08生技刘余辰漆树资源及“涂料之王”——生漆由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“天然涂料生漆”。
漆树资源及“涂料之王”——生漆
刘余辰 生命科学学院 08生技本（1）班 80812012
摘要：漆树[ Toxicodendron vernicif luum(Stokes)F.A.Barkley] 是一种重要经济树种, 原产中国, 在我国的大部分省(区)均有分布。漆树的主要产品——生漆是一种优良的天然涂料, 素有“涂料之王”之誉称, 是现代工业、农业、国防、科技、民用的重要原料。漆树木材材质软硬适中, 花纹美观, 切面光滑, 干燥后无收缩和变形、翘裂, 容易加工, 具耐腐, 耐湿, 抗虫害, 可用作建筑、家具、乐器等材料, 也可以用于各种旅游制品。漆树的叶、花、根、皮、果实、干漆和木心都可入药, 有止咳、消瘀、通经、杀虫、消肿等功效。漆花含有丰富的蜜液, 是重要的蜜源植物。“漆籽” 加工的漆油可供食用和作油漆原料, 漆蜡是制造肥皂、化妆品、蜡烛、硬脂酸等的重要原料。本文主要就生漆及漆树资源状况进行概述。
关键词：漆树；品种；分布；生漆；成分；漆汁道；利用；漆艺
漆树[ Toxicodendron vernicif luum(Stokes)F.A.Barkley] 是漆树科(Anacardiaceae), 漆树属(Toxicoden-dron)落叶乔木, 高可达到20m。奇数羽状夏叶, 互生, 集生于枝顶, 叶柄长7 ~14cm, 具柔毛, 小叶9 ~ 15, 卵形或长圆状卵形, 全缘, 两面脉上具棕邑短绒毛, 圆锥花序腋生, 与复叶近等长。花密集, 直径约1cm, 黄绿色, 5 ~ 6 月开花, 果期7 ~10 月。
漆树是我国重要的特用经济树种, 因其能产漆, 故名。还可生产漆油、漆蜡、优质木材和药物,经济价值限高。
天然漆, 即生漆, 又称国漆或大漆, 为我国著名的特产, 它是漆树的一种生理分泌物, 是漆树皮经人为刺伤后, 从韧皮部流出的乳白色粘稠液体, 与空气接触后变为黑色。生漆(orientalLacquer)是人类所知使用最早的优良天然涂料，素有“涂料之王”之誉称，是现代工业、农业、国防、科技、民用的重要原料，在我国应用已有6 900多年的历史。生漆涂刷的器物入土千年不朽，它所显示的超耐久性是近代合成涂料无法比拟的。其具优良的附着力、遮盖力、耐热性、防蚀性及抗磨损能力, 且具防辐射力, 生漆在国际市场上占重要的地位。
中国漆及精美的漆器享誉海外, 为传统出口商品, 所涂家具称全漆或大漆家具, 色泽红透光洁,华贵大方。
1.漆树资源
1.1 漆树溯古
我国利用漆液作墨记事,涂饰食器、祭器、明器、竹木器物、工艺物品以及建筑构件，已有六千多年历史；我国栽培漆树也早在先秦时期即已肇其端倪。
漆树, 古作桼木、柒木、七木或漆木, 是原产我国的树脂类工艺树种。桼的音义, 后汉许慎《说文解字》有明确解释： “ 桼, 木汁, 可以桼物；从木。象形：桼如水滴而下。凡桼之属皆从桼, 亲吉切。” 桼之名木, 诚如清人段玉裁《说文解字》称： “ 木汁名桼, 因名其木曰桼；今字作桼而桼废矣。桼, 水名也, 非木汁也。”诗、书：“梓漆、漆丝皆作漆, 俗以今字易之也。” 乃始见于春秋中叶成书的《诗经》。今本《诗经·耶风》：“椅桐梓桼” 和《诗经· 秦风》： “ 阪（阳）有漆、隰（阴）有栗” 中的漆；均应为桼。成书于战国后斯的今本《尚书· 禹贡》： “（兖州）厥贡桼丝” 以及《周礼· 夏官》： “（豫州）其利林桼丝桌” 中的漆, 也应作如是观。柒木和七木之名较桼木晚出。前者见于成书于战国末期的《山海经》：“ 刚山、多柒木”。清人汪级注：“柒即漆字” 其实应为桼。后者见于汉人诸种文献, 属于桼木通假。还可证于《说文解字段注》： “汉人多假桼为七。”史记： 六律五声八音来始。来始, 正桼始之误。尚书· 大传、汉律、历志皆作七始。史、汉同用, 今文尚书也从木”。棣见宋刻本《全芳备组》。该书为南宋陈泳辑撰 现被称之为“ 世界上最早的植物学辞典”。在该书中有棣一条。棣即古泰今漆, 在棣条目中,棣与漆乃并用。
漆树分布古今有别, 在唐以前我国漆树分布遍及今之西北、西南、华北、华中等地；自唐以后因历史气候转寒 各地农田扩大, 乃逐步偏集于秦岭、巴山、武夷山、巫山、武陵山、大娄山以及乌蒙山所构成的南北弧形地带。
1.2 资源分布概况
漆树原产中国，公元710一780年传入日本，后来又传入东南亚一些国家，因此现在日本、朝鲜、越南、老挝、泰国、缅甸、印度、柬埔寨和伊朗等国也有少量分布。从中国漆树资源的整体分布看,具有较强的地域性,秦巴山区是漆树的分布中心,在这一带山地,原生漆树变异类型较多,其中还存在不少中间过渡类型,比如陕西秦岭分布的自然变异的三倍体漆树,生长快、产漆量高。从局部看,则又有广泛的散生性,很少见有集中、成片的大面积分布,如浙江分布的“金漆”树居群小。按照中国的行政区划分,漆树分布区包括了24个省(市)、区, 500多个县,但是集中分布在陕西、湖北、四川、重庆、甘肃、贵州和云南七个省(市)。中心分布区为佛坪、岚皋、平利、竹溪、恩施、龙山、城口、北川、大方、毕节、镇雄等60多个重点产漆县,这一区域漆树资源最多,产漆量最大,其生漆总产量占中国生漆总产量的80%。
1.2.1 中国漆树的水平分布特征
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。
1.2.2 中国漆树的垂直分布特征
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。漆树的类型和所在的地理位置的差异,垂直分布的海拔有高有低。辽东半岛干山山脉,漆树垂直分布不足100m;湖北三峡天柱山海拔1815m;太行山海拔1000m;秦岭、巴山山脉,漆树分布在1000～2500m的落叶阔叶林中;六盘山南端的小陇山,分布在海拔1000～2600m;滇西北海拔1800～2800m的山地,漆树分布可达2800m。大型乔木漆树一般在400 ～2800m,小乔木漆树多分布在海拔1200m以下。漆树的天然林,也就是野生和半野生漆树一般分布在海拔1200m以上的落叶阔叶林中,时以建群种或优势种出现。漆树的人工林,也就是栽培或半栽培漆树一般分布在海拔1200m以下(除滇西北地区以外),多为单优种群落,集约程度较高。
1.3 漆树的气候适应性
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/ cm2 /年,均可正常生长。年雨量少于550mm的地区,一般没有漆树的自然分布;年平均气温超过20℃以上或年均温小于7℃的地区,也很少有漆树分布。
1.4 漆树的群集度和适生区
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:
1.4.1 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。
1.4.2 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。
1.4.3 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。
1.4.4 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。
1.5 漆树品种
漆树栽培与生漆的使用在我国已有几千年的历史。在长期栽培过程中形成了许多农家品种，它们具有一定的形态特点，适应一定的生长环境，它们比野生漆树产漆量高、生漆品质好。从1978年开始历时四年，在全国供销合作总社的组织下，对全国14个省500多个县的漆树品种资源进行了全面调查统计，以漆树外部形态特征为主要依据，经分类鉴定总结出漆树栽培品种97个，并依据产漆量大小、漆酚含量高低等指标初步筛选出47个优良品种。以后由西安生漆研究所组织，全国22个单位承担，32个单位参加，开始了全国漆树品种选优工作，以流漆量大小、漆酚含量高低、单位面积乳汁道数量等指标为依据，从中评选出46个优良品种，14个最佳品种，包括包括阳岗大木、大红袍、高八尺(红皮、黄茸)、白粉皮、薄叶漆树(碧乃金)、红壳大木、天水大叶、大毛叶、毛叶漆树、肤盐皮、岭子小木等11 个大乔木型品种和小大木、白冬瓜、水柳子等3 个小乔木型品种。
2.生漆
生漆生漆又名国漆、大漆、土漆。为漆树代谢过程中的产物，是从漆树韧皮部割口流出的乳白色乳状液体。当接触空气后, 其色泽因氧化由浅逐渐变黑, 并凝结成一层黑亮而有弹性的漆膜。由于漆膜具有很强的抗腐蚀能力, 能抵抗强酸、强碱及大多数有机溶剂的腐蚀 , 又具有防辐射、耐热、耐腐、耐水及绝缘的优良特性, 因此是一种珍贵的天然涂料, 素有“涂料之王”之称。也是一种既古老又新型的化工材料, 是现代工业、农业、国防、科技民用及外贸出口的重要物质。中国的生漆产量约占世界总产量的70%～ 85%。
2.1 生漆的化学成分研究
生漆主要由漆酚(60%～ 70%)、漆酶(
为了促进生漆生产、保证质量、扩大商品流通, 国家标准局曾于1984 年5 月15 日发布了中华人国共和国生漆标准。该标准共有5 条, 第1 条是技术指标, 区别大木漆、小木漆各制订了4 等11 级的质量指标。第2—4条是阐述检验规则及传统、理化检验方法。第5 条是包装、贮存及运输等方面的注意事项及要求。该标准还有附录A、B(补充件)及附录C(参考件)。
2.2 生漆的发生及对漆树乳汁道研究
生漆主要储存在漆树韧皮部的乳汁道内。乳汁道是由原形成层和维管形成层发生的, 在漆树各个器官的韧皮部中均有分布。树干的次生韧皮部中乳汁道数量多, 为采割生漆的主要部位。根据漆树树皮的横切面和纵切面观察, 乳汁道是一种与树干平行的长形管道, 在横切面上呈椭圆形或近椭圆形的孔, 一般分布在两列射线之间, 孔内充满生漆。其四周被一层原生质浓厚、染色较深的分泌细胞包围, 分泌细胞外围又由2~ 3 层小型薄壁组织细胞组成的鞘所围绕。乳汁道的长度一般在10 cm 左右, 分枝都在漆树主干的切线向, 分枝只有一级, 无重复分枝现象, 分枝顶端被薄壁组织与相邻的乳汁道隔开。乳汁道的发育过程可分为4 个阶段, 即原始细胞阶段、乳汁道腔的形成和扩大阶段、成熟阶段和衰老阶段。在初生结构中, 乳汁道原始细胞在原形成层外缘呈莲座状排列。以后, 原始细胞间的细胞壁中层发生膨胀, 从而细胞间的细胞壁连接疏松, 接着向各个原始细胞之间呈放射状扩展。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, 腔道周围的细胞即成为分泌细胞。为此, 漆树的乳汁道是裂生方式发生的。透射电镜观察表明, 在原始细胞阶段, 细胞内没有发现嗜锇物质, 即生漆。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, 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。漆树中的生漆是由乳汁道的分泌细胞加工成的次生代谢产物, 储存在分泌道腔中。对各器官的乳汁道发育过程的观察证明在漆树根、茎和叶中的乳汁道都是裂生起源的, 而且它们都是先于初生维管分子分化的, 但在髓中的少数乳汁道则较根、茎初生结构中的分化晚。在茎和根的次生结构中, 乳汁道存在于次生韧皮部内, 由维管形成层产生, 也是由裂生方式发生。
2.3 割漆技术
2.3.1 开割树龄
漆树分大木漆、小木漆两大类。大木漆10 年生左右, 胸径达20 厘米时, 或树皮开裂时的年份,即可开割。小木漆在5～8 年生, 胸径达15 厘米时即可开割。过早开割, 由于合适的树型没有形成, 会导致生长停滞, 影响产量;错过树龄开割, 会浪费生漆资源, 尤其是小木漆有的品种, 过迟开割会产生“胀死”现象。2.3.2 采割时间
生漆的流量与气温和湿度密切相关, 适宜的采割季节, 一般是夏至开割, 霜降收刀。由于地域、地形的差异, 各地采割期也不尽相同,可把漆叶伸园后至落叶以前定为采割期。一天中的割漆时间, 宜在黎明开始至上午10 时前结束, 阴天可以延长开割时间, 雾天可全天进行, 雨天不能开割。2.3.3 割位选择
漆树的平凹面漆多, 凸起面水多, 因此, 应在树干平凹面选择割位。割位高度应离地面30 厘米左右。开割的头年, 小木漆只宜开一个割口,大木漆可开2～3 个割口, 割口之间应保持70 厘米的垂直距离。直径小于10 厘米的树干, 靠近主枝下面和靠近侧枝上面不得开割口, 否则, 会影响树体内水分流动, 严重时会导致漆树枯死。2.3.4 割漆操作
常采用斜口和“V”字形口割漆, 前者在割位上开一个与树干呈45 度的斜口, 后者在割位上开二条呈45 度夹角的“V”字形口。割口的负荷率(割口横向宽度与割位处树干周长的比率)均不得超过50%, 割口深至形成层为度。首次割漆后, 每隔4～7 天在原割口上、下两边各割一刀,割口长度、深度与首次相同。每个割口下端均用蚌壳插入以导受漆液, 再用竹筒收集蚌壳内的漆液, 用竹筒收集的漆液, 要及时用杉木桶密封保存。
2.4 中国利用生漆的历史与现状
中国漆器从产生到发展大体经历了下列几个时期: 在原始社会未期, 距今7000 年左右, 南方的长江流域下游已经出现了原始的漆器手工业。距今约4100 年以前, 北方的黄河流域也已有了漆器生产。但当时所产生漆及漆器多归氏族部落自产自用, 消费量也很少, 还算不上真正的经营生漆。
中国经营生漆的历史始于奴隶社会。初期由官方经营, 以后逐渐扩大到民间。后期已栽培漆树。当时由于漆器很贵重, 被认为是一种奢侈品, 生漆的市场价格也由官方控制, 人们的日常生活用具仍然以陶器和青铜器为主。
进入封建社会后, 漆器业有了长足的发展。初期, 漆器手工业逐渐脱离木器业而成为一个独立的手工业部门。当时, 南方的漆器手工业发展较快, 尤以楚国的漆器工艺著名, 官僚及富豪人家的日常用具也逐渐以精美的漆器代替青铜器, 生漆的使用范围逐渐扩大, 社会消费量日益增多。经营漆器和生漆也有巨利可图, 经营者也由官方扩大到民间。到封建社会中期, 生漆的应用范围更为扩大, 漆器使用者已由官僚贵族扩大到民间的中、小地主和工商业者, 官方和民间都经营漆器、生漆和漆林。至封建社会后期, 我国的漆器手工业已达到鼎盛时期, 宫延建筑、庙宇寺观、王公贵族和大小官员的车服仪仗, 日常生活用具、作战的兵器车船、婚嫁丧葬祭祀等, 都要使用大量的生漆。
近百年以来, 中国的生漆产量及漆器业随着科技的进步及人们需求的提高, 又有了很大的提高。特别是中华人民共和国成立以后, 发展速度更快。生漆年产建国后至1978年平均为1 900 t, 至1979 年便增加到3 000t。是世界生漆主产国和主要出口国, 生漆出口量约占世界生漆贸易量的80% 左右。并出现了陕西、湖北、四川、贵州、云南等五个产漆大省, 牛王漆(陕西平利)、坝漆(湖北恩施)、严漆(浙江临安等县)等名牌生漆产地以及北京雕漆、扬州镶嵌雕漆、福州脱胎漆等闻名中外的漆器业。
总之, 中国漆器历史悠久, 技艺精湛, 历来在国际上享有盛誉, 它与丝绸、陶瓷、景泰蓝并驾齐驱, 堪称中国四大手工艺品。
2.5 国外生漆生产简况
中国虽然是漆树的主产国, 但在缅甸、柬埔寨、印度、越南、老挝、泰国、日本、朝鲜等周边国家也有少量分布。其中除印度、日本、朝鲜分布有漆属主产生漆的漆树外, 其余国家均属漆属内的非主要产漆种;或者是漆属外的其它漆源树种。其漆源植物数量、质量及生漆产量的水平都较低。唯日本的漆器业及生漆消费量比较突出, 故简述如下。
日本真正大规模人工栽培漆树林, 是在中国隋唐时期(公元581～07 年)中国漆树及栽培技术传入日本之后(据日本百科全书)。此后便在北海道南部至九州宫崎县之间广为栽培。当时天皇曾颁布律令, 命令全日本各庄园都要栽植桑和漆树, 大户100 株以上, 中户70 株以上, 小户40 株以上, 同时收缴赋税。并要求千叶、群马、石川(能登)等十多个县要向朝廷进贡漆。其中福岛县的会津是最适合种漆树的地方, 种植方法也最先进, 种植数量曾达到180 万株以上(1742), 因此也受到历代政府的保护。但到1867 年(明治年代)以后, 由于政府不再保护, 乱砍乱伐严重, 使生漆产量急剧锐减。据报道日本生漆产量, 明治十年(1877)约为800 t、大正四年(1915)降至90 t、昭和五年(1930)再次降到30 t、1958 年 降到20 t, 至1979 年只有5 t。生漆年产量由800 t 下降至5 t 的主要原因是日本参于第一次世界大战, 并且是二战的战败国, 这期间造成了对漆树资源的严重破坏。
但是, 在日本生漆产量不断减少的百年过程中, 日本漆趋业的年产值, 却是逐年增长的。年产值从1878 年的143.5 亿日元, 增加到1981 年的975.55 亿日元(按同年兑换率折合人民币7.7 亿元), 年平均增长率为62%。据此足以说明日本是一个漆器生产大国。
日本漆器以国内销售为主。以日本三大漆器产地之一的“会津漆器”为例, 1979 年度总产值为200 亿日元, 其中出口1.23 亿日元, 仅占0.7%;而生产的漆碗、食盒、酒具、点心钵盘、茶具、漆木家具等产品产值177.61 亿日元, 占总产值的87.8% , 由于都是日本人日常生活的必需用品, 全为内销。表现出日本人对漆器情有独钟的突出民族个性, 也说明日本还是一个漆器消费大国。
日本生漆年平均需要量为435 t 左右(其中漆器业需求量约170 t), 国产漆自给率仅为1.35% , 98.65% 依靠进口, 其中约80% 自中国进口。近几年来迫于形势, 日本通过种植(漆树)、代用、改性、人造(合成)等途径, 不遗余力地对生漆的开发利用采取了一系列的措施。其中“改性”是指在不失生漆原有基本特性的原则下, 对生漆的透明度及发色问题进行改进, 如日本石川县工业试验厂的坂本诚先生等发明了给生漆中加入柠檬酸等成分,从而增加了生漆的透明度, 且发色鲜亮。故日本漆业界认为日本国产漆炼制品透明度比从中国进口的漆好, 日本国产漆市场价1 kg 为6 万日元, 而中国漆1 kg 只1 万日元, 差距6倍之多。关于代用漆及人造漆, 与生漆比较,是泾渭分明的, 也是无法替代的。2.6 生漆行业发展的利用现状及其存在的问题
从漆树资源的利用状况来看,目前主要是通过采集漆树的次生代谢物——生漆来实现漆树资源的经济价值。
其开发和利用依旧留存远古时代的遗风,采集、加工、使用技能依然沿袭古代的传统,固执地以一种技艺的形式,通过师徒间的传授,一代、一代的相传而延续到现在,手段原始落后。至今没有发生根本性的变化。这种“固步自封”、低速、低效率的运转方式,极大的阻抑了自身的发展,很难适应现在工业发展的需要。造成这样局面的主要的问题有： 2.6.1 漆树生产力低
众所周知，生漆品质随漆树品种、产地、气候、采割时间及采割技术、贮存条件的不同而有变化,品质参差不齐,质量控制难度大。其次,生漆使用过程受自然因子制约,干燥条件要求苛刻,需要控制一定的温度、湿度条件。其生产周期长,劳动生产率低。2.6.2 生漆含有致敏原
生漆容易引起人的皮肤过敏反应,到现在为止尚无根治生漆过敏的良方。这种致敏反应不但成为从事生漆作业的职业病,更重要的是严重阻碍了其在工业防腐领域的推广应用。生漆本身存在的这些缺陷,使人们转而寻找其他代用品,开发新型油漆涂料品种,蚕食了生漆市场份额。2.6.3 漆林经营管理粗放,制约着漆树资源的发展
由于对科学经营漆树资源的意义认识不够,没有制定有效的持续发展、持续利用为基础的方针、政策。重收割轻培育,经营单一。其次，漆树造林方法、技术不科学、没有定向培育漆树优株优系,其结果是花工多,效果不理想,漆树品种低劣,产漆量低,严重降低了漆林的生态功能和生产力,制约着漆树资源的发展。
