东方传统文化遗产中国漆树资源研究及精细化应用

东方传统文化遗产中国漆树资源研究及精细化应用

漆树主要指漆树科。漆树经济价值很高早在7000多年前的河姆渡文化时代,中国先民就已经利用漆树皮层采割的漆液髹涂器具,装饰工艺品;夏代,生漆已经被当作贡品;西周时期就有人工栽培漆树的记载,并赋以酷税。成千上万的历代能工巧匠,留下的数以万计的精美漆器,不仅具备完美的物质文化形态,实际上已经成为一种文化的象征,在不断的演进中,印证着东方生漆应用技术发展的成就,透露着人与自然源远流长的文化关系,传播着古老的文化信息,承载着东方传统文化的的根脉,形成了有代表性的东方优秀文化遗产1国内漆树品种资源现状漆树雌雄异株自20世纪80年代以来,在中国,由西安生漆涂料研究所牵头,全国100多个单位参加,对全中国24个省500多个县的漆树品种资源进行了全面调查统计,调查漆树5亿多株,发现漆树品种200多个,鉴定漆树栽培品种130多个,并依据产漆量大小、漆酚含量高低等指标筛选出优良品种46个,特优品种14个1.1国是漆树((c)中国是漆树(1.1.1其北缘深三大山区在辽宁的地区范围漆树在中国的水平分布范围基本上符合中国植被区划中的暖温带落叶阔叶林到中亚热带常绿阔叶林地区。这个分布范围,约相当于北纬25～41°46,东经约在95°30′～125°25′之间。东西约1500km,南北约900km。北界从宁夏自治区六盘山泾源起,经甘肃的平凉、华池,陕西的志丹县进入山西省的太行山区,河北省的小五台山区到辽宁省东部的桓仁、宽甸地区;南界从云南省怒江中游的泸水起到广东省肇庆一带;东界从山东省胶东半岛的荣成、崂山起,经江苏省的东台、如东,浙江省的余杭、天台到台湾地区;西界从西藏自治区的波密、察隅一带起,到澜沧江流域的德钦1.1.2中国涂料的垂直分布特征漆树在中国山地的垂直分布幅度,一般分布在海拔100～3000m之间,以400～2000m分布最多1.2最适栽培区的温湿度和年降水量漆树性喜阳光,但也耐一定庇阴,对雨量、湿热、土壤等自然条件有比较广泛的适应性,特别是耐旱、耐瘠薄能力强,对立地条件要求不高,一般在生长有杉、杨树等地方均可栽植漆树。漆树最适栽培区的年均温在14℃左右,≥10℃积温在4000℃以上,1月份均温在2℃以上,年降水量在700mm以上。年平均降水量500mm以上,年平均温度在8℃～20℃之间,6～10月份温度平均在15℃以上,≥0℃年积温在3500～5500℃,稳定通过10℃积温的日数不低于200天,1月份平均气温在-5℃以上,年极端最低温度不低于-20℃,极高气温在43℃,或者年日照在1400～2500h之间,日照百分率在30～50%,年太阳总辐射量在90～125kcal/cm1.3中国漆树的分布特点通过漆树水平分布和垂直分布分析,中国漆树分布的基本特征是:(1)从漆树分布的群集度、常见度和种内变异类型分析,秦巴山地、鄂西高原和大娄山、乌蒙山一带,环绕四川盆地东侧构成一个半月形的分布中心,群集度和常见度高。这个分布中心实际上包括了中国主产生漆的全部县,地理范围,约相当于北纬26°34′～34°29′,东经103°53′～112°10′之间,在这个区域以外,向东、向西、向南、向北漆树分布逐渐减少。(2)漆树的生长发育和形成漆液的过程中,常要求较多的水分和较高的热量。漆树在地球表面的分布首先受到水、热条件的同时制约,这两个指标具有同等重要性。在年雨量少于550mm的地区,同时年平均气温超过20℃以上的地区,很少有漆树的自然分布。(3)漆树的垂直分布,在我国东部地区分布海拔较低,西部地区分布海拔高,野生或半野生的漆树类型分布海拔高,栽培或半栽培的漆树类型分布海拔低。(4)在一个山体中,山麓和山腰漆树分布多,山顶稀有漆树生长,且阳坡比阴坡漆树分布多。2顶芽多从叶的发育时间来种漆树是一种高大的落叶阔叶林,顶芽密被茸毛,每年春暖季节顶芽萌动放叶,夏季叶子茂盛,秋末落叶,到了冬季,则完全脱掉叶子。在漆树的解剖学方面,冯志坚等对漆树的生殖器官进行了解剖学研究,分别对花、花粉和果实的形态特征做了报道2.1细胞非嘴唇结构漆树的茎为木本茎,其初生结构仅限于更新芽部分,当更新芽萌发后,次生结构即产生。漆树的茎的结构和一般的木本茎双子叶植物也相似。初生结构从外至内也是由表皮,皮层和维管柱三部分构成。表皮上可见气孔器,并具有单列多细胞非腺毛;紧邻表皮的4～6层皮层细胞是厚壁细胞,其内的25～35层细胞是薄壁细胞;维管柱从外至内由初生维管组织和髓部组成,初生韧皮部和根中的韧皮部的组成分子相同,乳汁道分布其中;初生木质部的组成分子与根比较增加了木纤维。维管形成层位于两者之间;髓部较大,周围的薄壁细胞形成髓鞘,中央的薄壁组织中散生着较小的乳汁道。漆树茎的次生结构是由木栓形成层和维管形成层产生的,从外到内由周皮及其外的死树皮,次生韧皮部,维管形成层和次生木质部构成。其首次周皮由皮层中产生,在死树皮中还残留有乳汁道。次生韧皮部和次生木质部的组成分子和根中的相同。维管形成层连成一圈,次生木质部为散孔材。树干的次生韧皮部中乳汁道的数量多,为采割生漆的主要部位。2.2结构组成分子漆树的花序为腋生的圆锥花序,每朵小花由花被,雄蕊群和雌蕊群组成,一般为单性雌雄异株,雌花中雄蕊退化(图2),雄花中雌蕊退化(图2)。花被片5基数,其内部结构由表皮,薄壁组织和维管束构成,在每个维管束中都有一个乳汁道分布。花丝的结构组成分子和花被片相同,而且在维管束中也有乳汁道分布;花药由4个花粉囊和药隔组成,药隔是由薄壁组织包围着一个维管束,其韧皮部中也有一个乳汁道。雌蕊群为单个复雌蕊,柱头三裂,花柱单一。子房壁由内外表皮,薄壁组织和维管束构成,外表皮具表皮毛,其中的每个维管束内都有一个大型的乳汁道,薄壁组织内也有许多小型的乳汁道;子房腔中有一枚胚珠2.3外果皮的组成漆树的果实为核果,由果皮和种子两部分组成。果皮有外果皮、中果皮和内果皮三层。外果皮由一层增厚且栓质化的表皮细胞以及紧邻其内的2～4层薄壁细胞构成;中果皮占果皮的大部分,其中分布着一圈维管束和三圈乳汁道,外面的一圈乳汁道和维管束联系着;内果皮由石细胞构成。只有一枚无胚乳种子,种皮膜质。2.4漆树中的乳液道形态结构除种子外,乳汁道在漆树的各个器官中都有分布。关于漆树中乳汁道的形态结构,赵挺、罗道文、胡正海和赵桂仿等都曾进行过报道。赵挺等主要对乳汁道的形态特征进行了研究报道2.4.1激励方向中的激励性免疫组织的发育乳汁道是漆树代谢的次生产物即生漆分泌和贮藏的场所,它由一层分泌细胞及其外的多层薄壁鞘细胞围绕着腔道构成,腔道直径约为70～350um,主要分布在各器官维管束的韧皮部内。除种子外,漆树的根、茎、叶、花和果实内均具有乳汁道,不同器官内乳汁道的直径和鞘细胞的层数存在差异,茎的髓部内也有少数分布(表1)。漆树初生结构中的乳汁道来源于原形成层细胞,裂生起源,其原始细胞在原生韧皮部筛管分子分化前出现,而髓中的乳汁道则较根、茎初生结构中的分化晚。在初生结构中,几群乳汁道原始细胞在原形成层外缘4～5层细胞处呈莲座状排列;随后呈莲座状排列的几个原始细胞中心的细胞壁中层发生膨胀,各个原始细胞之间的细胞壁连接变得疏松,接着向各个原始细胞之间呈放射状扩展;以后,由于这些细胞逐渐增大和细胞的垂周分裂,迫使它们在莲座中心分离而形成腔道。腔道周围的细胞成为分泌细胞。在原始细胞阶段,其细胞内没有发现嗜锇物质的存在。腔道主要是通过周围分泌细胞的分裂和周围细胞的加入进一步扩大的。在这个阶段分泌细胞中已有各种大小的嗜锇滴出现。成熟期的乳汁道分泌细胞中,嗜锇物质的量大大增加,在内质网的槽库中、质体的基质和细胞质中、质膜及其与细胞壁内都有分布。以后随着乳汁道的不断衰老,分泌细胞中的嗜锇物质也会逐渐的减少。可见,嗜锇物质在乳汁道腔形成时开始产生,并随其发育成熟不断增加分泌量,以后随其衰老分泌量也不断减少。2.4.2乳状液泡所导致的内质网在漆树中,生漆成分在细胞中的合成作用主要在质体和内质网中进行,细胞核、线粒体、高尔基体以及细胞质基质或多或少参与了生漆的合成或细胞内运输。在漆树乳汁道的整个发生、发育过程中,质体的大量存在是乳汁道分泌细胞与其周围组织细胞之间最显著的区别之一。这些质体在分泌细胞以外的其它组织细胞中都得到了良好发育,它们除了积累淀粉外,还具有复杂的内膜结构,而分泌细胞中的质体并没有像在周围组织细胞中的质体那样得到良好发育,它们只在乳汁道的发育初期可见内膜结构,在以后的几个阶段都很少观察到,但是常有淀粉粒的积累。在乳汁道的腔道形成和成熟阶段,一些分泌细胞中的质体被内质网鞘包围。在乳汁道的发育后期(衰老期),分泌细胞中的质体的基质逐渐变得稀薄,最后质体膜破毁,将其内的淀粉粒和嗜锇物质释放出来。因此认为,在乳汁道的分泌细胞中,质体很可能参与了生漆的合成或生漆合成的某个阶段。乳汁道分泌细胞与其周围组织细胞之间超微结构上的另一个显著区别是分泌细胞中存在丰富的内质网。这些内质网在乳汁道发育成熟以前内质网基本上都是粗面型的,它们以槽库垛或单个槽库分布在细胞质中。在成熟的、具有液泡化的分泌细胞内多分布在分泌细胞的径向壁和靠近细胞壁腔道一侧的细胞质中,或包围质体形成质体鞘。细胞质中的内质网除了与质体鞘内质网发生联系外,与其他细胞器均有联系。在乳汁道发育后期,分泌细胞内充满嗜锇物质的内质网由于小泡囊的不断产生而瓦解,在靠近腔道的一侧的细胞质中,形成许多与质膜相联合的小泡。因此推测,分泌细胞中的内质网也与分泌物的合成或细胞内的运输有关,它负责漆酶等蛋白质的合成、加工,也负责漆酶等糖蛋白的N-连接的糖基化和各种脂类分子的合成。嗜锇物质不仅在分泌细胞和鞘细胞中大量分布,在漆树茎次生韧皮部各组成分子的细胞中也有分布,且与分泌细胞和鞘细胞中嗜锇物质的电子密度相类似。这些嗜锇物质在细胞质和某些细胞器中都有分布,但是它们和内质网的联系最为密切,而且分布在细胞质基质中的嗜锇滴,很可能是从内质网槽库上脱离下来的,内质网的槽库很可能参与了嗜锇物质的合成,或者说,参与嗜锇物质合成的酶类主要位于内质网槽库上,而其他的细胞组分可能参与了嗜锇物质的合成或细胞内运输。由于生漆具有亲脂的性质,在电子显微镜观察样品的制备中可被锇酸固定,因此推测,这些嗜锇物质很可能就是生漆的前体物质,以后以各种途径转运到乳汁道的分泌细胞中,经过进一步的加工、合成,再分泌到乳汁道腔中贮存。2.4.3漆树树皮组织结构随组织细胞数量的变化,其造成的产漆量、采割生漆与等生漆是由漆树乳汁道产生,其乳汁道遍布漆树体的各类器官内,其中多数存在于微管系统的韧皮部中,并以茎干的次生韧皮部为最多。不同品种漆树树皮中乳汁道的数量、直径等的差异,对生漆的产量都有一定的影响,而漆树树皮内石细胞是由次生韧皮部中部分薄壁组织细胞进一步分化而来,它的出现则是该部分组织结构衰老的象征。石细胞数量增多,一方面减少了薄壁细胞的数量,而且可能促进附近的乳汁道的衰老和分泌细胞的破毁;同时因其是一些具木质化厚壁的死细胞,从而也增加了采割生漆的困难,影响生漆的产量。一般说来,漆树树皮的单位面积内乳汁道数量多、腔道直径大以及石细胞群的层数少的漆树品种,其生漆产量高,反之,产漆量则较低。因此,在漆树品种选育过程中,树皮内乳汁道的直径和数量、石细胞群的层数可作为预测漆树品种产漆量高低的一个解剖学指标。3优良漆树品种选取中国是漆树之乡,不仅有丰富的资源,还有众多的漆树种类和品种。根据漆树品种在一定的立地条件和栽培条件下形成的形态特征,生物学特性和经济性状等综合性指标,经过几年的调研、测试,选出优良漆树品种46个,其中大乔木型品种28个,小乔木型品种18个。在46个优良品种中,又筛选出了性状更为优良的14个最佳漆树品种3.13.1.1漆质、生长结果树选择发育健壮,无病虫害,枝叶繁茂,主干通直而光滑,皮层厚而松软,流漆量大,漆质好,结籽多,子粒大而饱满,树龄10～15年的优良品种作为母树,一般于10月上旬-11月上旬采种。3.1.2催芽器的播种方法播种前对漆籽必须进行脱蜡和催芽。其方法有:(1)用沸水烫种5min,捞出后每50kg漆子加碱0.5～1.0kg(洗衣粉和碱各半亦可),或草木灰5kg,加适量水拌匀揉搓,种壳有涩感为止,置入60℃温水中浸泡一昼夜,再装入容器置于温暖之处,每日用温水淘洗一次,待种子露白时即可播种。(2)将脱蜡的种子拌上湿沙或锯末,堆于温暖之处,每天翻动,保持湿润,也是有效的催芽方法。播种期为3月上旬至4月上旬。由于各地位置的差异,掌握适宜的播种时间,可依据温度而定。当土壤5cm深处的地温稳定在10℃上下,或旬平均气温在5℃时,即可播种。播种方法宜用条式。条距35cm左右,播幅5～10cm。播种要均匀,覆土厚度1～2cm,要细土。3.23.2.1叶至上冻前宜从树龄6～13年,生长健壮的良种漆树根际周围距树体1m处挖取,每树挖取2.0～2.5kg为限。或在良种苗木根上剪取。粗度以0.5～0.8cm为佳。采根时间晚秋落叶至上冻前,早春土壤刚解冻,以惊蛰前后十天为最好。(1)催芽式贮藏漆根剪成12～15cm长的插穗,下头削成马耳形,上头光平。按直径分级,分大小头每25根捆成一把。挖25cm深的沟,大头朝上稍偏向阳的排放于沟中,覆土厚于当地的冻土深度。(2)湿沙埋藏挖需要埋根量的坑或沟,铺一层15cm厚的湿沙,竖摆一层捆好的根穗,铺到距地面20cm为止。在最后一层沙上再覆20cm左右的土,其上用干草或草帘覆盖,保温保湿。埋根过程,应每隔1m在中心部位竖一把桔杆,以利通气防止烧根。3.2.2覆土厚层土封为出苗整齐,育苗前应进行催芽。催芽时间应提早于当地漆树发芽一月左右。在整好的地上东西向开深20cm、宽25cm的沟,将捆好的根穗大头向上,倾斜阳向的放入沟内,捆间距离不小于5cm,覆土厚约3cm。有条件者覆盖塑料薄膜。如遇干旱,在中午洒水补墒。当大部分根穗发芽时,便可取出,将发芽的正式育苗,未发芽的继续催芽。经第二次催芽仍不发芽者,予以淘汰。3.2.3覆土造林地的幼芽覆盖对分捡出的发芽根穗,要及时进行排插育苗。开挖宽30cm、深20cm的沟,根穗排放间距10～20cm,行距40cm。每公顷用根穗150,000～200,000万个,重1200kg左右,排放根穗时幼芽向上,略低地面,覆土达沟深一半时,稍加镇压,施放基肥,再行覆土。最后覆土刚把幼芽埋没为宜。气候温暖,降水充沛的地区,也可在秋冬(11月中、下旬)随采挖根穗随排插,覆土厚以不冻伤根穗为度。3.3选择优良品种优良品种是保证产出的物质基础。营造漆林必须根据宜林地立地条件,选择适宜栽植的优良品种。引用外地优良品种,必须经过试育苗、试栽植、试采割,成功并取得经验,才能推广。3.3.1最适宜漆树生长的立地条件营造漆林,必须根据品种的特性,选择适宜的气候环境和立地条件。年平均温度13℃～15℃为最佳。年均温最低应在8℃以上,极端最低气温不能低于-20℃,极端最高不能高于43℃。最适宜漆树生长的年降水量为900～1100mm,最低不能低于500mm。光能是生漆合成必须的能量源泉,最适宜漆树生长的年日照时间应是1000～2600h。少于900多过2600h,则不适宜造以割漆为目的的漆树林。比较适宜漆树生长的海拔高度:大乔木800～1800m,小乔木400～800m。漆树比较适宜生长的地形部位,是排水良好的半阴向谷坡、阳向谷坡中下部、沟谷掌部集流区。适宜漆树生长的土壤为土层厚度在70cm以上、肥沃的砂壤、轻壤质土,最忌红胶土和薄层粘土。3.3.2各山地整地的整地形式造林前必须整地。整地形式视宜林地原来利用情况和坡度而定。凡坡度在15度以下的耕地、撩荒地可以全面整地。凡坡度在15～25度之间的耕地、撩荒地,带状整地;生荒地、灌木林地或疏林地,短带或块状整地。坡度在25度以上的耕地、撩荒地,水平阶或反坡梯田整地。其它地类采用穴状或鱼鳞坑整地。营造漆树林的宜林地,一般都是坡地,整地时必须充分考虑水土保持。带状整地的宽度可以是植1～2行树;短带整地可以按植3～5株树;块状整地可以按植1～2株树安排。鱼鳞坑整地,坑的直边不能小于80cm。穴状整地穴的直径不应小于60cm。除了全面整地外,其它形式的整地都应沿着山坡的水平线进行,整地深度不应浅于30cm。整地时间,一般应在造林前一个季度进行。3.3.3大乔木株栽植造林密度,根据立地条件和漆树品种的生物学特性确定。坡面平缓、土壤较肥的地方,可适当栽密一点。土壤瘠薄的地方可栽稀一点。在乱石多的地方,可以见缝栽植。根据考察各地人工栽植的漆林,密度都比较大,天然生长的比较稀。小乔木品种密度比较大,大乔木品种比较稀。大乔木品种每公顷栽植株数495～660,株行距(m)4×5～3×5;小乔木品种每公顷栽植株数1320～1665,株行距(m)2.5×3～2×3。植树点的配置,一律采用三角形。这种配置形式,有利于水土保持,也有利于漆树生长发育。造林时不要一级二级苗木混栽,以免人为造成林分长势分化。植树穴的深度,直径,应大于苗木根长和根幅。栽植时要把苗子居中扶直,先填表土、湿土,再填心土、干土。当土埋到苗木原土线时,将苗轻提并轻踩,使苗根舒展,再覆土至相宜深度,均匀踏实。最后覆一层虚土,以利保墒。春季是造林的主要季节。适宜漆树生长的地区,在春季、雨季和秋季,都可以造林。为防春旱的影响,低山丘陵以雨季造林为好。秦岭以北地区的造林应该是先低山丘陵(海拔1000m以下),后中(高)山,先阳坡,后阴坡。3.3.4除草、除草抚育是促使幼林生长发育的重要环节,造林后到成林前,必须认真做好抚育。幼林抚育包括松土、除草,培土、施肥等。漆树是速生树种,尤其是筛选出的优良品种,生长都非常迅速。造林后至少应连续抚育三年,第一年2～3次,第二年2次,第三年1次。必要时还应延长抚育时间。除草松土,要在雨后的烈日之下进行,除草要做到“除早、除小、除了”。松土要与幼树保持适当距离,外深内浅。勿伤幼树杆、皮及根。除草松土的面积范围,随整地的形式而定。在水分条件比较充足的地区,可以沿原整地范围种植毛苕子等豆科草本绿肥,在当年第1、2次除草时播种,最后一次除草时割刈压青。对水平阶、反坡梯田,穴状和鱼鳞坑整地的新造林,进行除草、松土时,同时应注意培土修复其埂,以防水土流失。补植是幼林管护的重要内容。作为特种经济林的漆树林,必须做到林分全株。对缺株,在造林后一年内,选用同品种、同苗龄的苗子,在同栽植点整地栽植。做好病虫害的检测和防治。在准备必要的药物器械的同时,要重视生物防治。在漆林集中连片面积大的地区,注意保护和繁殖益虫、益鸟,利用天敌消灭害虫,以保护生态环境。4漆树乳道发育情况漆树能否投产割漆,不仅要看树径大小,还要看漆树生长发育程度。采割生漆必须待漆树成龄后才能进行,在苗期和幼龄期漆树,因漆树乳汁道发育不全,若于此时割漆,不但产量少质量差,而且会影响甚至破坏漆树的正常生长。漆树成林后,各种营养器官发育成熟,树干围径大,其次生韧皮部中乳汁道分布完好,分泌细胞分泌漆液多,同时腔道贮藏的漆液也多,是割漆的黄金时期。以后漆树开始衰老,各种器官功能逐渐退化,树茎死皮增厚,产漆能力降低,割漆次数也应减少,最后淘汰更新。4.1大乔木和中乔木人工漆树的繁殖特点漆树树皮裂纹(花子)程度可作为漆树投产开割的依据。凡主干分枝以下树皮,全部呈现裂纹而且比较明显,有的裂口四周外表开始出现死皮层并反翘或脱落者,就可投产开割了。这时野生漆树胸径已达15cm以上,而大乔木和中乔木人工漆树约为8～10龄,胸径达10cm以上,而能开花结籽者一般已开花结籽3～5年,它们的种子繁殖进入了稳定阶段;小乔木人工漆树开割时一般为5～7龄。4.2割漆周期和采割时间采割周期依据品种类型和立地条件的优异,采割年周期分为2年,隔年采割。立地条件优越,采割技术良好的地区、地段可连年采割。采割季节每年的割漆季节通常在夏秋两季,最早不应在芒种前开刀放水(即六月初),收刀不能迟于霜降后一周(即10月底),前后约140天。多数地区割漆在夏至(6月下旬)到寒露(10月初)期间,前后约120天。在纬度偏北、海拔较高地区,因适宜割漆的高温时间较短,故将割漆时间掌握在90天左右。采割周期生漆采割间隔天数,一般高山不少于7天,浅山不少于4天。采割时间晴天最佳采割时间是天刚亮到日出前,此时树冠蒸腾作用较弱,空气湿度大,漆液分泌快,时间长,产量高;高温阴雾天是割漆的最好时机,从早到晚流漆量比较均匀,可全天采割;雨天停割。4.3割口的排列排列采割面一般说来,漆树树干凸出的两个侧面,其树冠发达,枝粗叶茂,是漆树营养输导的主要侧面,为保持漆树营养输导畅通,不宜作采割面,而应选择在漆树的扁平面,扁平面不仅流漆正常,且因输导组织较凸面少,为输送养分的水分也少,生漆质量也会提高。割口位置第一个割口(最低位置的割口)应开在离树干基部离地面至少35cm处,向上每个割口间的距离视口型大小而定,使之既能充分利用漆树资源,又要保护漆树生机。第二割口一般在距第一割口以上50～60cm处,依次类推。割口排列根据树杆情况选定,第一列割口全部采割后,相邻开第二列割口。两列割口的上角垂线之间,至少保持20mm的距离,以保证两列割口间有一条上下贯通的营养带。以后各列割口均应按照上述要求排列。两个相邻的割口,不能开于同一水平线上,错落有致。4.4采割植株的切割切割树皮宽度越窄越好,每次割去树皮的宽度,一般为2mm,最宽不超过3mm;切割长度不得超过70mm,割口斜度取与主干的夹角呈45度;割口深度以达到树皮厚度的3/4左右比较适宜。采割植株有两个以上割口时,按由上而下的顺序采割。根据乳汁道的发育规律,活树皮厚度的3/4乳汁道已发育完成,而邻近维管形成层的1/4左右厚度的活树皮中,乳汁道尚处于发育阶段。采割生漆时,割口过浅,深度不及树皮一半,流漆量少,产漆量低;割口过深,会伤及维管形成层,直至木质部,产漆量虽高,但生漆含水量大,割口也难以愈合。切割树皮愈窄,割口的面积愈小,伤口易于愈合;反之,使割口面积增大,割断乳汁道虽多,当年产漆量虽高,但过多地切断了漆树主干的营养通道-——韧皮部,伤口不易愈合,伤树毁林,应加以防止。4.5梢部和嘴唇结构大乔木类漆树,直径小于10cm的梢部和侧枝;侧枝以下25cm以内的部位;凸起、病虫危害、机械损伤的部位。5水热条件对漆料品质的影响影响生漆品质因素很多,诸如气象因子、土壤条件、海拔高度、采漆季节等,而水热条件是直接影响产漆量和生漆品质的主要环境因子,诸多因子通过水热条件的影响而起作用。5.1不同季节所采生漆品质表现为气象因子对生漆产量和品质的影响是综合性的。如日照时数增加,气温升高,产漆量增加,但如果持续高温,漆树产漆量减少;降雨增加,气温下降,日照减少,产漆量减少。晴天,阳光充足,气温高,湿度小,漆树蒸腾强度大,水分蒸发量大,所采割的生漆,颜色鲜艳,质地稀漂,清彻流漓,活性强,漆酚含量高,水分含量低(图9);阴天,气温低,光照短,相对湿度大,水分蒸发量小,漆液色泽灰暗,漆汁呆滞浑,缺乏灵活性,漆酚含量低,含水量高,品质较差,但生漆产量增加;雨天,相对湿度大,降水多,生漆水分含量增加,有效成分降低,漆液呆滞,层次不清,无米心砂路,无丝条,成团成片,漆皮色泽灰暗质脆,品质差;雨后,气温低,湿度大,水分蒸发量小,雨后刚晴的第二天早上所采割的生漆,即“潮天漆”,因树干及树叶上残留的雨水渗入漆蚌,漆液色泽灰暗,绒板细腻,丝头粗短无力,漆质呆滞,煎盘分数低,水分重,不宜久存。不同季节所采的生漆,其品质也有很大差异,夏至前后10天开刀放水开始割漆,其后可分为3个采割时期,即开刀漆、伏漆、尾刀漆。开刀漆所谓开刀漆即开刀放水后采割的1～3刀漆。此时正值初夏,气温还比较低,蒸腾作用相对来说要小一些。漆汁细胞尚未进入活动高峰,漆汁道等分泌腔内被水分充盈。因而采割下来的生漆水分较重,久存漆液易发酵,有一层淡黄色状如泡沫物。正如古人所云“黄嫩如蜂房者不佳”,结膜粗糙质脆,内有大小不等的空隙,表面皱纹极不规则,久存之后漆汁发乌、气味发臭,而且异常呆板“下绵”极早。伏漆伏漆即在伏天采割的生漆,在这段时间内,气温达到最高峰,蒸腾作用强烈,漆汁道细胞异常活跃,分泌旺盛,漆汁道内被漆液充盈,且生理水少,因而采割下来的生漆,水分少,漆汁稀漂,光洁丰满、丝头细长透明,回缩力极强,形成所谓的“马尾丝”或“钓鱼钩”。色泽鲜艳,底部“白露脚”极少,且呈纯正的乳白色,层次分明,漆酚含量极高,一般在75%以上,酸香味纯正,且不易结皮,表面较薄、纹细致均匀,富有弹性,光泽晶莹,似“鸡皮”状,品质极佳。尾刀漆尾刀漆即脱伏之后、寒露收刀之前这段时期所采割的生漆。此时,气温逐渐转凉,蒸腾作用渐弱,空气湿度小,漆树叶开始枯黄脱落,营养生长进入低潮,漆汁道细胞活动减弱,分泌物浓度降低。这个时期所产的生漆,漆质稀漓,色泽浅淡,绒板较薄,缺乏弹性,遮盖力不强,燥性较差,米心少,丝头飘散无力,气味清淡,漆酚含量低、层次欠分明。5.2不同地形条件对漆树生漆品质的影响不同的立地条件对生漆的品质有明显影响:(1)土壤因子不同类型的土壤因其质地、水肥条件、pH值不同,不仅影响漆树的生长发育,而且也会影响生漆的产量和漆液的颜色。一般而言,漆树对土壤的要求不高,从砂土道粘土,pH值从5～8.5,土壤有机质含量从0.8～4.9%,均可生长,但以土壤松软,通透性良好的砂质壤土,土壤有机质含量在2%以上,含氮在0.5%以上,全磷在0.3%以上,全钾在1%以上,pH值在5～7.5,地下水位在2m以上的土地生长最好。如黄棕壤上生长的漆树要比其他类型上生长的漆树长势好,单株产漆量比黄壤和紫色土上生长的漆树分别要高3.77%、22.0%(2)海拔高度海拔高度影响光、热、水的再分配,也影响土壤发育和漆树生长,同一种漆树,不同海拔高度,生漆产量有很大差异。如大毛叶漆树保持高漆酚(≥65%)的海拔区是550～650m,保持较高漆酶活性(≥2)的海拔区是620～650m,当海拔升止820～1000m时,其漆酚含量和漆酶活性都有所降低;不同的漆树品种,其适宜生长和产漆的平均海拔高度也不同,如大毛叶漆树海拔低(550～650m),红皮高八尺(930m)和火焰子(960m)海拔高,大红袍漆树在中等海拔(820～852)下生长,漆酚含量高,质量好,但漆酶活性低(3)山地坡向坡向影响光照时间和强度,从而能引起气候、土壤因子中温湿度等方面的系列变化,进而影响漆树生长,因此不同坡向生长的漆树,其生漆品质也会有差异。“阴山漆灰白带青,阳山漆一般黄亮”。阳山漆,色泽鲜艳,光洁明亮、绒板浑厚、漆酚含量高、水份少、气味浓烈;阴山漆,其色泽暗、浑浊不洁、绒板细薄、丝头泛力、香味不浓、煎盘分数不高、不宜久存。如大毛叶漆树,东坡和东南坡的漆酚含量高(分别为74.3%和68.2%),水分含量低(分别为8.3%和13.5%),而东北坡、北坡和西坡的漆酚含量较低(分别是63.0%和64.2%),水分含量高(分别为18.6%和17.3%);同时漆酶活性则以东北坡最高(4.21uM/g·min),东南坡次之(2.56uM/g·min),而以北坡的最差(1.17uM/g·min)(4)产地中国漆树分布十分广泛,其生漆品质也是千差万别:Ⅰ.主产于秦岭、巴山、陇南、豫南的生漆,漆液稀漂,色泽较浅,如谷黄色,转艳比较快,燥性强,漆质纯净,透明度好,光泽度高,含渣量低。Ⅱ.主产于南凉山、黔北大娄山、滇东的乌蒙山区的生漆,漆质浓稠,大多数色泽较深,转艳就比较快,燥性好,附着力强,吃胚量大(指生漆使用时能吸收干性植物油量),漆膜坚实,底板肥厚,遮盖力强,光泽鲜艳,但透明度差。特别是产于乌蒙山区的生漆,有的呈灰褐色、灰黄色、漆质浓度大、丝路弹性大、转艳特快、燥性特强。Ⅲ.主产于鄂西、鄂西南、武当山、巫山、大巴山东沿余脉、鄂东大别山南麓的生漆,大部分品质优良,漆酚含量高,色泽黄亮而较浅,漆质微浓、细腻、纯净,米心砂路清晰,丝路细长、弹性大,转艳层次分明,吃胚量大,漆膜光泽鲜艳、板底丰厚、色、艳、味、坯、燥性能具佳。如该地区的毛坝漆,建始小木漆,溪漆,城口漆就十分有名。Ⅳ.主产于皖南大别山、皖东芜湖、赣东怀玉山、赣西武功山的生漆,漆质细而稀漂,色泽较深。丝路细长,弹性大,转艳较慢,燥性一般,板底较薄,透明度好。Ⅴ.主产于中条山、太岳山的生漆,漆液稀漂,丝路细长,色泽黄亮,漆质纯净,漆膜底板较薄,透明度好。(5)树龄不同的树龄,生漆的品质也有差异,一般在漆树生长旺期生漆品质高,树龄为8～9年的漆液平均漆酚总量超过70%,而水分含量则低于70%;自8～15年,随树龄的增大,总的趋势是漆酚总量减少,而水分含量增多。生漆品质与树龄的关系如表6所示。5.3漆农m心砂路采割技术对生漆品质也有很大影响,由于漆农对采割技术掌握的熟练程度不同,而所采生漆品质各异,即使是同一漆树也会由于采割技术的不同,而使品质也表现出差异。一般来讲,割漆技术娴熟的漆农,割条宽度适中,割口深浅得当,没有触及木质部,对漆树的损伤小,所采生漆,层次分明,米心砂路明显,漆汁清澈灵活,光洁清新,色泽鲜艳,煎盘分数高,水分少,最显著的特点是有“精骨水”,产量也高。刚学割漆的漆农,由于技术水平不高,操作不熟练,手势笨拙,运刀往返重复,不是一刀清,阻塞了部分漆汁道,因而漆液不能顺利流入漆蚌,且由于不能正确运力,割口深度不当,伤及木质部,使木质部的水分渗入漆液中,造成生漆水分含量重,漆汁呆板,层次不清,米心砂路不明显,漆液浑浊不洁色艳差,没有“精骨水”,品质不佳。6从漆树皮质采割的生化物质生漆被认为是人类已知最古老的工业塑料,是一种从漆树皮层采割的生化物质,是大自然赐予人类的珍贵资源。生漆组成结构复杂,具生物活性、多功能性和环境友好性,是一种优秀的生态环境材料。6.1等生化物质生漆主要由漆酚、漆酶、树胶质、糖蛋白以及水分、金属离子等生化物质组成,是一个天然的无溶剂反相微乳液系统漆酚分子也具有双亲性质,既有亲水的邻苯二酚核,也含有疏水的长烷基侧链。根据“最紧密堆集原理”和“相似相亲原理”6.2基酸类型化和最佳组分的结构生漆中的各种成分及含量随漆树品种、生长环境和割漆时间等的不同而有所差异漆酚是生漆的主要成分,对生漆的品质和成膜特性有直接影响。在生漆中,漆酚含量约占40～80%。根据漆酚侧链上双键数目的不同,可分为饱和漆酚、单稀漆酚、双稀漆酚和三烯漆酚四个组成部分,漆酚是其总称。饱和漆酚约占漆酚总量的5%;单烯、双烯漆酚含量都很少,总计约占漆酚总量的5～15%,含有共轭双键结构的三烯漆酚含量最多,约占漆酚总量的50%以上。生漆组成成分的变化主要取决于漆树品种、割漆时间及其生长的立地条件。一般来说,生漆中的漆酚含量越高,漆酚结构中的脂肪族侧链含有共轭双键或双键数目愈多,其化学性质就愈活泼,漆液干燥速度愈快,成膜性能愈佳,质量愈好。根据杜予民等人的研究,在中国生漆中,至少含有18种邻苯二酚结构衍生物漆酶是一种多酚氧化酶,属于铜蓝氧化酶蛋白家族的一员,能溶于水,由500多个氨基酸单一多肽组成,含19种氨基酸:Asp、Thr、Ser、Pro、Gly、Ala、Val、Cys、Met、Ile、Leu、Tyr、Gln、Phe、Lys|、His、Arg、Try。组成漆酶的各种同工酶皆为糖蛋白(含有10%～80%糖残基不等)。糖分包括氨基己糖、果糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、岩藻糖和阿拉伯糖等。漆酶由核基因编码,在细胞质中合成,通过一定方式转运至质体内而成为具酶活性的形式,其在植物体内与类囊体膜结合在一起。在生漆中,漆酶是生漆自然干燥必不可少的关键因子,它催化漆酚的氧化聚合反应,促使生漆固化成膜。漆多糖是生漆中的树胶质部分,在生漆中含量约5～7%。漆多糖含量及组分的变化与漆树品种和产地等有关,一般大木漆中含树胶质量较多,小木漆中含量较少。从生漆中分离出来的树胶质,呈黄色透明状,且具有树胶清香味。漆多糖精品为白色粉末,不溶于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂中,易溶于水成粘稠状。漆多糖主要由单糖(主要为半乳糖)、酸性和中性低聚糖(分子量<1000)以及酸性多糖构成,酸性多糖是一种结构复杂,具有高支化度的水溶性酸性杂多糖糖蛋白主要由亲油性氨基酸构成,不溶于水。在生漆中,糖蛋白含量约占1～5%,分子量约为20000,通常大木漆中含量较多。生漆中还含有过氧化物酶,分子量为50000。在生漆糖蛋白分子构成中,碳水化合物约占10%,主要由半乳糖含量构成,此外,还有果糖(5.4mol%)、阿拉伯糖(11.6mol%)、葡萄糖(3.5mol%)、甘露糖(42.6mol%)、半乳糖(27.5mol%)含有氨基葡萄糖的甘露糖以及葡萄糖糖胺(9.5mol%)等。含量占90%的蛋白质,主要由疏水性氨基酸构成,结果使糖蛋白不溶于水,如果将它用SDS-二巯基乙醇处理后,90%以上可变为水溶性。生漆中糖蛋白-漆酚-水之间存在相互作用,包括糖蛋白的非极性区与漆酚的非极性脂肪族长侧链之间的疏水相互作用、糖蛋白与水分子之间的氢键结合等,使其自组装成两性分子层界面,并影响着漆液的物理性能和流变性,使生漆具有均一的宏观结构和微球状的微观结构。水分在生漆中不仅是漆酶催化反应的介质,也是控制酶促反应、漆酶蛋白质分子质构的活性成分。在生漆中,水分含量一般为15～40%,它以微球形式均匀分布于漆酚中,如果加入苏丹红,可使漆酚染成红色,但水珠仍然无色,说明生漆是漆酚油包水型的反相微乳液结构。生漆中的水分的含量不但与漆树品种、生长环境有关,而且也与割漆技术和采割时间有关。若割漆时,切口过深而切入木质部,漆液的含水量就多,一般说来,生漆中水分越少其质量就越高。生漆中的其他有机物质的含量很少,其中油分约占1%。此外还含有微量的钙、镁、钠、铝、镁、硅等元素以及极少量的乙酸、甘露醇。Na7生物酶催化作用生漆是目前所知唯一的在生物酶的催化作用下完成生物转化过程,自然干燥成膜的天然树脂涂料7.1利用漆酚制备高分子材料漆酚的反应性是漆酚改性的基础,它既能与以芳环为主链的树脂(如环氧树脂)以及以碳链为主链的树脂(如乙烯类树脂)、各种油类(尤其植物油)很好地混溶,还能参与氧化、聚合或缩合、加成等多种化学反应。利用漆酚的这些化学特性,将生漆中的漆酚与一些有机或无机化合物进行化学反应,可制备出具有某种特殊性能的浅色、无过敏性、自干性涂料产品或兼具催化活性的高分子材料。漆酚特殊的分子结构赋予它一系列独特的化学活性,具有两亲结构,能与各种油类(尤其植物油)很好地混溶,还能与蛋白质、多糖等结合,使其物理化学行为发生变化,也可与多种金属离子发生络合和静电作用;它还具有还原性和捕捉自由基的活性,能参与氧化、聚合或缩合、加成等诸多衍生化反应活性等等。(1)子材料的合成在漆酚的衍生物合成中,最有成效的功能高分子材料合成途径是利用漆酚邻苯二酚环的反应性与甲醛反应合成甲醛化漆酚。曾维聪等首先将漆酚与甲醛进行缩合反应制备漆酚缩甲醛树脂获得成功(2)漆酚硅环氧树脂漆酚缩甲醛与环氧树脂的突出性能是耐碱性优,对金属附着力高,且能自干,并由于漆酚苯环上因带有长侧链烷基结构,因此其柔弹性明显胜于普通酚醛环氧树脂(3)复合涂料复合涂层该树脂以漆酚环氧树脂为基础与钛酸酯进一步交联合成,它具有突出的耐热性、耐碱性,是一种高档重防腐涂料,可满足150～300℃油介质换热器防腐需要(4)油漆酚脂该树脂利用漆酚单体或漆酚缩甲醛树脂中的醇羟基以及酚羟基与异氰酸基的反应性制备而成(5)漆酚有机金