蜀南竹海竹资源综合利用探讨.doc

蜀南竹海竹资源综合利用探讨第28卷2007芷第4期8月四川林业科技JournalofSichuanForestryScienceandTechnologyVo1.28,No.4Aug.,2007蜀南竹海竹资源综合利用探讨贺胜英,叶华,李开元(1.宜宾学院实验中心,四川宜宾644OOO;2.宜宾学院生物工程系,四川宜宾6440OO)摘要:本文通过与国内外其它地区竹资源及其利用的比较分析,结合蜀南竹海(简称竹海)竹资源利用现状与问题,提出了应重点发展竹质胶合材,竹基胶合材系列产品和竹沥等化学成分提取的生产,以达到提高全竹理化综合利用,减少资源浪费和污染的目的.关键词:竹类资源;综合利用;蜀南竹海中图分类号:F124.5;F59:S79;TU986文献标识码:A文章编号:10035508(2007)04-009904DiscussionontheComprehensiveUtilizationofBambooResourcesintheSouthSichuanBambooSeaHESheng.yingYEHuaLIKai.yuan(1.ExperimentCenter,Yibin644OOO;2.BioengineeringDepartment,YibinUniversity,Yibin644OOO)Abstract:ThroughcomparativeanalysisofforeignanddomesticbambooresourcesandutilizationandincombinationwiththepresentsituationofbanbooresourcesintheSouthSichuanBambooSea(i.e.BambooSea),thispaperproposesthatemphasisshouldbeputonthedevelopmentofbambooplywoodandmedicinalbambooliquid(BombooJuice)extractionproductionSOastoenhancecomprehensiveuseoftheentirebambooresourcesandtoreduceresourcewasteandpollution.Keywords:Rationaluse,Bambooresources,TheSouthSichuanbamboosea引言竹海是以竹林生境来发展旅游业的典型地区,地处四川南部,宜宾市长宁县新竹海镇境内.它是中国七大楠竹基地之一,也是以楠竹经营为支柱产业的林业区.竹林区不同于一般树木林区,它需要将35龄老竹选择性砍伐才有利于竹林再生,这为竹海长期充分利用竹资源提供了源源不断的原料保障.本文主要通过对竹海竹资源利用的现状的分析,为进一步提高竹海有限的竹林再生资源的综合利用水平提出自己的意见.1全球竹资源及其利用概况1.1全球竹资源概况世界上有竹子75属1250种,面积1400万hm,85%分布在亚洲(约1190万hm),其余15%主要分布在南美和非洲国家,如哥伦比亚,墨西哥,巴西,阿根廷,厄瓜多尔,赞比亚等2J.1.2全球竹资源利用水平概况世界有竹子分布的国家,由于社会经济发展水平不同,所以竹子利用水平也就不同.比如,在巴西,哥伦比亚,马来西亚,斯里兰卡,孟加拉等国,竹子主要以原竹形式用于传统的竹结构建筑;而在收稿日期:2007-06?18资助项目:蜀南竹海自然一经济一社会复合生态系统的可持续发展的研究>(省教育厅自然科学重点课题1998162和川省科技厅软科学重点课题1999l19)作者简介:贺胜英(1974.),女,四川泸县人,助理实验师,在读在职硕士研究生,主要从事资源与环境科学研究.10o四川林业科技28卷泰国,印度等国,除了以原竹形式用于结构建筑以外,还以竹代木生产纸浆,纸张和板型材;在日本,竹子作为原料通过深层次加工生产饲料和活性炭等,同时日本为了保护本土资源,提出了”工艺化”而不是”工业化”利用竹子的发展方向.各国传统的竹编日用品和工艺品,也因各国经济和工业化水平不同,形成了手工作业和机械化生产的巨大差异】.总体来说,由于竹类资源短缺,国外竹业开发科研开展晚,成果很少,竹材生产基本上是沿用我国传统的生产技术与方法J.1.3中国竹资源概况中国地处世界竹子分布的中心,竹类植物资源十分丰富.据统计,中国有39属500余种竹种,其中至少有250种原生竹种,竹林面积达500万hm,蓄积约l亿t一3亿t,年产量约1800万t,鲜笋约160万t,是世界第一竹资源大国.1.4中国竹资源利用概况竹材虽然是我国的一种优势资源,但竹林面积仅占我国森林面积的3%.竹材既是一种可再生的资源,但又是一种再生量有限的资源;和木材相比,其面积,活立竹蓄积量,竹材年产量的绝对量都是很小的.因此,竹材的深加工近年来在我国日益受到重视,竹材产品的研究和生产都已达到实用的水平和批量生产的规模,尤其是人造板工业在品种和规模上已位于世界前列,而质量和工艺流程,机械化生产水平亦在不断提高J.除此之外,中国的竹资源还广泛地用于建筑工棚,脚手架,农具,家具及日常生活用品,水利建设,工艺美术,园林绿化观赏等方面.早在2O世纪8O年代竹业年总产值就达120亿元,出口创汇4亿美元.中国已建立起一支世界一流的多学科的竹业专职研究队伍和技术推广体系.四川省有竹林53.3万hm,居西部之首,全国第六位.宜宾市有6.5万hm,年产竹材75万t.但宜宾竹业加工除造纸外一直未形成规模,初级产品多,拳头产品少,经济附加值不高.全市竹材保有量除造纸,竹编工艺品和农民自用外,尚有近4O万t的富余.宜宾周边也有丰富的竹资源.四川的竹材制浆造纸技术成熟,工艺水平在全国处于领先地位,而且通过规模制浆和达标排放,较好地解决了污染问题【5J.竹浆质量介于针叶树与阔叶树木浆之间,而成本大大低于木浆.四川竹浆造纸居全国之冠,年产竹浆35万t一40万t,占全国竹浆产量的一半以上.预计到2010年能达到100万t以上.全省竹林面积达至8Ohm,其中纸浆原料竹林36.7万hm,全省年产竹浆120万t,竹业年产值达到100亿元以上,竹区竹业收人占农民人均纯收人的30%以上,变竹资源大省为竹经济大省.2竹海竹资源利用现状与对策2.1楠竹竹资源地位显赫,应重点抓好楠竹材料的深加工,提高商品的附加值竹海竹林面积3251.6hm,占景区总面积的73%.共有土着竹15属58种,而楠竹是竹海里的优势种群,楠竹林面积约2959hm,占总竹林面积的91%.其蓄积量约4000万根,年砍伐量约100万根,又居四川之冠.竹海东西两区,早在上世纪五,六十年代就成立了专门的楠竹经营所,主要开展了一些生产和经营研究.但调查发现竹海的楠竹竹材资源的去向为:有60%一65%的以原竹出售;有25%一30%的用于本地日用品加工与人造竹地板加工;剩下的用于本地的竹工艺品,竹建筑与竹装饰.由此可见竹海竹材加工特别是深加工工业明显不足.我国至今已经拥有多项世界领先的自主知识产权的竹材加工发明专利和技术推广成果,如竹质胶合材和竹基胶合材系列产品的开发,加上我国每年木材缺口达3800万m和出口商品的包装箱的需要,每年需进口53亿美元的原木和木制品,而我国竹资源的绝对优势,使选择”工业化”利用竹子的发展方向成为必然.我国集装箱产量占世界50%,年需板材4O万m,过去全靠进口阿必东木材,年耗外汇近2O亿美元.国际集装箱协会和国际船东协会早在2O世纪9O年代就认定竹胶板用于集装箱底板和船用板材优于木质板材.如采用新的竹材轧机进行竹沥提取和竹材胶合板生产技术,提取了竹材体内竹沥及其成分中淀粉,脂糖和多种氨基酸,不仅增加了副产品,还防止了虫害和霉变,直接提高了胶合板的质量.将过去32道工序简化为8道工序,提高功效1倍;改高压蒸气锅炉加热为低压油炉加热,减少了能耗和污染;竹材利用率从45%提高到95%,成本下降30%.此外不少优质竹质地板如:”贵竹”,”华森王”牌产品已经成为国际竹地板行业的品牌产品,成功销往3O多个国家和地区.因此,当前应重点抓好竹海楠竹资源的深加工相关的技术引进和成果转化,以强化在国内外竞争中的资源和技术优势引.4期贺胜英,等:蜀南竹海竹资源综合利用探讨101竹海的很多日用初加工品企业面临着浙江等地的同行的竞争.由于企业规模小,技术和设备落后,造成竹材加工利用率低,竹材浪费严重,无形地增加了产品的成本价.最显着的例子是:浙江的空心凉席到竹海的批发价在8O元左右,而竹海生产的空心凉席出厂价要100元多.全国十大”竹子之乡”之一浙江省安吉县,每根商品楠竹的对应的竹产业的产值达31.5元,农民人均收人有7000元来自竹子,而同是”竹子之乡”的长宁县每根商品楠竹的对应的竹产业的产值只有15.1元,2005年全县农民人均收人中只有710元来自竹产业.究其原因是浙江的竹产业链配套完整,竹资源全竹综合利用率高,商品率和其经济附加值高.在调查过程中发现:竹海大多数竹加工厂生产的竹家具产品趋同现象严重,产品档次低,致使价格低廉,常在低端产品上恶性竞争.竹海竹工艺品的总体品位不高.虽然早在1919年巴拿马世界博览会上竹海艺人蔡金山的竹黄工艺品就获得优胜奖,调查发现有很多外地商人来竹海定货,要的数量非常大,价格也合理,但多数竹海企业都不敢去接.归纳起来其原因有:生产规模小,抗风险能力小;加工厂人员不够,设备简陋.高素质人员少,竹工艺产品品位较低,文化内涵不够丰富,品种单一,限制了竹工艺品的利润空间.本研究认为:应推行现有竹类加工企业集团化,以增强企业自身研发投资,新成果转化引进和抗风险和竞争的能力.如组建竹产业的龙头企业,完善竹业协会,可以促使企业有能力不断地更新技术,开发新产品,也避免了区内盲目建厂,互相压价恶性竞争,同时使企业赢得治理自身污染的能力,降低生产成本引.2.2竹材加工下脚料的利用率低.造纸原料基本只利用了纤维,应加强化学利用,走低耗低污染和高效之路目前竹海的竹类旅游工艺品大致有竹编,竹雕,竹枝竹节造型,竹簧和其它工艺品.由于单家独户作坊式的生产,在利用原材料上,搞某类商品的就只用竹材的某一部分,其余部分一般就被视作废料,因而原材料浪费较为严重;其次是加工厂比较分散,对竹材加工下脚料的收集再利用也造成一定的困难.竹材下脚料的开发研究已经有长足的进步.其热解干馏,可以得到四大类产品,即:竹炭,竹醋,竹焦油和竹煤气.以干燥原料重量为计算基准,竹炭的获得率约为20%一30%,竹醋及竹焦油约为50%,竹煤气为15%一20%,废弃气体约为10%左右.目前由于其它薪炭材的砍伐受到限制,作为燃料的竹炭前景看好.竹炭,竹醋已经广泛用于化工,农业,建材,食品等生产领域.特别是竹炭用于制备功能食品基料,羧甲基纤维素,竹纤维复合材料;竹炭制品主要有竹炭炭片,竹炭筒炭,竹炭颗粒,竹炭粉末,竹碎炭等.主要用途有:工业生产上其很强的吸附能力,可用来净化自来水,污水,河道和渔场,用在电冰箱中可以消除食品的异味,保持食品新鲜不变质;其优良的矿质成分,可用来改良土壤,促进植物根系生长;很好的环保性,可直接用作取暖,烧烤,野炊燃料;轻便和防腐性,用于生产生活日用品,如竹炭床垫,枕头,枕垫,马甲,腰带,文胸,帽,护腕带,坐垫,靠垫,鞋垫;细腻和色泽,用作香皂,沐浴露,洗面奶,洗发精的原料和制作竹炭画等竹炭工艺品等.随着科学技术的发展,竹炭已不再是一种简单的能源性材料,其应用范围和领域将会更加宽广.尤其是纳米技术和高新材料制备技术的发展,使竹炭的应用范围扩大到整个材料领域,它作为环保材料和功能性材料将会取得更为广泛的应用.竹醋液中的化学成份十分复杂,主要有醋酸,丙酸,丁酸,甲醇和多种有机成份,其应用目前主要在保健,饮料,动物饲料场所除臭等方面】.我国到2O世纪9O年代末才开始综合利用竹资源开发竹醋液.目前,国内除浙江,广西几家小型企业有提取竹醋液及其衍生产品的初步开发以外,尚无大规模机械化生产的.竹焦油含有200种以上的有机成份,具有很强的粘性,黑色光亮不退色.可用于飞机轮胎,电动机炭刷,可做染发,墨水,胶水,书油墨等多种功能.又如对竹废料进行常压热化学液化得到多羟基化合物.它们含有丰富的活性羟基,可作为生产硬质聚氨酯泡沫,新型聚酯型材胶粘剂的基料;再如其羧甲基纤维素(CMC)可用作分散剂,乳化剂,增稠剂,胶粘剂,上浆剂等高分子材料,在石油,建筑,涂料,陶瓷,造纸,食品等行业有广泛用途.对于包括直径过小,形状不规则等采用机械和物理方法难以利用的竹材加工剩余物,均可以采用化学方法进行处理而得到有效利用.竹海杂竹年总产量有5万t.竹海造纸所用的竹主要为黄竹,慈竹,鸡爪竹等竹类.该区域周边发展至今有年产1O万t的长宁造纸厂,生产的纸多为102四川林业科技28卷牛皮纸与土纸(草纸);年产近1万吨的江安蜀星造纸厂,主要生产牛皮包装纸;年产1.2万t的江安太平纸厂,其产品有打字纸,书写纸,牛皮纸,土纸;它们新生产的全竹浆光泽牛皮纸纸畅销2O多个省市.这些产品在江浙,云贵及东南亚一带有很好的市场.3个纸厂每年总产值3亿多元.因此竹海的造纸厂发展已经有一定的规模,是当地政府的重要财政收入来源之一.但是总体来看规模还是比较小,污染问题仍然没能解决.宜宾市已经成为全国竹浆造纸业最发达的地区,如以宜宾纸业集团,长江包装纸业股份有限公司,长宁县纸厂为龙头的24个造纸厂,竹浆产量目前只有l3万t,消耗竹材45万t,利用竹材造纸是宜宾支柱产业之一.然而竹浆造纸本身基本上仅利用了竹材的纤维,各种竹材中纤维素含量平均只有40%一50%,竹材的竹沥氨基酸,酚类等有用物质却成了对环境造成严重污染的废物.若先提取竹材的竹沥,再将渗滤后的碎竹材用于造纸,不仅变废为宝,而且极大地减少了污染治理成本.特别是伴随着泸州市纳溪区正在准备建设年产纸浆4O万t以上浆厂,雅安中竹纸业公司技改扩建l5万t,乐山造纸厂技改扩建2O万t,泸州江门造纸有限责任公司技改扩建2O万t已列入国家经贸委技改国债贴息预选项目,预计项目建成后四川省境内每年需要竹类原料240万t以上.从以上情况来看,不管是竹海及其周边的竹浆造纸业,还是整个宜宾市竹浆造纸业,都有可能面临原料,市场以及越来越大的环境污染压力.宜宾要保住这一优势产业,不仅应鼓励企业由单纯的竹物理应用向竹理化综合利用转变,加长产业链条,增加高附加值产品,转”污染包袱”为”资源财富”,以便抢先占领竞争的有利地位.竹沥又叫”竹油”实际就是”竹汁”.是从竹杆和竹鞭中提取的一种中药,为青黄色或棕黄色透明液体,具有很高的药用价值和食用价值.竹汁除含有大量的维生素,氨基酸,叶绿酸之外,还含有丰富的具有活化细胞功能的锗,硅等元素,以及糖类,黄酮类等许多生物活性物质,能活化人体细胞.竹沥饮料能清肠热,通大便,止痔核出血,降低血压等效果,竹汁含锌,铁,硒,锶,碘等微量元素和l7种氨基酸.竹汁饮料有清香,适口,清热解渴防暑之功效,是高温工作岗位上和干燥工作环境中职工的保健饮料.我国浙江,广西,四川,福建,湖南等省,均已使用竹汁,开发出了竹汁可乐,天然竹饮料,竹香米等新型食品.竹汁还可添加到各种食品中制成竹茶,竹汁酱油,竹汁米粉团等;从竹叶中提取的叶绿素和盐类可广泛用于食品着色及化妆品,医药上作活性剂和着色剂;竹提取物还可制成竹叶保鲜剂,天然食品添加剂,油脂抗氧化剂,抗肿瘤药,胰蛋白酶抑制剂等.竹叶中所含的功能因子主要是黄酮糖苷和香豆素类内酯.其有效成分的含量和生物活性均与银杏叶具有可比性.竹叶提取物具有优良的抗自由基,抗氧化,抗衰老,降血脂和血胆固醇的作用.竹叶提取物以其丰富的资源,优良的品质,显着的保健功效,清新的风味和极大的安全性,在功能性食品和医药保健品领域有着十分广阔的应用前景.竹保健酒是将密封的新鲜竹筒放人酒中,于0.2MPa压力下渗透7d,酒液因负压沁人竹筒,7d后破竹取酒,酒为宝石红色,清澈透明,醇香和谐,并含有黄酮,氨基酸,多糖,维生素类,锌,铁等元素,这样的竹酒产品具有洋酒风格.该法适合利用各种竹生产各种”绿色”保健酒J.竹料用于竹保健酒的生产,可避免竹料存放和以后发酵,霉变,大幅度地提高产品的质量.充分利用竹海竹资源,开发竹汁饮料,竹保健酒和其它竹保健产品等还能为宜宾酒业和竹海旅游注入更新的文化内涵.2.3管理局与社区居民关系紧张.应改变竹海管理模式,加强竹产业内部及其与旅游业的协调发展竹海的竹资源产权和经营权在地方国有企业(主要在长宁县竹海楠竹经营所),而竹海旅游的经营权则通过行政手段与地方完全剥离;竹海楠竹经营所对长宁县及其主管林业部门负责,竹海管理局则对宜宾市行政和其主管部门负责;结果旅游开发能力大幅度增强了,竹资源保护的内在动力却大大削弱,形式上旅游门票的20%返哺了林业,但各届林业和旅游部门领导常常从短期政绩和对口负责部门的利益出发杀鸡取卵,而不考虑本企业和社区的长期可持续发展,导致目前管理局与普通社区原住居民关系紧张,有时矛盾还相当尖锐等问题.因此本研究认为,如上所述竹产业是竹海的一大支柱产业,其本身无论是生产,加工,还是市场销售,都需要设立专门的行业管理机构,加强对竹产业的行业管理与技术,信息服务,协调企业间,企业与部门之间的关系,负起对企业等级,产品质量的评定和品牌的打造,以及新项目的可发展行性论证责任,(下转第3O页)四川林业科技28卷2122232425262728293013132ApplGenet,1991,82(4):477480.LUMZ.&Z.X.Bian.StudiesontheisolationandRF1PanalysisofpoplarchloroplastDNA.ForestResearch,1992,5:465468.黄瑶,等.叶绿体DNA及其在植物系统学研究中的应用J.植物学通报.1994,11(2):1125.卢孟柱,谢红丽.利用野绿体DNA变异研究胡杨系统发育J.西北植物,2000,20(6):11481154.Barrett,J.W.,O.P.Raj0m,F.C.Yeh,B.P.Dancik&C.Stro-beck.MitochondrialDNAvariationandgeneticrelationshipsofPopulusspecies.Genome,1993,36:8793,苏晓华,张绮纹,张望东,卞祖娴.大青杨及其近缘种的遗传变异和系统关系研究】.林业科学,1996,2:202209.张绮纹,等.杨属各派树种花粉粒表面微观结构研究一杨树定向遗传改良及高新技术育种M.中国林业出版社,1999.张新叶,尹佟明,诛葛强等.利用RAPD标记构建美洲黑杨(Populusdeides)&欧美杨(只euramer/cana)分子标记连锁图谱.面向21世纪的中国杨树发展学术讨论会交流材料,1999.向碧霞,黄敏仁,王明麻.分子标记在杨树遗传改良中的应用J.南京林业大学,1998,22:8389.MichaelT.Stevens,GeneticvariationinpostfireaspenseedlingsinYellowstoneNationalPark.MolecularEcology,1999,8:17691780.YehFC,ChongDKX,YangRC.RAPDvariationwithinandamongnaturalpopulationofTremblingAspen(PopulustremuloidcsMichx.)fromAlberta.JournalofHeredity,1995,86:45446o.SanchezN,GrauJM,ManzaneraJA,eta1.RAPDmarkersfortheidentificationofPopulus.SilvaeGenetics,1998,47(23):6770.李云海,肖含,等.用微卫星DNA标记检测中国主要杂交333435363738394041水稻亲本的遗传变异J.植物,1999,41(10):10611O66.Dayanandan,S.,0.P.RAjora&K.S.Bawa.Isolationandchar-acterizationofmicrosatellitcsintremblingaspen(Populustsmuloides).TheoreticalandAppliedGenetics,1998,96:950956.Schoot,J.V.D.,M.PospiSkova.,B.Vcsman&M.3.M.Smulde-rs.Developmentandcharacterizationofmocrosatellitemarkersinblackpoplar(PopulusnigraL.).TheoreticalandAppliedGe-netics.20oo.101:317322.aahnum,M.H.,S.Dayanandan&0.P.0m.MicrosatelliteDNAmarkersinPopulustremuloidcs.Genome,2000,43:29l329.Rajo.0.P.&H.R.Muhammad.MicrosatelliteDNAandRAPDfingerprinting.identificationandgeneticrelationshipsOfhybridpoplar(Populusxcanadensis)cultivars.TheoreticalandAppliedGenetics.2o03,1o6:470477.DOvidio,R.Nucleotidesequenceofa5.8SrDNAgeneandoftheintemaltranscribedspacersfromPopulcsdeltoids.PlantMolecularBiology,1992,19:10691072.Madan.S.,N.J.Rajagopal,N.Chauhan,R.Cronn&M.Lakshrnikumaran.Lnsthandsequencheterogeneityin5SrDNAofPopulsdehoides.Genome.20o2.45:II8l一188.FaiverRampant.P.&S.Jeandroz.RibosomalDNAstudiesinpoplar:PopulusdeltoidcsP.Irichocarpa,P.maximowicziiandP.alba.Genome,1992,35:733740.P