆季的生漆总产量均存在明显差异（图1）。根据表2，单株漆树总产漆量最高为模式3，可达74.11 g，最低为模式1，仅36.75 g，2株漆树漆液产量相差一倍多，表明割漆间隔时间过短地连续割漆不利于漆树愈伤恢复，从而导致漆液产出量偏低。漆树的不同模式处理中，模式3的平均总产漆量显著高于其他处理，为73.07 g，其余依次为模式4、模式2和模式1。

从图1可以看出，4种间隔模式的生漆产量均存在差异。采用模式3割漆获得的平均生漆总产量明显高于其他处理产量，标准差较小，表现出高产和稳产效应。模式2和模式4的平均生漆总产量相当，但模式4的标准差较模式2的小，更具稳产性。由于此试验各处理的割漆时间长短一致，故从模式1至模式4，割漆刀数依次递减，而平均生漆总产量及稳产效应呈先增加后降低的趋势。由此可见，割漆间隔期过长和过短，都可导致生漆产量过低，且呈低稳产性，不适用于实际生产应用。从生漆总产量的高产和稳产方面看，模式3割漆方法比其他3种处理更佳，其生漆总产量高出24%～74%，可选择为较优的生产割漆间隔期。

2.2 一个割漆季内各割漆刀次的产漆量比较分析

为摸清割漆季内漆树割漆刀次与生漆产量的关系，根据上述试验所得模式3（7 d）的生漆总产量最高，建议选择为最优割漆间隔期结论，将7 d作为本试验割漆间隔期，研究割漆季内各割漆刀次对生漆产量的影响，试验所得生漆产量统计如下表3。结果显示:单株漆树每刀次间生漆产量存在明显差异，其中5～7刀次的单刀生漆产量较高，每刀次产量达到10 g以上。

表3 割漆季内不同割漆刀次的生漆产量Tab.3 The paint yield with different number of cutters in the paint cutting season

根据表3的刀次生漆产量统计，绘制割漆季内单株漆树各刀平均产漆量趋势分布图（图2）。可以看出在整个割漆过程中，单株漆树刀次生漆产量随刀次增加先缓慢升高，在5～6刀时产量快速升高，到第6刀次时生漆产量达到最大值，再迅速降低，持续到割漆季结束。在割漆季单株漆树各刀次生漆产量中，割漆初期时（1～4刀），单刀次间生漆产量相差较小，中期（5～7刀）单刀次的生漆产量明显升高，后期（8～10刀）生漆产量下降速度较快。其中第6刀次单刀生漆产量平均可达18.3 g，是单刀产量最低的第2刀次的6.31倍，其占整个割漆季生漆总产量25%以上。

为更好表示割漆刀次与单刀生漆产量之间的关系，对各刀次的平均生漆产量进行曲线拟合回归估计（图3），得拟合模型表达式:P=7.321×D-0.602 ×D2-8.895。其中，P表示单刀次生漆产量，D表示割漆刀次。该拟合模型R2为0.772，RMSE为2.237 g，模型效果较好，符合割漆季内单株漆树单刀次割漆分泌漆液产量先增加、后降低的规律，与实际割漆季内单刀次割漆量趋势变化接近。此外，模型模拟出第6刀为单刀次割漆产量最高的刀次，且在此之后，生漆产量开始逐步减少，这与上述所得结果一致，表明该模型模拟不同割漆刀次生漆产量较为准确。

图2 不同割漆刀数平均产漆量曲线图Fig.2 Chart of average paint yield with different paint cutters

图3 不同割漆刀数平均产漆量曲线模拟估计Fig.3 Chart of curve estimation model of average paint yield during different paint cutters

3 结论与讨论

漆液是漆树代谢过程中产生的次生代谢产物，分泌并贮存于漆汁道中[18]。据报道[2]，漆液流出后，接触空气，易氧化结膜，并由创口应激反应和生漆氧化产生栓塞现象，造成其割口自然封闭，虽有利于树体自身的功能修复和生漆的分泌生产，却使得单刀次割漆量较少。同时，单刀次割漆间隔期的长短会导致漆树产漆量有所不同，还会对漆树生长恢复过程造成较大影响，因此合理的割漆技术就成为漆林科学经营中最为重要的技术之一[7-8,17,19]。研究结果表明，漆树的生漆产量受割漆间隔期、割漆刀次影响而变化。漆酚含量和漆酶活性决定生漆质量高低，魏朔南等[3]研究表明8月和11月的生漆漆酚含量最高，邵杨等[20]研究发现漆树酶活性在7—9月呈上升趋势，因此，为提高生漆的产量和质量，割漆间隔期、割漆刀次分布应与漆酚含量、漆酶活性最高的月份相适应。

采用不同割漆间隔期进行割漆，其生漆产量及稳产性均存在差异，其中模式3（割漆间隔7 d）与其他3个模式的产漆效果差异最为明显，该模式下的生产效益最高。有研究认为割小漆树一般以3 d为间隔期，且割漆的周期越长，其产量越高[4]，本研究结果显示，3 d间隔期在生漆的高产和稳产方面都远不及7 d的割漆效果，且割漆季末单刀的产漆量极低，若延长割漆周期，可能会导致漆树树体损坏、生漆产量无显著增产，而降低生漆的经济效益。在不同割漆刀数对生漆产量影响研究中，漆树采用7 d间隔期进行割漆，其单刀生漆产量随刀次增加先升高后降低，同时在第6刀次时达到单刀产漆量高峰。这反映出生漆产量对割漆刀次比较敏感，割漆刀次不宜过多，否则将损害漆树的生理健康和产漆潜力。对漆树不同割漆刀数单刀产量进行分析后，构建不同割漆刀次与生漆产量的拟合模型，模型遵循割漆季产漆量的变化规律[3]，模型效果好。

综合以上结果，为兼顾生漆高产和稳产性，建议7 d的割漆间隔期为生产中采用的割漆间隔天数。基于7 d割漆间隔期探讨割漆刀次对生漆产量的影响，第6刀的单刀次生漆产量较高，可占割漆季生漆总产量的25%以上，是保证割漆季生漆产量的关键。试验结果表明，在割漆间隔期确定的情况下，单株漆树在割漆季的割漆刀数相对固定，产量也相对稳定，因此，生产者不可通过增加割漆刀数数量来提高生漆总产量，必须科学合理割漆，维持漆林健康状态。目前，漆树泌漆的生理机理尚未摸清，其生漆产量受品种、年龄等多因素的影响，近年来，生漆价格连年上涨，而漆树资源却日趋萎缩，继续探索提高漆树增产途径将成为漆树可持续经营的重要方向，制定科学合理的割漆经营措施成为当前漆林增产的有效途径。