油桐的研究概括与应用前景

课程考核论文

学院：林学院

专业年级：

学生姓名:学号:

论文题目：油桐的研究概括与应用前景科目名称：

指导教师:

日期: 年 4 月 6日

摘要

油桐是一种原产于我国的油料树种，其果实所榨出的桐油，应用十分广泛。而且作为一种绿色的能源，桐油不仅在传统制造业（比如油墨行业、涂料行业）中占据着重要地位，在新兴产业（比如电子行业、生物柴油开发）中也极具人气。所以油桐的应用前景十分广泛。本文在油桐的应用前景的基础之上，对油桐的生物学特性如油桐的品种类型、油桐的主要病虫害，以及油桐的生长发育等的研究进行了简单概括。

关键词：油桐；研究概括；应用前景

Title 油桐的研究概括与应用前景

Abstract:

The tung tree is native to China's oil trees, the fruit squeeze of tung oil is widely used. But also as a green energy, tung oil, not only in the traditional manufacturing industries (such as ink industry, paint industry) occupies an important position in emerging industries (such as the electronics industry, bio-diesel development) are also very popular. So the the tung tree's very broad application prospects. The basis of the application prospects of the tung tree the tung tree biological characteristics, such as the type of tung tree varieties, the main pest of the tung tree, tung tree growth and development were brief summary.

Keywords: Tung tree Research summarized Application prospects

1 前言

油桐(Verniciafordi)在植物分类上属于大戟科(Euphorbiaceae)油桐属(VerniciaLour．)植物，广义的油桐指三年桐(Kfordii(Hemsl．Airy-Shaw))、千年桐(V montanaLour．)(又名皱桐)和日本油桐(Kcordata steud)。狭义上的油桐指的是三年桐［1］。但是我国大量种植的品种只有是三年桐和千年桐两个品种，其中三年桐所占的比重比较大，所以一般所称的油桐指的是三年桐或者是泛指三年桐和千年桐［2］。利用油桐种子榨取的油脂称为桐油。桐油是植物油中最优质的干性油，桐油既可应用于工业、医药，还可开发生产生物能源，因此，油桐产业化开发前景广阔。

在分析了前人对于油桐相关文章后，我们可以发现，前人更多是关注到油桐的利用价值，很少有人注意到油桐作为一种油料作物其本身的生物特性是什么，其有哪些主要的病害以及防治方法。只有了解了油桐的生物学信息，对其病害做出了及时的防治，才能发挥油桐的最大经济利益。

2 油桐的主要品种及类型

油桐品种分类一直是个比较困难的问题，主要原因在与长期异花授粉造成的群体异质和个体杂合性所致。油桐品种主要有光桐、皱桐、日本油桐、石栗、夏威夷油桐、菲律宾油桐的2个属、6个物种l个变种。1996后，国内外的许多学者都主张油桐分为3个属，即（1）油桐属，3个种，光桐Vernicia fordii（Hemsl.）、皱桐、日本油桐。（2）石栗属，2个种及一个变种，石栗、夏威夷油桐以及石栗变种。（3）菲律宾油桐属，1个种，菲律宾油桐［3］。

中国油桐品种较多，据统计，在我国约有184个油桐品种，主要分布在长江流域及其以南地区,包括湖南、湖北、贵州、重庆、四川、广西、广东、云南、陕西、河南、安徽、江苏、浙江、江西、福建、台湾等省(市、自治区)，以四川、湖南、湖北和贵州较为集中。国外种植油桐的国家主要有南美洲的阿根廷、巴拉圭和巴西［1、4、5］。

油桐一般归类方法有5大类法和3大类法两种：5大类法是将全国油桐品种分为大米桐、小米桐、柿饼桐、柴桐及对岁桐。3大类法是以油桐花果序特征作为一级标准，以果实特征结合树形作为第二级标准，划分为少花单生果类、中花丛生果类和多花单生果类3个品种群。

光桐（又称三年桐Kfordii(Hemsl．Airy-Shaw）)和皱桐（又称千年桐矿

V.montana Lour.）原产于我国，也是我国种植面积最大的两个品种，其中95%的油桐林系光桐林［6、26］。

3 油桐的生物学特性

油桐属典型的亚热带树种，喜光，喜温暖湿润气候，抗干旱、耐高温，对土壤要求不严。生长发育的最适条件为年平均气温l6—18℃，1月平均气温在2．5 —7．7℃，极端最低气温一l0℃以上。冬季较长的一10℃以下低温及突发性较大幅度降温则常遭冻害［6］。油桐为速生树种，树形为塔形或圆头形，俗称“一年一根棒，二年一把伞”。它还是浅根性树种，正常情况下根系是由主根、侧根、大盆细根组成［7］。油桐在 3 月下旬顶芽萌动, 4 月开花, 4 月下旬至 5 月上旬形成幼果, 10 月中下旬果实成熟。实生繁殖的油桐一般至第3 年即可开花结果, 少数第2 年或第 4 年开始结果。第6～8年进入盛果期, 盛果期可延续10 年以上。果实在生长期为青绿色, 成熟后转为暗红色。鲜果重量通常50～70g 左右, 少数70～90g 以上。果径4～8cm。单果含子数常为4～5 粒, 种子240～320 粒/kg［8、9］。

影响油桐生长的因子很多，许多不良因素都会造成油桐减产。在油桐生长发育过程当中，矿物质、水分、温度、光照等化学因素和物理因素以及一些人为因素都对油桐的生长造成影响［7］。随着工业的发展，大气污染也十分严重，SO2是主要的大气污染物质之一，油桐对SO2非常敏感，在污染源附近生长的油桐，植株矮小，生长量下降，叶片变小、变薄，叶色不正常，严重的部分坏死，落叶，落果，结实量也明显减少。廖飞勇，何平研究发现，长期低体积分数处理会使油桐叶片细胞膜的脂肪酸组成发生变化，使不饱和脂肪酸含量下降，饱和脂肪酸含量上升，从而使细胞膜的功能发生变化。而且SO2对油桐的叶绿体也造成了破坏［10、11］。

4 油桐的主要病虫害及其防治

油桐尺蠖（Buzura suppressatia Guenee）又称油桐尺蛾、大尺蠖，是一种暴食性害虫，主要为害茶、油桐、柑桔、杨梅、桉树等多种植物，发生猖獗时，叶片全被吃光，甚至造成巨大的经济损失。油桐尺蠖核型多角体病毒（Buzura suppressatia nucleopolydrovirus，Busu NPV）属于杆状病毒科（Baculo vriridae）杆状病毒属（Baculovirus），它是对油桐尺蠖有着很好的防治效果，目前已经利

用PCR技术扩增出NPV的基因序列［12］。

油桐枯萎病又名桐瘟，是我国油桐产区一种毁灭性病害。油桐枯萎病的发生发展与气象因子关系密切，枯萎病病原每年3～4月土温达15度以上开始从伤口侵入根部木质部导管中，并向上部扩展，5月开始发病，5月下旬至7月上旬为发病高峰期，10月以后停止。当气温达到23℃以上，相对湿度在75％以上时病害大发生且达到高峰期；②发病与地形、土壤性质的关系：油桐枯萎病在丘陵地区发病率高，在高山地区发病率就显著降低。防治措施主要有用千年桐作砧木、3年桐作接穗，嫁接的桐树抗病性较强。用此法防治本病效果较好。还有可以在

酸性土上施用石灰的试验有明显的防病作用［13］。油桐炭疽病也是危害油桐生长的一个病害，桐树叶片的最高发病率达到60%以上。该病害发病高峰期，一年一次。与当年的温湿度高低直接相关。如果当年雨季提早，相对湿度达70%以上，温度适当，发病期也相应提前。防治油桐炭疽病,应以改变常规的营林措施,与药剂相结合的方式进行,方能得到应有的防治效果,特别是两灰法结合托布津防治该病，值得推广［14］。

5 油桐的利用

5.1 桐油

5.1.1 桐油的组成

油桐种子榨出来的油称作桐油。我国是世界桐油主产国，也是油桐的原产地，亦是世界桐油的主要输出国。桐油含大量的不饱和脂肪酸和少量的饱和脂肪酸,是一种非常优良的生物质燃料油。我国南方自古以来就用于点灯照明。桐油为甘油三酯的混合物，其脂肪酸种类主要有6种,即棕榈酸(3.44%)、硬脂酸(2.84%)、油酸(7.15%)、亚油酸(10.04%)、亚麻酸(1.50%)和桐酸(75.03%),其中桐酸含量最高可达80%。桐酸(Eleostearic acid,ELA)是桐油中特有的、也是决定桐油性质的主要成分。作为十八碳三烯酸,桐酸含有3个共轭双键，化学性质活泼,可以引入各类官能团,聚合成许许多多的桐油族化合物。

5.1.2 桐油的应用

我国使用桐油的历史十分悠久，在隋唐时期就有使用桐油涂船、做灯油的记载，至今已有1200余年的历史。桐油是植物油中最优质的干性油，是制造最优质的油漆和油墨的基本原料，具有干燥快、附着力强、比重轻、富光泽、耐酸、耐碱、耐高温、抗冻裂、防水、防腐、绝缘、抗辐射、抗渗透等优良特性，被大量用作兵器、车船、电子、电器、建筑、装饰、机械、渔具等防水、防腐、防锈的环保型涂料；桐油还是制造生物柴油的优质原料，油桐作为生物质能源树种有可能成为缓解我国能源短缺问题的最有发展前途的生物质能源树种之一。近年来，桐油应用的重点已从传统领域转向蓬勃发展的电子工业，被大量用于制取作为电子产品心脏——大规模集成电路板的浸渍材料［15］。

5.2 其他利用

油桐的主要利用价值是桐油，但是油桐的其他部分也有极高的利用价值。桐饼是桐子榨油后的粕，含粗蛋白质28．91％，粗纤维34．23％，总糖6．94％，淀粉18．58％，水分8．40％，残油4．39％，磷3．53 mg/g，钙5．35 mg/g，镁5．15mg/g，钾12．41 mg/g，营养丰富，去毒后可以作为优质的有机肥料。桐子壳经提取可用于制作糠醛、木糖醇、栲胶和培养基等化工产品。油桐木材纹理通顺，材质较轻，木材洁白，加工容易，木材用于制造轻型家具、食用菌培养

基等，是果、木兼用的好树种。此外，油桐子味甘、辛，性寒，有毒。功能消肿毒，吐风痰，利二便［15、16］。

6 桐油的应用前景

6.1 生物能源的战略意义

能源危机、生态危机是当今世界面临的巨大挑战，能源已成为世界各国经济发展的极为重要的物资。由于生物燃料蕴藏量极大，仅地球上的植物每年生产的生物燃料量，就相当于目前人类每年消耗矿物能量的20倍，世界发达国家都在开展生物质能源开发，化石能源利用逐渐转向生物质能源利用。我国是全球最大的发展中国家，能源问题是关系到国家安全和发展的全局性问题。我国石油储量占世界的2％，消费量是世界第二，进口依存度近40％；SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。因此开发利用生物质能源是事关我国国民经济可持续发展、国家安全和社会进步的重大课题［5］。

6.2 油桐的应用前景

作为一种优良的油料，桐油有着广泛的应用领域。我国桐油主要以原料的形式出口日本、东欧、西欧、美国和泰国等国家和地区，用于集成电路、军工产品、机械新产品、涂料生产等领域。近年来桐油及其制品在国际市场销路拓展,我国的桐油出口又迎来新一轮的有利契机。

在合成树脂涂料领域,使用桐油研制水性涂料、高固体分涂料、无溶剂涂料、辐射固化涂料及粉末涂料等十多类低污染、节约型优质合成树脂涂料。在高分子合成材料领域，利用桐油的三甘油酯结构,合成聚酰胺树脂、桐油马来酰亚胺树脂、酯型环氯树脂、不饱和聚酯树脂等；性能好、成本低。利用桐油改性效应，可赋予高分子材料特定的理化性能，改善了材料的耐高温、抗冲击、电绝缘和稳定性能，为宇航业提供了优质合成材料。

在电子电器应用领域，用桐油改性酚醛树脂制得层压印刷电路板，具有稳定而优越电学性能,成本低,广泛用于高档电子产品。用桐油改性环氧酚醛作基础树脂研制的光固化阻焊剂,大大地提高PCB的线路密度。用桐油、磷、卤素等制备的阻燃剂,还广泛用于塑料、橡胶及阻燃树脂的反应中间体。

在新型油墨领域，使用桐油改性环戍二烯树脂等制备用于印刷的油墨，凝结时间可缩短到3 min，适合于高速印刷。用改性桐油、烯丙醇苯乙烯共聚物等水性照相凹版油墨,具有良好的流动性、快干性、耐磨性及无毒、无着火危险等特点；用聚合桐油研制的辐射固化油墨产品,适用于玻璃制品上印刷；用桐油制备电子束固化油墨，可用于铅质金属快速印刷固化;以桐油等制备静电复印油墨，

还可对聚乙烯超柔性薄膜制品印刷，使用结果具有耐光、耐烫、耐洗,不易脱落褪色等性能。

桐油最耐海水腐蚀,在造船方面有无可替代的质量优势。桐油的耐酸、耐碱和优良的绝缘性能是电子产品及大规模集成电路板用油漆的最佳选择。而且,近年来国际能源供应的紧张状态和能源多样化趋势也为油桐生产的恢复提供了发展机遇,油桐种子含油率高、适应性强、栽培容易是绝大多数种子植物所无法比拟的;桐油是可以直接利用的优质燃料油,对于发展我国能源多样化具有一定的战略意义。

随着经济发展和社会进步,油桐的市场发展前景看好。近年来我国造船工业发展迅速,不仅用于渔业方面的船只购销两旺,而且承揽国际造船的“订单”业务更是大量增加。同时我国地方机械制造业迅速发展,机械制造业需要大量的油漆。我国城市人口迅速增长,城镇居民在家居装饰中,对环保型油漆的需求量越来越大。这些均离不开桐油做原料。而且随着人们环保意识的增强,整个制造业对桐油的需求量不断地增加。

此外,用桐油做原料制备高聚黏合剂、高温导电胶、固化密封胶、桐油乳胶以及化学辅助剂、表面活性剂、上胶剂等,亦有广泛的应用［5］。

在能源变得日益紧张的今天，开发生物能源已经是科学家们积极尝试的一个新方向，作为生物柴油的优质树种，油桐的研究已被提上了日程。

6.3 油桐应用面临的问题

首先一个重要的问题是我国油桐种植面积锐减。随着人工合成油漆的出现，油桐业受到很大的冲击，许多油桐林被砍而改种果树，资源面积由原来的186.67万hm2下降到现在的不足６６．６７万ｈｍ２.我国桐油生产呈现滑坡现象。目前,我国桐油销售只能满足国内实际需要的50%～60%。尽管全国有15个省区产桐油,但能够外调桐油的省区只有7个,年调出量为55～75万kg。而需要桐油的省区有22个,通过国家调拨量只能满足其需求的一半［4］。

目前我国对于桐油的综合利用和深加工还不是很广泛，只是满足于油桐的出售［17］。所以开发利用桐油所带来的深层次的利益，形成自己的技术特点将是占据影响力的核心。

虽然桐油是作为生物柴油来进行开发的，但是桐油与柴油之间还存在着一些差异，桐油并不能够直接用作柴油，还需对其进行一定的改造。制造优质生物柴油要求植物油脂中多不饱和脂肪酸含量低,单一不饱和脂肪酸含量高,因此,桐油与其他木本油料植物一样,也存在多不饱和脂肪酸含量过高的问题［18、28~31］。作为潜在的生物柴油树种，油桐存在的主要问题在于桐酸含量过高,因此如何降低桐酸的含量是目前油桐分子生物学研究的焦点［23、24］。通过基因工程的手段来解决

这一问题，已经许多科学家在进行的事情了。桐酸是一种共轭脂肪酸，桐酸的生物合成是通过油酸两步脱氢而来，第一步油酸由FAD2催化脱氢生成亚油酸，第二步由FADX(A-桐酸合成酶)催化脱氢生成桐酸。目前FAD2和FADX这两种基因已经被克隆，所以尝试抑制这两种基因表达便能抑制桐酸的含量［19、20］。

结论

油桐作为一种原产于我国的重要的油料木本树种，与油茶、乌桕并称。国外本没有油桐，从我国引种后，现在许多国家都有种植，我国的油桐种植面积以及桐油产量质量都居世界第一，在世界市场上占有很多的优势。因为桐油作为干性油其本身有很多独特的优点，再加上它是作为生物柴油的优质备选油种，也越来越受到人们的关注和亲睐。所以油桐的发展前景十分广阔，国家需要加大对油桐作物的研究，并且开发油桐的深加工项目［21、22、25］。

参考文献

［1］谭晓风. 油桐的生产现状及其发展建议. 经济林研究,2006,24 (3):62-64 ［2］何方，何柏，王承南，黄正秋，王桂芝. 油桐产品质量等级标准制订说明.

经济林研究，2005,23（4）：118-122

［3］蔡金标.中国油桐品种类型的分类[J].经济林研究,1997,15(4);47-50 ［4］黄福长. 国内外油桐发展现状[J]. 佛山科学技术学院学报(自然科学版).2011, 29(3):83-87.

［5］陈建忠.张水生.张新等. 国内外油桐发展现状与建阳市发展战略对策的探讨[J]. 亚热带农业研究.2009,5(1):69-70.

［6］张惠云. 油桐的生态习性及栽培技术. 安徽林业科技,2011,37(5)：77~78 ［7］孙城,卢彭显，李建安. 中国油桐栽培利用与应用基础研究进展. 经济林研究2007,25(2):84-87

［8］李永梅，魏远新，周大林等.油桐价值及发展途径.现代农业科技，

2008,16:163.

［9］孙颖.油桐LFY同源基因的克隆及花芽分化生理基础研究[D].中南林业科技大学,2008:1-2.

［10］廖飞勇，何平. 低浓度SO2 对油桐叶片细胞膜脂肪酸含量的影响.中南林学院学报,2003,23(4):18-21.

［11］廖飞勇,何平.长期低浓度SO2对油桐色素性状的影响.经济林研究,2003,21(4):14-16.

［12］龚岷，李东，梁布锋. 油桐尺蠖核型多角体病毒聚合酶基因的克隆和序列分析.中国病毒学,2000,15(1):59-65.

［13］秦正学.油桐枯萎病的发病原因及防治措施[J].现代园

艺,2012,12;159,163

［14］陈惠敏,陈汉章,苏青霞等.y油桐炭疽病的发生及其防治[J].闽西职业大学学报,1999,3:62-65,73.

［15］谭晓风,蒋桂雄,谭方友等. 我国油桐产业化发展战略调查研究报告.经济林研究.2011,29(3):1-7

［16］顾龚平，钱学射，张卫明，张广伦. 燃料油植物油桐的利用与栽

培.2008,27(6):12-15)

［17］李军城. 我国桐油发展战略与对策[J]. 长江流域资源与环

境,1998,7(1):91-95.

［18］晁月文,李竞芸,张广辉. 生物柴油原料树种油桐的研究进展[J]. 贵州农业科学,2009,37(4):26~27

［19］汪阳东,李元,李鹏.油桐桐酸合成酶基因克隆和植物表达载体构建[J].

浙江林业科技,2007,27(2):1-5.

［20］李竞芸,张广辉,王森.RNA干涉及其在植物改良上的应用[J].分子植物育种,2007,6(S):1-4.

［21］盖廷亮.中国油桐发展战略研究[J]. 经济林研究,1999,19(7):74-76 ［22］李永梅,魏远新,周大林等.油桐的价值及其发展途径[J]. 现代农业科技, 2008, (16):113

［23］赵伟,刘拉平,杨健等.桐油转化生物柴油的研究[J]. 西北农林科技大学学报, 2007, 35(11): 770-971.

［24］周慧,黄帅,郭召智等.桐油制备生物柴油的工艺研究[J]. 应用化工,2007, 36(7): 633-635.

［25］孙颖,卢彰显,李建安.中国油桐栽培利用与应用基础研究进展[J]. 经济林研究, 2007, 25(2): 84-87.

［26］何方,谭晓风,王承南等.油桐优良无性系的选育中南林学院学报1991，

11（2）：120-124.

［27］吕平会,李龙山,谢复明等油桐引种试验经济林研究1994,12(1):55-57 ［28］何方,何柏,王承南等.油桐产品质量等级标准制订说明经济林研究2005， 23（1):118-120

［29］苏会华.浅谈生物能源小油桐综合开发利用［J］林业经济产业发展,2008(7):35-37

［30］范航,张大年.生物柴油的研究与应用[J].上海环境科

学,2000,19(11):516-518.

［31］刘伟伟,张无敌.生物柴油的理化性质及质量指标[J].能源工

程,2006,1:27-31.