赵英伟,李霞,马忠才,彭智邦,刘金炽,邓家政,王建忠
桉树无性系旋切单板质量对比研究
赵英伟,李霞,马忠才,彭智邦,刘金炽,邓家政,王建忠
(广西国有东门林场,广西 扶绥 532108)
本研究以5个6年生桉树无性系DH32-26、DH32-28、DH32-43、DH299-5和DH288-4为研究材料,通过对立木生长性状、原木出材率、出板率和旋切单板质量进行评价,筛选出旋切单板品质最好的桉树无性系。结果表明:5个桉树无性系胸径、树高、枝下高呈极显著差异,树皮厚度呈显著差异;原木出板率呈显著差异;单板质量评价中的活结、死结、裂缝数量及其长度呈极显著差异,单板等级呈极显著差异;树高、材积、枝下高是影响一级板出板率的主要因子,活结数量、死结直径、最长裂缝是影响单板等级的主要因子。桉树各无性系间的差异能影响单板品质,综合得出桉树无性系DH32-43的旋切单板品质最好。
桉树无性系;旋切单板;生长性状;单板质量
桉树()是世界三大速生树种之一,也是我国南方重要的人工林和用材林战略树种之一,在全球范围内广泛引种栽培,2018年我国桉树人工林面积达546.7万hm。桉树具有速生、丰产、适应性强等特点,目前桉树优良无性系品种多样、木材产量高、经济用途广泛,已成为制浆造纸、人造板和实木利用等行业的重要原材料。
我国桉树木材广泛应用于胶合板、纤维板、刨花板及其他新型人造板生产。旋切单板是胶合板的必要构件,随着桉树木材加工技术的提高和基础设施的不断转型升级,以速生桉为原材料的旋切单板产业发展迅速。随着无卡旋切机的推广使用,8 cm小径阶桉树能够旋切出合格单板,进而缩短林木培育周期,加速了单板生产。在原木加工利用过程中,原木的出板率和单板质量直接影响木材的经济价值,单板质量同样影响集成材的品质。有研究表明材积是影响原木出材率和出板率的主要因子,旋切单板的结子、裂缝是降低单板质量的主要因子。目前,桉树人工造林的无性系品种多样,地理分布范围广,但各无性系品种之间的差异对旋切单板质量的影响有待研究。因此,筛选出适合旋切的桉树无性系品种,对提高桉树木材利用价值非常重要。本研究以广西地区分布较多的5个桉树优良无性系为对象,对其进行立木生长情况调查、原木出材率和出板率分析以及旋切单板质量评价,筛选出旋切单板品质等级高并且推广应用经济价值高的桉树无性系品种,以期为桉树无性系的材性利用和旋切单板质量评价提供科学理论依据。
试验区位于广西崇左市扶绥县东门镇广西国有东门林场华侨、雷卡分场,属亚热带大陆性季风气候,全年光热充足,年均气温21.2 ~ 22.3 ℃,极端最高温41 ℃,极端最低温−4 ℃,年无霜期346 d,年降雨量1 000 ~ 1 300 mm,相对湿度74% ~ 83%,海拔100 ~ 200 m,属丘陵台地,坡度约0 ~ 8°,试验林于2015年5月造林,造林密度为1 245株·hm,株行距2 m × 4 m。
试验材料为广西主要种植的5个桉树优良无性系,分别是东门杂交桉DH32-26、DH32-28、DH32-43、DH299-5、DH288-4。来源于东门林场东门镇地区5个6年生无性系林分,在5个无性系林分中选取5株平均木,伐倒后测量实际树高、胸径、枝下高、树皮厚度等生长性状,并按2.6 m单位长度截断,分段测量可利用的原木材积,并记录实地测量数据。
(1)单株材积公式:0.000 039 269×DBH×
式中:为单株材积(m);为胸径(cm);为树高(m)。
(2)原木材积:V=[(D+D+D+D)/2]×л
式中:V为原木材积(m);D原木大头直径(cm);D为原木小头直径(cm);D原木大头直径(cm);D为原木小头直径(cm);为原木长度(m)。
(3)出材率:C=V/V;
式中:为出材率(%);V同上。
(4)一级板出板率:C=Q/V;
式中:C为一级板出板率(%);Q为一级板数量(m);V同上。
(5)二级板出板率:C=Q/V;
式中:C为二级板出板率(%);Q为二级板数量(m);V同上。
(6)出板率:C=Q/V;
式中:C为出板率(%);Q为出板数量(m);V同上。
本研究旋切单板规格为127 cm × 64 cm × 0.17 cm,采用广西扶绥县佳林木业有限公司的无卡旋切机型号SHD1270-SK系列。单板质量评价按标准《LY/T 1599—2011》执行。
采用EXCEL、SPSS 21.0整理数据并分析。若指标间出现显著(<0.05)或极显著差异(<0.01),应用邓肯(Duncan’s)法进行多重比较,并进行Pearson相关性分析。
由表1可知,胸径之间呈极显著差异,无性系DH299-5、DH288-4胸径极显著高于DH32-26,在总体均值上提升9.1%、4.3%。树高之间呈极显著差异,无性系DH299-5、DH288-4树高极显著高于其余三个无性系,在总体均值上提升12.6%、8.3%。枝下高之间呈极显著差异,无性系DH299-5、DH288-4枝下高极显著高于其余三个无性系,在总体均值上提升32.5%、34.4%。不同无性系之间生长差异极显著,其中无性系DH299-5和DH288-4生长量突出。
由表2可知,树皮厚度之间呈显著差异,无性系DH32-28、DH32-43、DH299-5树皮厚度显著高于DH288-4,比总体均值高11.7%、2.3%、7.3%。单株材积呈极显著差异,无性系DH299-5、DH288-4单株材积极显著高于DH32-26、DH32-43,在总体均值上提升31.6%、14.8%。原木材积呈极显著差异,无性系DH299-5、DH288-4原木材积极显著高于DH32-26、DH32-43,在总体均值上提升35.7%、12.2%。各无性系间出材率差异不显著,DH32-43最大84.4%,DH32-26最小78.1%。研究选用的5个无性系在生长量方面均有差异,但在出材率方面差异不显著,表明所选用5个无性系之间的差异未能影响出材率。
表1 生长性状分析
注:(1) **表示<0.01,下同;
(2)大写字母表示<0.01,下同。
由表3可知,一级板出板率之间呈极显著差异,无性系DH32-43一级板出板率最高,在总体均值上提升16.9%。二级板出板率呈极显著差异,无性系DH299-5、DH288-4极显著高于DH32-28、DH32-43,在总体均值上提升37.1%、20.7%。原木出板率呈显著差异,无性系DH32-43、DH299-5显著高于DH32-28,在总体均值上提升6.8%、6.5%。各无性系间一、二级板出板率差异明显,在旋切板材加工利用方面,应该优先选择一级板和原木出板率高、生长量大的无性系,定向提升木材收益。
在旋切板加工行业中,主要是以一级板加工利用为主,二级板仅作为其他原料销售。因此,对各无性系生长性状和旋切单板一级出板率和出板率进行相关性分析。由表4可知,树高H与一级板出板率呈极显著负相关关系,相关系数为0.610。与单株材积V呈显著负相关关系,与枝下高呈显著负相关关系;出板率与各生长性状之间相关性不显著。表明树高、单株材积、枝下高是影响一级板出板率的主要因子。根据主要影响因子获得各无性系一级板出板率排名为DH32-43>DH32-26>DH32- 28>DH299-5>DH288-4。
表2 出材率分析
注:(1)*表示<0.05,下同;(2)同列数据后不同小写字母表示<0.05,下同。
表3 出板率分析
表4 生长性状与出板率相关性分析
表(5)中单板质量评价指标主要为单板质量缺陷。可知,各无性系间活结个数呈极显著差异,DH32-26、DH32-28极显著高于其余3个无性系。最大活结直径呈极显著差异,DH32-28极显著高于其余4个无性系。死结个数呈极显著差异,DH299-5、DH32-28极显著高DH32-43、DH32-26。最大死结直径呈极显著差异,DH32-28极显著高于其余4个无性系。裂缝数量、最大裂缝长度均呈极显著差异,DH299-5极显著高于其他4个无性系。单板等级之间呈极显著差异,DH32-43极显著高于其他4个无性系。各无性系间旋切单板质量存在差异,选择适合的无性系制作旋切单板,可以提升单板质量。
由表6可知,单板等级与活结数量呈极显著负相关关系,与最大死结直径、最大裂缝长度呈显著负相关关系,表明活结是影响单板等级的主要因子,其次是最大死结直径和最大裂缝长度。因此,板面评价指标值越小,单板质量越好。各无性系单板质量排名依次为:DH32-43>DH288-4>DH32-26>DH299-5>DH32-28。
本研究中5个6年生桉树无性系,在生长性状、出板率、板面评价方面均存在差异性,具有较大的选择潜力。经生长性状与出板率之间相关性分析,得出影响一级板出板率的主要因子为树高、单株材积、枝下高,并根据主要影响因子对各无性系进行排名,依次为DH32-43>DH32-26>DH32-28>DH288-4>DH299-5。经单板等级与单板质量评价相关性分析,得出影响单板等级的主要因子为活结数量、最大死结直径、最大裂缝长度,根据主要影响因子对各无性系进行排名,依次为DH32-43>DH288-4>DH32-26> DH299-5>DH32-28。综上所述,桉树无性系DH32-43旋切单板品质最好。
单板质量评价中,主要针对单板缺陷问题,死结、活结、裂缝均是影响单板等级的主要因子之一,缺陷的多少,直接影响旋切单板质量,进一步影响胶合板的质量。可以在适当的林龄阶段进行人工修枝,减少立木结疤,有助于提高单板质量。有研究表明造成旋切单板裂缝的主要原因是原木伐倒后水分严重流失和生长应力释放。因此,解决桉树伐倒后对原木的处理是尤为关键的,可以减少桉树原木端裂,提高单板质量,增加一级板出板率。
表5 旋切单板质量评价
表6 板面等级与板面缺陷相关性分析
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Variation in Rotary Peeled Veneer Quality AmongClones
ZHAO Yingwei, LI Xia, MA Zhongcai, PENG Zhibang, LIU Jinchi, DENG Jiazheng, WANG Jianzhong
()
This study examined five 6-year-oldclones DH32-26, DH32-28, DH32-43, DH299-5 and DH288-4 for the quality of rotary peeled veneer made from them. Investigation of growth characteristics, wood properties of standing trees, veneer board yields, and quality of the peeled veneer enabled the andclones with the best quality and yield of rotary peeled veneer to be selected. The results showed that there were significant differences among clones for DBH(Diameter at Breast Height), tree height and under-branch height as there were for bark thickness. Meanwhile, slipknots, dead knots, cracks and their numbers and length in peeled veneer sheets were also found to differ significantly among clones as did average veneer grade. Tree height, volume and under-branch height were found to be the main factors affecting the yield of veneer. Meanwhile, the main factors affecting the grade of veneer obtained from a clone were slipknot number, the diameter of dead knots and the maximum crack length. It was concluded that the differences of growth traits, timber yield and veneer board yield amongclones could all affect the veneer quality. Through comprehensive screening and evaluation, clone DH32-43 was found to provide the best the veneer quality.
clones; rotary cut veneer; growth characteristics; veneer quality
10.13987/j.cnki.askj.2021.04.005
S784
A
中央财政林业科技推广示范项目“桉树良种DH32-43产业化示范与推广”(〔2018〕TG 09号)
赵英伟(1993— ),男,硕士,助理工程师,主要从事桉树良种选育与栽培技术研究,E-mail:418847773@qq.com
王建忠(1985— ),男,硕士,高级工程师,主要从事桉树遗传改良及无性系开发研究,E-mail:379760245@qq.com