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部分新无性系杨树木材材性(8)

发布日期:2012-02-23 21:56 作者:admin 点击:

根据各行各业急需木材的国情,我国林业科技工作者经过“七五”、“八五”、“九五”连续近20年的刻苦攻关,培育了中林北京2000系列杨、107杨、108杨、三倍体毛白杨等一批杨树新品种。它们的共同特点是速生、优质、抗虫抗病、适应范围广等,是目前全国生长快的杨树品种。从这些树种的木材本身特点来说,纤维素含量高,木质素含量低,制浆得率高,工艺简单,造纸污染轻且治理成本低,是优质的造纸原料。

一、三倍体毛白杨材性及制纸性能

  据中国林科院制浆造纸研究开发中心房桂干等人(2001)研究表明,5年生三倍体毛白杨木纤维形态算术平均值分别为:木纤维长度1.28mm,宽度为25.7微米,长宽比为49.8,壁腔比为0.66;而其化学组分,苯醇抽提物为1.67%,综纤维素为83.6%;木素为17.7%;半纤维素为21.3%。木材基本密度适中,纤维形态优良,木材自然白度高,易于制浆,化学品消耗和电能消耗低于常用的速生阔叶木材,且纸浆得率高、白度高、强度好,是很有发展前途的制浆造纸用材新品种(参考文献:房桂干,邓拥军,李萍. 三倍体毛白杨制浆性能的评价。2001,中国青年绿色论坛--中国林学会第五届青年学术年会论文选集,林业科技管理增刊:87-90)

  此外,北京林业大学森工学院、天津轻工学院等就部分新品种的材性和制纸性能也进行了实验分析,有关研究结果表明,三倍体毛白杨尤其适合纸浆材生产,是造纸的优良的原料。具体特性为:
  
  1、纤维含量和成浆率高

  在纤维素含量方面,三倍体毛白杨优势明显,欧美等国家的造纸材品种欧洲山杨的纤维素含量仅为42.2%,而三倍体毛白杨可达53.21%,因此成浆率高,其中机械浆为91-93%,化学浆为48%。同时三倍体毛白杨的木素含量与聚戊糖含量又相对较低,仅为16.71%和20.53%,说明三倍体毛白杨在制浆中易于蒸煮、软化及打浆,耗能亦相对较低。
 
  2、纤维长且物理性能好

  纤维长度、长宽比和壁腔比是衡量造纸原料优劣的重要指标,研究证明,4年生三倍体毛白杨纤维平均长为1.09mm甚至比15年生的小黑杨和北京杨超出36%;且长度分布均匀,长宽比大,达40以上;纤维细胞壁薄,壁腔比小,仅为0.19,这些纤维性能指标都是其他杨树品种难以比拟的。由于三倍体毛白杨的优良纤维性能所决定,在造纸过程中纤维柔软易打浆且 交织力强,用定量为60g/m2的纸页测定,三倍体毛白杨纸张的抗张力、撕裂度和耐折度均显示了较高的水平,分别达到7.42kg、52.8g和45次。
  
  3、材质白且污染轻

  三倍体毛白杨的木材白、无黑心和空心现象,本色浆白度为50-53%度,达到了新闻纸水平 。而采用2%的H2O2段漂后,木浆白度即接近70%,说明三倍体毛白杨不但自身白度高,而且易于漂白,有利于配抄白度较高的纸张,同时也可相应减少了漂白和污染治理的费用。

二、欧美速生杨110

  欧美速生杨110号起源于意大利,为美洲黑杨与马氏杨的人工杂种,是国家“ 九五”科技攻关三级专题“杨树纸浆用材林树种良种选育及培育技术研究”选育出的新品种,因其优良品质和生长特性,可以在东北南部,西北及华北地区种植,即四川、陕西、山西、内蒙、河北、山东,辽宁等大部地区种植。

  其主要特点:树皮光滑发白,干形通直,木材产量高,材质好,抗性强,具体表现在:
  
  1.木材产量高:欧美速生杨110号生长速度较Ⅰ-214杨快70%以上,胸径年均生长量3.5-4 .0cm,树高年均生长量3.2-4.0m,材积生长量为现有速生杨的1.31倍,3至4年间伐可作 纸浆材及中小径用材,5年可以成材,7-8年主伐可作为胶合板材材料。
  
  2.材质优异,树形美观:欧美速生杨110号较107、108号树干更为通直,尖削度更小,其形率为0.66,分枝角度为40-50,木材基本密度0.33g/cm3,纤维长度为927μm,宽度为24μm,是做纸浆、胶合板等的好原料。

三、欧美杨107

  树体高大、通直圆满、尖削度小,树皮褐色、粗糙,分枝角度小,树冠较窄。侧枝细,叶心形、钝尖。欧美杨107的速生优势非常明显。

  欧美杨107杨材质好,木材纤维长度为1.145mm,基本密度为0.395g/cm3,而对照I-214杨的木材纤维长度为0.845毫米,基本密度为0.390g/cm3。是纸浆材和人造板材的好原料。

  欧美杨107在意大利名为NEVA,意大利杨树研究所Gianni Facciotto 和 Gaetano Castro对NEVA木材材性测定的有关数据为:基本密度为0.332g/cm3,气干密度(含水率12%)为0.396g/cm3;气干弦向干缩率为7.9%,气干径向干缩率为2.9%,弦向/径向差异干缩率为2.7%;边材含水率为126%,心材含水率为82%,中间过渡区含水率为154%。旋切性能良好,与卢克斯杨和圣马丁杨接近。

四、欧美杨108
  
  1、速生,胸径年生长量高达4厘米左右,3年生每亩产材可达3m3以上,每公顷出材可达45m3以上,种植5年可成材轮伐;

  2、干直冠窄,抗风能力强,适于做防护林;
 
  3、性繁殖容易,扦插、造林成活率可高达95%以上;较耐干旱;抗病虫能力强于I-214杨。

  4、材质好(未见具体的木材材性测定数据)。

五、中林46速生杨

  中林46速生杨是通过生物技术工程培育开发成功的,它改变了传统杨树生长速度缓慢、成材周期长、成材量小、综合效益低等弱点,是传统杨树的换代产品,是国内中原及北方地区园林绿化、防风治沙等工程的栽培品种。

  与传统杨树相比,它具有以下显著特点:
  
  (一)生长速度快,成林周期短,四年即可成材

   一年生速生杨平均高度400cm以上,根茎粗3-4cm,成林周期仅为130-160天;四年生速生杨平均高度可达到15米,根茎粗平均达到24cm。
  
  (二)抗逆性强

  1、速生杨可抵御-37.7℃低温。

  2、抗旱性好,浇水次数少,管理方便。

  3、速生杨可抗十级风暴。

  4、速生杨抗病虫害能力极强,自1994年栽种至今未发生病虫害症状,而其它杨树品种均发生过多次病虫害。

  5、速生杨抗盐碱性强,可在土壤氢离子浓度<3.98-1000纳摩/升(PH6-9),土壤可容性盐<1.1%,土壤有机质含量1%以上的土壤中正常生长

  (三)用途广泛

  可作为工业纸浆、纤维板、卫生筷、火柴梗、包装纸、民用建材的优质原料;同时,速生杨鲜枝叶适口性强,营养丰富,粗蛋白含量高(仅次于苜蓿),是畜禽的好饲料。

  (四)材性数据

  根据山东林业科学研究院王桂岩等对8年生中林46杨测定发现,基本密度为0.307g/cm3,气干密度为0.371g/cm3,比I-214杨略高;其主要力学性能较低,与I-214杨接近,属典型的软材。

六、中林2001杨
  
  中林2001杨是中国林科院继中林46杨以来,培育出的新一代黑杨派速生新品种,是在中林46杨的优良性状基础上,利用基因工程和组织培养等现代生物技术进行处理,从而"产上"的一种新型树种。目前,中国林科院及河南、河北、山东、山西、陕西、北京、天津、青海、宁夏、内蒙、新疆、安徽、 江苏、甘肃、辽宁等地林业厅(局)已通过实验,并认为表现良好。

  中林2001杨属黑杨派组间杂交种,即美国黑杨天然变种密苏里三角杨杂交而来,主要表现为树干通直圆满 ,顶端优势明显,除具有美洲黑杨的一般特征:生长量大,成才早,繁殖容易造林成活率高外,与欧美杨(沙兰杨、214杨)及美洲黑杨(69杨、72杨)相比,材积生长量提高30-50%以上,年均树高2-4m米,高可达5米,胸径2.5-6厘米,每年产材0.6-1.8m3,造林成活率提高10-30%,形数提高0.004-0.008。抗风折,抗潜中蛾、褐斑病。 以抗病虫株率计,对主要抗病提高80-100%以树干受冻破腹株率计,抗性提高90-100%。

  木材基本密度每cm3提高0.008-0.03g/cm3,木材纤维长1.009- 1.19毫米。

  中林2001杨主要用于平原、沙荒、河谷、河滩绿化,用材防护林,及四旁导植树及速生丰产林。作为工业 用材,超短或中短轮伐期中小径材可用于造纸、纤维板、定向刨花板、包装用才等;短轮伐期大径可用于制作 胶合板等;作为饮料粗蛋白超过苜蓿,适合牛、羊饮料用。 成年材用途与一般杨树相同。

七、中林2025 杨树

  中林2025杨是中国林科院林业研究所,“中林12个杨树新品种杂交育种研究”优选具有优良特性的杨树新品种,通过国家鉴定并获国家林业局科技进步一等奖。

  中林2025杨的优良特性:

  1、生长速度快,胸径年均生长量为3.5-5cm。树高年均生长量4-6m,水肥条件好可达7m以上。两年生中林2025杨每亩可产制浆造纸用材14m3。

  2、材质好,是纸浆材和板材的优质原材料。
  
  中林2025杨的用途:
  
  1、制浆造纸:木素含量低,纤维长宽比适当,综纤维素含量高,是良好的新闻造纸原料。两年生中林2025杨每亩可产14m3纸浆用材,制浆得率高达95%左右,易漂白。
  
  2、中密度纤维板:中林2025杨是良好的中密度纤维板原料,且生产成本低。
  
  3、胶合板:五至六年生中林2025杨直径可达32cm以上,可旋切单板,是良好的胶合板用材。

  4、细木工板及包装用材:五年生以上中林2025杨可用作细木工板和包装用材。

 八、廊坊杨

  廊坊杨是农林科学院专家历经16年,在供试382个杂交组合的28143株杂种后代中,精选出的能在低产立地条件下速生、高产的工业专用材美洲黑杨杂种新无性系。1997年通过河北省林业厅组织的专家委员会鉴定,该成果在同类研究中达到了国际先进水平,取得的材性指标居国内、外领先地位。经河北省林业新品种审定委员会审定,正式定名为廊坊杨。现将廊坊杨简介如下:

  (一)新颖的杂交组合

  廊坊杨1号(山海关杨X(美杨+I-63杨))、2号(I-69杨X山海关杨 )、3号(山海关杨X(小美12+白榆)),国外均无相同报道。
  
  (二)优异的生长特性

  在永定河下游沙荒地无水肥管理条件下,8-10年生林木年均树高生长量2米以上,年均胸径生长量3厘米以上,每亩年均材种生长量1米3以上。与同气候带国内、外良种相比,平均 材积生长量较山海关杨提高1倍以上;较I-214杨提高3倍以上。其中廊坊杨1号的材积平均生长量和材积连年生长量与我国引进的两个南方型黑杨相比,分别超过I-69杨50.4%和82.1%;分别超过I-72杨24.4% 和121%。 三个廊坊杨作为北方型美洲黑杨新杂交种,其速生、高产性能完全可以同南方型美洲黑杨相媲美。
  
  (三)国内、外领先的材性指标

  廊坊杨主干通直、圆满、侧枝细,主干萌枝力弱,人工整技效果好, 有利于培育无节良材;材色洁白,无心材变色、旋切加工和胶合性能良好。胶合板中试产品经国家人造板检测中心鉴定、符合国家GB-9846-88质检规定标准。  

  廊坊杨木材基本密度变幅0.344-0.410g/cm3, 分别超过中林46、I-214、露伊莎26%,41%和23%;木材纤维长度为1.0638-1.2292mm,,分别超过中林46、I- 214、露伊莎杨12%,15%和19%。

  廊坊杨主要适生范围是长城沿线和华北平原区。

九、园林绿化新树种――环保杨

  毛白杨是我国黄河中下游平原特有的乡土杨树,其树形高大美观、生长快、抗性强、材质好,广泛用于城乡园林绿化。然而,在春暖花开之时,杨絮漫天飞舞给人们生活带来了不小的烦恼。

  北京林业大学、北京市农林科学院等5家单位联合攻关选育成功了首批不飞絮的毛白杨雄株新品种――环保杨,长期困扰人们的毛白杨飞絮问题可望得到根本解决。

  与其他毛白杨品种相比,环保杨新品种具有一系列优良特性:

  木材材质优良。基本密度为每立方厘米0.38克~0.41g/cm3,抗弯强度和抗弯弹性模量比普通毛白杨高11%~65%,纤维长度1.16毫米,木材纹理通直,无湿心材,旋切不起毛,既适合作胶合板材,也适合培育成建筑材。

  经多点、多年研究和推广表明,环保杨新品种适于我国北方地区的北京、天津、河北、河南、山东、山西、陕西等省(市)推广。

 

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