吴明山汪佑宏徐斌武恒涂道伍 江泽慧费本华刘杏娥田根林

(安徽农业大学，合肥，230036) (国际竹藤中心)

越南红藤、小白藤和玛瑙省藤的主要解剖特性1)

吴明山汪佑宏徐斌武恒涂道伍 江泽慧费本华刘杏娥田根林

(安徽农业大学，合肥，230036) (国际竹藤中心)

为提高棕榈藤材的高附加值加工利用水平，选择了越南红藤、小白藤和玛瑙省藤为研究对象，采用显微图像分析方法，对其组织比量、纤维、维管束及后生木质部大导管等解剖特征进行了研究。结果表明：玛瑙省藤的纤维和导管的比量最多，分别为24.9%、33.3%。玛瑙省藤的维管束尺寸最大，径向尺寸和弦向尺寸分别为754.378、739.835 μm；小白藤的最小，其值分别为348.027、319.348 μm，各藤材维管束弦向尺寸均小于径向尺寸。玛瑙省藤的导管尺寸同样最大，为380.505 μm。红藤的纤维最长，为1 246.802 μm；小白藤最短，为734.856 μm；小白藤和红藤的纤维长宽比均大于54，腔径比小于0.75，壁腔比小于1，适合作为造纸原料。F检验结果表明，玛瑙省藤两样本之间的维管束、导管尺寸，以及纤维腔径、腔径比、壁腔比均存在极显著差异。

红藤；小白藤；玛瑙省藤；解剖特性

For improving the level of high value-added processing and utilization level of rattan material, we choseD.margaritae,C.balansaeanusandC.mannaof Vietnam to study their anatomical characteristics including tissue proportion, fiber, vascular bundle and metaxylem vessel with the microscopic image analysis method. The fiber proportion and vessel proportion ofC.mannawere 24.9% and 33.3%, respectively, and both of them were the largest among all the tissue proportions. The vascular bundle ofC.mannawas the biggest and that ofC.balansaeanuswas the smallest one, and the radical and tangential sizes ofC.mannavascular bundle were 754.378 and 739.835 μm, while that ofC.balansaeanuswere 348.027 μm and 319.348 μm, respectively. All the radical sizes were bigger than the tangential sizes of vascular bundles. The metaxylem vessel diameter ofC.mannawas the biggest, 380.505 μm. The fiber ofD.margaritaewas 1246.802 μm and the longest, while that ofC.balansaeanuwas 734.856 μm and the shortest. The length-width ratio ofD.margaritaeandC.balansaeanuswere more than 54, and both the lumen-width ratio and the cell wall-lumen ratio of them were less than 0.75 and 1, so bothD.margaritaeandC.balansaeanuswere suitable for papermaking raw material. By F-test, there were highly significant differences between the twoC.mannasamples in the vascular bundle size, metaxylem vessel size, and the lumen diameter, lumen-width ratio and cell wall-lumen ratio of fiber.

棕榈藤(rattan)属棕榈科(Palmae)省藤亚科(Calamoideae)省藤族(Calameae)植物，是热带森林宝库中重要的，具有多用途的，仅次于木、竹材的可再生非木材资源。现已确认，全世界共有棕榈藤13属600余种，主要分布于亚洲热带地区。20世纪70年代以来，国际藤家具工业和贸易迅速发展，形成数十亿美元的国际市场，对地区经济和社会发展起着举足轻重的作用[1-2]。然而，研究表明：在这600余种棕榈藤中，有117种已经在一定程度上受到威胁，其中21种将要绝种，38种易受伤害，28种已非常稀罕，30种未能确定是否还存在[3]。由于制藤工业所需原料赖于生存的热带原始林遭到长期过度采伐，面积逐年减少，致使棕榈藤资源日趋枯竭，某些优良藤种面临绝种，危及资源的可持续利用，严重制约藤工业和贸易的发展，已引起社会的严重关注。相关国家把棕榈藤列为重点科研项目，开展物种资源调查和保护、主要商品藤种生态生物学特性、繁育和栽培技术及藤材特性和利用的研究，近10年来，研究取得了显著进展[4-10]。

藤材的性能、加工利用与其解剖结构密切相关，藤材的基本解剖特性对其归类、开发利用和加工改性等具有重要的指导作用[11-12]。以往在藤材解剖特性研究这方面，多局限于黄藤、单叶省藤、白藤等藤种。对于越南红藤、越南小白藤、玛瑙省藤等国外藤的解剖特性研究，却鲜有报道。本课题研究了越南红藤、越南小白藤、玛瑙省藤的主要解剖特性，以期能为这3种藤材的利用和开发提供可靠的基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验所用的越南红藤(Daemonoropsmargaritae)、越南小白藤(Calamusbalansaeanus)、玛瑙省藤(Calamusmanna)购于广东，生长状态良好，无病虫害。

1.2 方法

越南小白藤、越南红藤、玛瑙省藤各2株，每株藤材随机截取节间的一块试样，使用常规的水煮法将其软化，用滑走式切片机切片。在Leica CW4000自动成像系统显微镜下观察，用Mias图像分析软件测量维管束的尺寸及密度、纤维的宽度及腔径、后生木质部大导管的尺寸、密度；另取试块，用V(H2O2)∶V(CH3COOH)=1∶1的混合液在80 ℃下离析，按上述方法测量纤维长度，各指标分别测得30个数据做统计平均。应用体视学原理，组织比量采用5×5计点法测试所得[13]。采用Excel和SPSS软件进行统计分析。

2 结果与分析

藤外侧为藤皮，内侧为藤肉，藤肉由维管束和基本组织组成，与竹相似。取出各藤种样品的切片拍照。图1为各藤种的纤维局部图。

图1 各藤种纤维局部图(400倍)

2.1 组织比量

藤材组织比量的差异决定其工艺特性的不同。纤维细胞的数量与输导组织成分的比例状况对藤材韧性有重要影响，藤材的塑性变形受薄壁细胞含量影响，藤材的抗拉、抗压强度和弹性模量与其密度或纤维比量显著正相关，与其薄壁组织比量显著负相关[14]。藤茎各层次的纤维含量对其利用价值有重要影响。在藤茎中，纤维起主要的机械支撑作用，纤维比量在相当程度上指示藤茎力学性能的强弱[15]。

表1是越南红藤、小白藤、玛瑙省藤的组织比量。可知，各藤材均表现为筛管比量<纤维比量<导管比量<薄壁细胞比量。其中，玛瑙省藤的纤维比量最多，越南红藤最少。导管部分，玛瑙省藤最多，越南小白藤最少。而筛管部分，3种藤比较接近，均在5.5%左右。薄壁细胞部分，越南小白藤与越南红藤比较接近，均在53%左右；而玛瑙省藤最低，为36.267%。因此，玛瑙省藤的抗拉、抗压强度和韧性都比其余两种藤材好，利用价值最高。

表1 藤材组织比量 %

注：表中数字为平均值±标准差。

2.2 维管束

维管束由木质部、韧皮部和纤维组成。维管束分布密度对藤茎坚韧程度有重要影响[14]。表2是各藤材的维管束尺寸和分布密度总体均值及其两样本之间进行差异分析算出的F检验值。可知，玛瑙省藤的维管束尺寸最大，径向和弦向尺寸分别为754.378、739.835 μm，分布密度最小，为5.7个/mm2；越南小白藤的维管束尺寸最小，径向尺寸和弦向尺寸分别为348.027、319.348 μm，分布密度最大，达到了20.3个/mm2，越南红藤则介于两者之间。各藤材维管束弦向尺寸均小于径向尺寸，分布密度与维管束尺寸呈负相关。

表2中的F检验结果表明，越南红藤两样本之间径向尺寸无明显差异，弦向尺寸差异极显著。同样，越南小白藤两样本之间径向尺寸和密度也无明显差异，弦向尺寸差异显著。而玛瑙省藤径向尺寸与弦向尺寸均差异极显著，密度也存在显著差异，原因可能与藤龄、轴向取样位置有关。

2.3 纤维

纤维细胞壁厚度、纤维比率等对藤材密度、初含水率和体积干缩率有重要影响[16]。3种藤材的纤维长度、宽度、腔径和双壁厚的测试结果表明：越南红藤的纤维最长，玛瑙省藤次之，越南小白藤最短，只有734 μm；玛瑙省藤的纤维最宽，越南红藤次之，越南小白藤最窄；越南红藤的腔径最大，越南小白藤次之，玛瑙省藤最小，只有4.83 μm；玛瑙省藤的双壁厚最大，达到了14.12 μm，远超过5 μm左右的越南红藤和越南小白藤(表3)。

与竹材纤维相比[17]，越南红藤、越南小白藤和玛瑙省藤都表现为长度较短、宽度较窄、长宽比较低。表3中的结果表明：越南小白藤和越南红藤的纤维长宽比均大于54，腔径比小于0.75，壁腔比小于1，从造纸工业角度讲是适合作为造纸原料的[18]。F检验结果可知，除了越南红藤的纤维宽度差异显著和玛瑙省藤的纤维腔径、腔径比、壁腔比差异极显著以外，其余各项指标均无明显差异。

表2 维管束尺寸、分布密度及其F检验

注：表中数字为平均值±标准差；F值右边的符号为差异显著性，** 为p<0.01，*为p<0.05，N.S为p>0.05。

表3 纤维尺寸及其F检验

藤 种长宽比长度比F值腔径比腔径比F值壁腔比壁腔比F值越南红藤74.31±31.253.300N.S0.69±0.110.230N.S0.45±0.270.108N.S越南小白藤54.85±27.990.997N.S0.63±0.100.836N.S0.59±0.291.171N.S玛瑙省藤55.92±30.480.022N.S0.25±0.0632.455**2.92±1.0332.916**

注：表中数字为平均值±标准差；F值右边的符号为差异显著性，** 为p<0.01，*为p<0.05，N.S为p>0.05。

2.4 后生木质部大导管

后生木质部导管分子直径对藤茎的坚韧程度影响较大，特别是大型导管分子孔径的尺寸对韧性有重要影响[15]。由表4可知，玛瑙省藤的导管尺寸最大，径向尺寸和弦向尺寸分别为386、374 μm，分布密度最小，为5.5个/mm2；越南小白藤导管尺寸最小，径向和弦向尺寸分别为171、163 μm，分布密度最大，达到了20.3个/mm2；越南红藤的导管尺寸和分布密度，介于前两者之间。分布密度与导管尺寸呈负相关。

表4同时也列出了各藤材后生木质部大导管尺寸在双样本之间的F检验比较。除了越南小白藤的径向尺寸和玛瑙省藤的径向尺寸、弦向尺寸为差异极显著，玛瑙省藤的导管密度存在显著差异以外，其余各项指标均无明显差异。

表4 后生木质部大导管尺寸、分布密度及其F检验

注：表中数字为平均值±标准差；F值右边的符号为差异显著性，** 为p<0.01，*为p<0.05，N.S为p>0.05。

3 结论

各藤材之间的组织比量存在明显差异，玛瑙省藤的纤维和导管比量最多，分别为24.9%和33.3%。越南红藤薄壁细胞比量最多，为54.7%。3种藤的筛管比量比较接近，均在5.5%左右。玛瑙省藤的抗拉、抗压强度和韧性都比其余两种藤材好，利用价值最高。

玛瑙省藤的维管束和导管尺寸最大，维管束径向和弦向尺寸分别为754.378、739.835 μm，导管平均直径为380.505 μm；越南小白藤最小，维管束径向和弦向尺寸分别为348.027、319.348 μm，导管平均直径为166.818 μm。相反，玛瑙省藤的维管束和导管分布密度最小，分别为5.7、5.5个/mm2；越南小白藤的最大，均达到了20.3个/mm2。从样本数据来看，各藤材分布密度与维管束尺寸呈负相关。

越南红藤的纤维和腔径均最大，分别为1246.802、11.574μm。玛瑙省藤的宽度和双壁厚最大，分别为18.949、14.120μm。越南红藤和越南小白藤的双壁厚远小于玛瑙省藤，仅为5μm左右。越南小白藤和越南红藤的纤维长宽比均大于54，腔径比小于0.75，壁腔比小于1，从造纸工业角度讲是适合作为造纸原料的。

F检验结果表明，玛瑙省藤两样本之间的维管束尺寸及密度、后生木质部大导管尺寸，以及纤维腔径、腔径比、壁腔比均存在极显著差异，这可能与试材的藤龄或轴向取样位置有关。

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Main Anatomical Features ofDaemonoropsmargaritae,CalamusbalansaeanusandCalamusmannain Vietnam

Wu Mingshan, Wang Youhong, Xu Bin, Wu Heng, Tu Daowu(Anhui Agricultural University, Hefei 230036, P. R. China); Jiang Zehui, Fei Benhua, Liu Xing’e, Tian Genlin(International Centre for Bamboo and Rattan)/Journal of Northeast Forestry University，2015,43(2)：63-65,74.

Daemonoropsmargaritae;Calamusbalansaeanus;Calamusmanna; Anatomical features

1) “十二五”国家科技计划课题项目(2012BAD23B010401)。

吴明山，男，1991年2月生，安徽农业大学林学与园林学院，硕士研究生。E-mail：mingshan910202@qq.com。

汪佑宏，安徽农业大学林学与园林学院，教授。E-mail：wangyh@ahau.edu.cn。

2014年6月23日。

Q949.715；S718.47

责任编辑：戴芳天。