綠色能源植物橡膠草的最佳收獲期研究

馮春罡 盛后財

摘要 為了確定大規模種植橡膠草（Taraxacum koksaghyz Rodin）的最佳收獲期，利用栽植的橡膠草進行試驗，通過測定不同年份、不同生長時期橡膠草的生物量、橡膠含量，計算得到單株橡膠草的橡膠產量，對比分析后，認為橡膠草的最佳收獲期為生長第2年的結實期，這可為今后橡膠草大面積種植、橡膠草提取橡膠的工業化提供理論依據。

關鍵詞 橡膠草；綠色能源植物；最佳收獲期

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）08-02237-02

Study on Optimum Harvest Date of a Green Energy Plant Taraxacum koksaghyz Rodin

FENG Chungang， SHENG Houcai

（Air Forest Protection Station in Nenjiang， Haizhen， Heilongjiang 161402； College of Forestry， Northeast Forestry University， Habin， Heilongjiang 150040）

Abstract Taraxacum koksaghyz Rodin was studied to determine the optimum harvest date by measuring different years， different growth stages biomass， rubber content， then calculated the rubber production per plant. After comparative analysis， the optimum harvest date was the time of fructification on the second year. And the result will provide a theoretical basis for future largescale cultivation and extraction industrialization of Taraxacum koksaghyz Rodin.

Key words Taraxacum koksaghyz Rodin； Green energy plant； Optimum harvest date

在全球對橡膠資源的需求量連年增加、天然橡膠產量有限且供不應求、天然橡膠資源的供需矛盾日益劇烈的背景下，積極尋找天然橡膠的替代品，尋找并順利開發、利用新型能源植物增加橡膠產量，成為解決橡膠短缺問題的研究新方向。

橡膠草（Taraxacum koksaghyz Rodin）是世界上主要的產膠植物之一[1-3]，播種當年即可收獲提取橡膠，其多年生橡膠草的根（干重）中含20%以上的橡膠[4]，且從橡膠草根部提取的天然橡膠品質優良，在工業中的利用價值不低于巴西橡膠樹所產橡膠[5]。橡膠草收獲期短，并且可輪種或間作，與巴西橡膠樹相比，適宜栽培的地區廣，是有經濟發展前途的產膠植物。目前，國內對于橡膠草這種新型綠色能源植物已有一定研究。林伯煌等從橡膠草的形態特征、生物特性、栽培、組織培養等方面全面介紹了我國對橡膠草研究現狀[6-7]。焉妮等論述了橡膠草橡膠的的結構與性能、提取方法以及蒲公英橡膠草的研究進展等[8]。梁素鈺等從植物生物技術領域詳細闡述了橡膠草的價值[9]。但較缺乏大面積種植橡膠草的經驗。

對橡膠草化學分析，尤其是橡膠的含量測定研究表明，不同時期采樣測定，橡膠草橡膠含量差異較大，橡膠含量最高達35.43%，而最低僅為16.10%[10]。為了能夠得到最大含量的橡膠，有效利用橡膠草中的橡膠，確定何時收獲橡膠草并提取橡膠成為關鍵。為此，筆者針對這一問題，為快速、準確地判斷橡膠草的最佳收獲期，獲取最大橡膠草產量而進行了研究，以期為今后橡膠草大面積種植、橡膠草提取橡膠的工業化提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

為了獲得不同時期橡膠草生物量、橡膠含量和產橡膠量的規律，根據橡膠草的生長特點及生理特性，選取橡膠草的長葉期、開花期、結實期和根鞘脫落期分別對1、2年生的橡膠草進行葉和根兩部分的取樣，測定其橡膠含量，并以此為依據，確定橡膠草采收時間。

橡膠草栽植試驗在東北林業大學溫室大棚內進行。研究中采用花盆栽植橡膠草，確保每個花盆內生長一株，并將100個花盆編號標記備用。分別在橡膠草生長第1年和第2年的長葉期、開花期、結實期和根鞘脫落期隨機選取10株進行葉、根生物量及其橡膠含量測定。

1.2 測試項目與方法

1.2.1

生物量。 將隨機選出的10株橡膠草整株收獲，并分成葉和根兩部分洗凈，80 ℃烘箱干燥24 h至恒重，分別稱取質量，得到橡膠草葉和根的生物量。

1.2.2

橡膠提取。橡膠提取采用1951年羅士韋等的改進方法完成[10-11]。

2 結果與分析

2.1 不同生長時期橡膠草生物量特征分析

由圖1可知，橡膠草葉的生物量，生長第1、2年均在結實期最大，生長第1年結實期葉生物量為35.7 g，第2年為36.2 g，且兩年內的相同時期，葉的生物量與生長年無明顯關系，差異不顯著。橡膠草根的生物量在結實期達到最大值，而到根鞘脫落期則略有降低，并且根的生物量有第2年大于第1年的規律，即大致為隨著生長時間的增加根的生物量增加（根鞘脫落期除外）。這是由于橡膠草是菊科蒲公英屬多年生草本植物，其生長的第2年是在第1年長成的老根基礎上生長出新葉，從而形成獨立植株。每一個生長年，葉片需要重新生長，而根則是在前1年積累的基礎上進行生長，因而有隨著生長時間的增加根的生物量增加的規律。

圖1 不同生長時期橡膠草生物量特征

單株橡膠草生物量與根的生物量具有相同的規律，即在結實期達到最大值，但由于第2年橡膠草葉的重新生長，第2年長葉期的單株生物量略小于第1年結實期和根鞘脫落期的生物量。由于橡膠草生長第2年后老根長新葉的這一生長特性，其根葉生物量比值在第2年的長葉期達到最大值為1.12，且總有第2年根葉生物量比值大于第1年，差異顯著（圖2）。

圖2 不同生長時期橡膠草根葉生物量比值

2.2 不同生長時期橡膠草葉和根中橡膠含量

由表1可知，生長第1、2年橡膠草的葉以及根中橡膠含量具有相同的變化規律，即橡膠含量長葉期均最低，而在結實期最高；且在同一時期的采集樣品中，橡膠草根中橡膠含量高于葉中。生長第1、2年的橡膠草葉中橡膠含量相差不多，差異不顯著，而不同生長年份的橡膠草根中橡膠含量第2年較大，與1年生橡膠草根中橡膠含量差異顯著。

2.3 不同收獲期橡膠草產橡膠量比較

根據橡膠草不同器官（根、葉）生物量及其橡膠含量，計算得到不同生長時期橡膠草葉、根及整株植物提取到的橡膠量（表2）。由表2可知，生長第1、2年的單株橡膠草提取橡膠量均為長葉期最低，分別為6.15和8.88 g，結實期最高，分別為14.50和19.71 g；除根鞘脫落期，隨著生長時間的增加，橡膠草根提取的橡膠量逐漸增加，在生長第2年的結實期達到最大值12.33 g，占整株橡膠草橡膠提取量的62.54%。

由表3可知，橡膠草生長第2年提取橡膠量根/整株均明顯高于生長第1年，且生長第2年根/整株在60%左右；而葉/整株則沒有明顯的變化規律，葉/整株在35.63%～59.44%。橡膠草生長第1年葉中提取的橡膠量占整株的54.24%（平均值），大于根占整株的45.76%（平均值）；在橡膠草生長的第2年中則恰好相反，根中提取的橡膠量占整株的62.08%（平均值），大于葉占整株的37.92%（平均值），這也與橡膠草生物量的特征及不同器官橡膠含量規律完全吻合。

3 結論與討論

3.1 結論

（1）橡膠草生長第1年葉的生物量占整株生物量的比率較大，隨著生長年份的增加，根慢慢替代葉的位置，其生物量占整株生物量比率逐漸增加。

（2）不同生長時期的橡膠草葉橡膠含量差異顯著，結實期含量最高，而生長年份對其橡膠含量影響不大；

不同生長時期及不同年份對橡膠草的根橡膠含量有較大影響，其中以2年生橡膠草結實期的根中其橡膠含量最高。

（3）在橡膠草生長第2年的結實期收獲其葉和根能夠獲得最高含量的橡膠，進而能夠獲得最高的橡膠產品的收益，因此橡膠草的最佳采收時間為生長第2年的結實期。

3.2 討論

該研究中僅驗證了橡膠草生長的第1、2年生物量、橡膠含量及橡膠提取量的規律，對于多年生草本植物，隨著其生長的繼續，是否能夠滿足或進一步放大這一規律還有待于進一步驗證。另外，作為一種多年生草本植物，橡膠草根可以進行逐年積累生物量，而其葉則可以連年收獲提取橡膠，在大規模種植橡膠草時，是否可以先連續收獲橡膠草葉提取橡膠，待其橡膠含量較高的根達到最大生物量時再收獲提取橡膠，以獲得最大的橡膠產量也有待于進一步試驗驗證。

參考文獻

[1]

中國科學院《中國植物志》編輯委員會.中國植物志[M].北京：科學出版社，1999：45-46.

[2] 龔祝南，張衛明，劉常宏，等.中國蒲公英屬植物資源[J].中國野生植物資源，2001，20（3）：9-14.