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Studies on Biology of Bamboo Timber Moulding Ⅲ. Roles of Environmental Factors in Moulding

竹材霉变生物学的研究 Ⅲ.环境条件对毛竹材霉变的影响*



全 文 :第 4 卷 第 5 期
1 9 9 1 年10月
林 业 科 学研 究 N o
FO R E S T R E SEA R C H
V o l
O C t 。 , 1 9 9 1
竹材霉变生 物 学 的研究 .
l
, 环境条件对毛竹材霉变的影响”
翁月霞 吴开云
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 )
摘婆 用自然接种后套皿异温异湿培养法和人工接种毛竹材致霉菌混合液后同 温 异 湿 培 养
法 , 对 4 ~ 5 度的毛竹冬竹材和秋竹材进行霉变测定 , 结果表明: 在温热条件下 (2 6一32 ’C ) , 毛
竹材在饱和湿度时霉变最严重 , 霉变程度与湿度成正相关 。 用分月暴露后套皿保湿法对毛 竹 4 度
( 8 年生 )冬竹材进行霉变测定 , 结果表明: 全年12 个月中, 七月 、 二月和一月暴露的毛竹块 材 ,
霉变程度极显著地低于其他 9 个月份 , 分析系因该三月气温气湿不利于致霉菌在毛竹材上定殖 繁
育之故 。 提出两种用于竹材抗霉性快速测定及防霉处理效果评估的实验室方法和供 目前生产上 暂
用的竹材霉变程度分级标准 , 并根据研究结果 , 提出了适于生产上采用的几点竹材防霉建议 。
关锐词 毛竹材 , 环境条件 , 致霉菌
适宜的环境条件是竹材霉变的重要因子之一 , 以往国内外资料未见有关的实验报道 [’, 3 1。
笔者在对毛竹材致霉菌和不同竹林基质抗霉性实验研究〔2 ’“〕的同时 , 进行了不同温湿 度 、竹
材剖开暴露于空气中的时节和贮藏位置对毛竹材霉变影响的实验研究 , 结果如下 。
1 材料和方法
1

1 材料
1
.
1
.
1 温湿度劝毛竹材霉变的影响 ¹ 19 8了年1月于浙江省安吉县灵峰寺林场灵峰分场随机
抽伐同一林分中19 8 0年出笋( 4 度 )的毛竹12 株 , 自杆中点起向上下各 取 Z m , 称为 中 段 , 备
用。 º 冬竹材为19 8 9年 1 月于本所毛竹林随机抽伐的 19 80 年出笋( 5 度 )毛竹 2 株的中段, 秋
竹材为19 8 8年 9 月于本所毛竹林随机抽伐之 19 8 2年出笋 ( 7 年生 )毛竹 4 株的中段 。
1。 1 . 2 毛竹材分月暴雾 同1 . 1。 1节¹ 中的毛竹材中段 。
1 . 1 . 3 6 种毛竹材致霉菌的菌丝生长及抱子产生温度范围初测 将下列菌种在毛竹杆 煎 汁
琼脂培养基 (毛竹主干的碎片20 9 , 琼脂20 9 , 自来水 王。0 m l) 上分离纯化 , 再于同种 培养
基上置25 ℃下培养 8 天 。 菌种如下 : 黄曲霉 A sp e : g illu , fla o u s L in k , 绳状青霉 P e : f百lliu 二
f : 。 ic u lo s u o T h o m , 桔青霉 P . c it‘n : 二 T h o m , 新月弯抱霉 Cu ; 。。la : ia lu n a t a (W a k k e r )
Bo e d ijn s t a t e o f CO rk lio bo lu : lu , a tu s N e lso n & H a a s is
, 半裸镰抱霉 F : sa 万: 二 即Ili do .
、 本文于19 90 年 4 月20 日收到 。
* 本文为加拿大国际发展研究中心( I D R C )资助项 目‘竹子 · 中国’第二期第三项内容的部分研究结果 。
* 永毛竹采样得到本所马乃训副研究员 、 所苗圃叶相银和试验林场杨之经 同志的协助 ;计算机室协助计算 ;森保室 杨婉琴
同志参加部分工作 ,英文摘要承英联邦农业局国际真菌学研究所生钩劣化分部主任p . A l so p p 博士修改, 特此熟讲 ,
5 06 林 业 科 学 研 咒 4 卷
: o se : 二 (C o o k e ) S a e e . , 串珠 镰 袍 霉胶抱变种刀 . m o : ilifo ; 脚。 J . She ld o n v a r . s ubg l-
u tin a n s W o lle n w

& R e in k in g

1

2 方法
1
.
2

1 温 湿度时毛竹材霉变的影响
1
.
2
.
1
.
1 冬竹材异温异湿培养 锯开冬竹中段成 3 c m 长小段 , 每段再纵剖成 4 月 , 随 机
取 出24 月 , 分成 8 组 , 每组 3 月 , 用75 %酒精表面消毒后 , 置实验室清洁方盘内晾干 , 放入
特制的清洁塑料袋内, 扎 口后置冰箱保存。 于1 9 8 7年 3 ~ 9 月每月初取出 l 组在竹棚暴露 ,
月底取回仍按上法在冰箱保存, 第 8 组全期暴露后 , 于每月竹月 中央 锯取 2 c m x 3 c m (竹
丝方向)的竹块 4 块(下称 “小竹块” ) , 用75 % 酒精表面消毒 , 按 4 种处理 、 8 个区 组 , 3 块
/小区置灭菌套皿中。 1 0 %湿度组用套皿内注入 灭菌水保持湿度 , 75 %湿度组套皿不注水 ,
用调温调湿箱保持湿度 , 分别在 29 ℃下1 0 % 、 29 ℃下75 % 、 26 ℃下 1 0 %和26 ℃下75 %
4 种温湿度下培养 , 4 周后记载每一竹块横断面 、 纵切面和内腔面的霉菌覆盖率 [z1 , 进行方
差分析 、 4 种温湿度间的差异显著性 St u d e nt q 检验和多重比较 。
1
.
2
.
1
.
2 冬、 秋竹材同温异湿培养 ¹ 自然接种后人工保湿法 : 1 9 8 9年 6 月梅雨期内 , 从 6
株毛竹各株中段 , 锯取小竹块 4 块 , 置搪瓷方盘中 , 放竹棚 内地面暴 露 8 天 后 套 皿 , 同上
法调节湿度 , 在30 ~ 32 ℃下的 10 0 % 、 90 % 、 80 % 和70 %湿度下培养。 º 人工接种法 : 19 8 9
年 7 月初从1。 2. 1 . 2节中¹ 所用的 6 株毛竹中段锯取另一批小竹块 , 6 块一组 , 用15 种 毛 竹
材致霉菌的混合液接种 ts1 后 , 分置 4 个无菌套皿内 , 同¹ 处理培养。
4 周后 , 按 1 . 2。 1 . 1节的方法记载统计竹块内腔面和纵切面的霉菌覆盖率。
1 . 2

2 毛竹冬竹材分月基落 19 8 7年 3 月起将 1 . 2 . 1。 1节中4度冬竹中段纵剖开的剩余竹引 ,
按竹株编号 , 同法置冰箱保存。 自该月起每月初从冰箱取出分属 6 个竹株的竹月各一块 , 内
腔面向上 , 置竹棚内木架上的曲盘内, 暴露一个月后用75 %酒精表面消毒 , 实验室晾干 , 重
入特制的清洁塑料袋内再进冰箱继续保存 , 直至次年三月初周年分月暴露完毕。 测定时从分
月暴露过的每一竹月中央锯取 1 块小竹块 , 按单块小区 、 6 次重复 , 分置12 个底部注有无菌
水的灭菌套皿中 , 在25 ℃下培养 , 4 周后同上法记载统计。
1 . 2 . 3 6种毛竹材致霉菌的菌丝 生 长和袍子产生温度范 围初测 无菌操作 , 将6种致霉菌的新
鲜纯菌体用移植针点接于 6 c m 培养皿内的竹杆煎汁琼脂培养基中央 , 每菌 6 皿 , 分 置 。、
5 、 15

25

35

45 ℃下培养。 在第 3 、 8 和 16 天分别量测菌落直径并记载抱子出现情况 ,
绘制各菌在不同温度下的生长曲线。
1
.
2

4 竹栩 内温湿度记载 1 9 8 9年梅雨期与炎夏高温期 , 在竹棚内砖地上和木架上离 地 约
1 . 3 m 处各放置 1 台自动温湿度周记仪 , 监测记录每天24 h 的气温气湿。 取每天凌晨 2 时与
下午14 时的气温气湿值绘制两个时刻棚内地面和离地1 . 3 m 高处气温气湿的点线对比图。
2 结果
2 . 1 不同沮沮度对毛竹材 . 变的形晌
表 1 列出了 4 种温湿度下毛竹材各剖面的霉变情况 。 经竹棚贮存一个月的毛竹块材 , 在
温热 (2 6~ 29 ℃ ) 、 湿度饱和的环境中 4 周 , 各剖面均布满霉菌 , 失去利用价值 , 但如置75 %
湿度下 , 则几乎不发霉 , 差异极其显著。 虽然在同一湿度下霉变程度一般以温度高的一组为
S期 翁月霞等: 竹材霉变生物学的研究 1 . 环境条件对毛竹材霉变的影响 右0 , 、
表 1 4 种沮沮度下毛竹冬竹材各剑面
的尽变比较
霉 菌 艘 盖 率 (% )
横切面 纵切面 内腔面
d
UC那72no
b
aO目.土.了血UO UOŽ2 9 ℃
1 0 0 %
2 6 ℃ ::
7 5 %
2 9 ℃
2 6 ℃
注 : 表中同一栏内具有相同英文字母的示霉变 程度无
显著差异 , 宇母不同则表示处理间有极显著 差异
( P ( 0
.
0 1 )

重 , 但两组间差异一般不显著 。 说明在以上
温度范围内 , 温度和湿度两因子中 , 湿度对
霉变的影响更大。
表 2 表明 , 毛竹块材 在 30 ~ 32 ℃ 下 4
周 , 其霉变程度与空气湿度呈正相关。 毛竹
材在1 0 %的饱和湿度下 , 霉变程度极显著
地高于在70 %和80 %湿度下 ; 但 1 0 % 与
90 %湿度下的霉变程度间 , 除自然暴露后人
工保湿的内腔面差异极显著外 , 差异一般不
显著。
表 2 和~ 32 0 4 种沮度下毛竹材两剖面的. 变比较一一一一 , . . . 国. . . . . . . . 二 . . 霉 菌 覆 盖 率 (% )湿 度 自 然 暴 露 后 人 工 保 湿 人 工 接 种 致 霉 菌 混 合 液纵 切 面 内 腔 面 纵 切 面 内 腔 面
1 0 0% 4 8 a 4 0 4 0 f 2 4 h
9 0% 3 8 a b 2 3 d 2 5 f 9 1 5 h i
80 % 2 7 b e 14 d e l ‘ 9 1 0 1
7 0% 2 4 e 1 1 e 1 8 9 5 1
注 : 表 中字母意义见表 1 。
2

2 不同月份易睡的毛竹冬竹材内腔面的排菌班盖率
6 种致霉菌的菌丝生长和抱子产生温度范围以及梅雨和炎夏高温期竹棚 内地 面 和离地
1
.
3m 处的温湿度分别列于表 3 、 图 1 和图 2 。
表 3 不同月份. 尽的毛竹冬竹材的尽变比较
基 礴 月 份 1 0月 5 月 3 月 8 月 6 月 1 1月 9 月 4 月 1 2 月 1 月 2 月 7 月 F / F o . o :
霉菌夜盖牢 (% ) 5 5 45 ‘3 4 0 ‘0 3 5 3 8 3 5 3 4 : 5 1 7 巧 3 . 1 9 * . / 2 . 5 9
差异显著性
注 : 表中同一横线所及数据与其他数据有显著差异, 横线所及数据 间无显著差异 。 O—示 p < 。. 01 ;- - - - - - - -一示 p < 0 . 0 5 。表 3 表明, 在一年中最冷的 1 月、 2 月和最热的 7 月份暴露的冬竹块材霉变最轻 。 特别
是 7 月份 , 在O。 01 水平上与除 2 月份之外的其他月份有显著差异。 据测定 , 图 1 中的 6 种毛
竹材致霉菌在O ℃与45 ℃均不能生长繁殖 , 在 5 ℃下经 16 天仍不能产生抱子。 杭州市 1 9 5 1 ~
1 9 8 0年共30 年的月均温记录表明 , 1 月和 : 2 月的月均温接近 5 ℃ 。 可以认为 , 低气温下 致霉
‘08 林 业 科 学 研 究 4 卷
拮青称 绳伏青 .
℃、",尸衬℃q‘-几JŽ、叨⋯沪尸 5 ℃
, 一刁 3 5 ℃
1 5 ℃
2 5 ℃
n仙”“Ž6甘三,,口翻(日ˆ侧平翻栩
2 峨鑫备简、瑟川‘ 2 4 6 8 10 1 2 1 4 16生长时间( d ) 2 4 6 8 1 0 12 一1 4 1 6生长时间 (d )
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5 ℃
”‘舒产f f 而~ r或了I’6 4 6 8 1 0 ’1 2 1 4 16 一~ 闷户一, 一, , , S ℃2 4 6 8 1 0 12 1 4 1 6生长时间 ( d) 生长时间( d ) 生长时 间(d )图 1 6 种致娜蔺的生长曲线 (1 9 8 7年 11 ~ 1 2月侧定)
* 开始产生抱子 * * 抱子 t 增加 * * * 产生大 t 抱子
菌接种体少、 菌丝生长缓慢是 1 月份和 2 月份暴露的毛竹材霉菌覆盖率低的主要原因。 亦据
图 1 , 该 6 种菌在35 ℃ 以上有 3 种不能生长 , 2 种生长缓慢 , 加之高温干热导致竹 材表面迅
速失水干燥 , 抑制了霉菌泡子在竹材表面的萌发与定殖 , 是炎夏高温季节( 图 2 中1 98 9年为7
月l。日至 8 月 7 日 )暴露的毛竹材霉菌覆盖率低的原因。 6 种致霉菌中的大多数在 15 一 25 ℃
间生长萦殖最好 , 其中的青霉和曲霉在第 3 天即开始产生袍子。 接种体多 , 气温气湿适宜 ,
是其他月份暴露的竹材霉菌覆盖率高的原因。
1 9 8 9年的梅雨期始于 6 月 16 日, 终于 7 月10 日 , 之后即进入炎厦高温期。 图 2 表明 , 竹
棚内离地面1 . 3 m 处 (以下简称中层 )的温湿度变幅明显大于地面处。 在梅雨期两者还比 较接
近 (湿度 , 中层5 3 多百一 1 0 0 % , 地面8 3 % ~ 1 0 0 % , 温度 : 中层2 0 ~ 2 9 ℃ , 地面2 2 ~ 2 6 ℃ ) ,
均有利于霉菌繁殖和生长, 竹材在该两处仅暴露 3 天即出现霉点 , 其后的两周内霉变发展迅
速。 但在炎夏高温季节 , 睛天白昼1 4 : 0 时竹棚中层湿度常在34 % ~ “ %左右 , 比地面湿度
( 5 % ~ 75 % )低约15 ~ 20 个百分点 , 温度高达30 ~ 39 ℃ , 比地面温度 ( 23 ~ 36 ℃ )高约 3 ~
了℃ ) , 霉变停止发展 , 而置地面处的竹材继续生霉。
后期 翁月霞等: 竹材霉变生物学的研究 宜. 环境条件对毛竹材霉变的影响 5 0奋
…次)侧贫日班丫
(沪„侧妞丫
九比、UOJ、今J,‘
习。 7 ( 月 · 日)
图 2 梅甫 , 炎X 高沮期竹栩内地面与1 . 3 m 高处的气温气湿 ( 1 9 89 年, 浙江富旧)
3 讨论与建议
3

1 竹材贮存处的沮沮度对已创开的毛竹材的. 变形晌盆大
在我国亚热带地区一年中的大部分时间 , 因温度已满足大部分毛竹材致霉菌的要求 , 气 湿
度对毛竹材霉变的影响显得更为突出。 温热条件下 (2 6一32 ℃ )的饱和湿度最利于 竹材霉变 ,
其次为 90 % 湿度 ; 而在70 %湿度下 , 存放 4 周的毛竹材 , 其内腔面霉菌覆盖率仅为 10 %左
右 。 已剖开的毛竹材在空气中暴露的时期和放置位置不同所表现的霉变程度的差别 , 实质上
是气温气湿在不同时 、 地的差别作用于毛竹材和毛竹材致霉菌及其相互关系所致。 调查中发
现密集大堆着地存放的竹材导致堆内高温高湿 , 霉菌与次生腐生菌大量滋生 , 竹材迅速劣化。
故建议贮存竹半加工材和竹制品的仓库应建于干燥处 , 不用泥地为底 ; 结构设计上应异于高
墙窄窗的一般仓库, 应采用类似傣族竹楼的高架离地通风结构。 有条件处为适应天气变化 ,
可考虑采用多扇大窗户 , 并在库内对半加工材与成品均行交叉堆放 , 以创造最好的空氢流通
林 业 科 学 研 究 4卷
条件 , 最大限度地降低贮藏物及空气的湿度 。
霉菌首先在竹材的伤剖面定殖滋生 , 顺序一般为横断面 , 纵切面 , 内腔面。外皮 。 原竹
耐贮藏 , 半加工材应尽量随剖随用 , 并以 内腔面向下在架上存放 , 尤其要避免在梅雨季节前
大量入库未经有效防霉处理的半加工材与成品。 竹材如因工艺需要 , 在加工前采用短期流水
预存时 , 自水中取 出后应避免放置于高湿处 。 竹材加工和竹编竹器厂可在生产季节上进行调
整 , 避开高湿季节 。
3
.
2 关于洲定方法
国内外现尚无用于竹材本身抗霉性和防霉处理效果评估的规范化测定方法工‘J。 本研究曾
就测定方法进行试验 , 认为本系列研究三文中所用的方法可归为二大类 : (1) 自然存放 过 梅
雨期后调查统计法 , (2 )人工强化致霉条件的实验室测定法。 第一类方法完全依赖于自然 , 存
放条件近似于大部分生产单位的条件 , 调查统计的结果反映自然界中的霉菌抱子在自然的温
湿度下对竹材基质的腐生情况 。 优点是能满足国内生产上使用的一般要求 , 直接地反映竹材
的抗霉性和防霉处理效果 , 缺点是需时长 , 用材料多 , 并且如果当年梅雨期不典型 (如 1 9 9。
年 ) , 就不能充分反映该竹材的抗霉性或防霉处理的效果 。 第二类方法又可分为 : ¹ 自然 接
种套皿保湿法 , º 人工接种致霉菌混合液套皿保湿法。 前者简便 , 只需有一个温箱 、 一只手
提高压灭菌锅 、 一瓶酒精 、 十余套培养皿和适当的能使竹材大量接触空气中霉菌的场所 , 即
可进行对整批样品的抗霉防霉比较测定 , 并于 1个月内得出结果 , 适于基层竹木场、 竹器厂
用于抗霉剂、 抗霉竹种、 竹材和竹材处理方法的筛选。 缺点是因一年中不同时期和地点 , 空
气中悬浮而降落于贮存竹材和竹制品表面的致霉微生物种类和数量及其生长繁殖条 件 的不
同 , 非在同地同条件下自然接种的样品 , 测定结果间难以比较。 后者可以不受时间、 地点的
限制 , 可在任何时间、 任何地点进行测定 , 非同批样品间可 以进行比较, 适用于不同砍伐季
节竹材、 竹种的抗霉性比较 、 防霉剂和防霉处理方法的精选 。 但人工接种法需许多纯菌种和
尚未被霉菌定殖的新鲜剖开的竹块 , 处理和接种技术要求严 , 工序多 , 难度较大 , 适宜于研
究所和试验站使用 , 而且有待于收集更多的致霉菌种以进一步发展完善。 适用的培养温度 , 根
据大多数霉菌的生长繁殖温度范围和我国南方梅雨期的气温记录 , 一般宜控制在25 ~ 29 ℃ ,
也可根据各地竹材加工和竹制品贮运 、 使用和出口的不同要求予以相应变动, 测定材料的取
样亦然。
3
.
3 关于 . 变程度分级标准
国内外亦尚无报道工‘J。 本研究文 川“J和本文中采用竹材表面的霉菌覆盖率来评定竹材的
抗霉性 , 是一种简便的初步方法。 现按本研究中对 n 个竹种的竹材和毛竹不 同竹材自然存放
和实验室诱霉的测定结果 , 提出供目前使用的竹材霉变程度分级初步标准如下。
竹材内腔 面霉菌及盖率 霉变程度 等级
O 无霉变 O
< 10 % 轻微 工
10 %~ 25 % 中等 亚
26 %~ 50 ,‘ 严重 皿
> 50 % 极严重 万
较完善的霉变分级标准 , 有待综合霉菌覆盖率、 覆盖厚度 、 损害竹材基质的深度与对竹
忘期 翁月霞等 : 竹材霉变生物学的研究 1 . 环境条件对毛竹材霉变的影响 亏11
材理化性质和加工品质影响的相关测定后予以评定 , 本研究文 工中用于比较各致霉菌致霉能
力的菌体相对覆盖量法 [z1 即是改进这一分级标准的尝试之一。
参 考 文 献
[ 1 〕 中国林科院亚林所 、 木材所竹材防霉 、 蛀 、 腐联合调查组委托 中国科技情报所国际联机拉 索 : 竹材 、 生物劣化 、
防霉 、 霉变资料 , ‘D ia lo g , Se a r e h : C A B 1 0 72 ~ 1 0 8 5年 , 1 , 8 4 ~ 1 0 8 6 年 , A g r ie o la 1 0 7 5 ~ 1 0 8 6 年 , Bio s is
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o u ld in 夕
W e馆 Y u e x ia W u K a iyu n
(T he R e s e a r c h I n st ft o te o f

S o btr o Pic a l F o r e s tr夕 C A F )
A加ract Sm a ll r e e ta ng u la r M a o b a ln b o o P ie e e s w e r e inc ub a t ed aft e r
n a t u r a l in o e u la t io n a Dd
a r t ifie ia l ino e u la t io n s e Pa r a t e ly u n d e r d iffe r e n t te
-
m Pe r a t u r e s and
r e la t iv e h u m id itie s (R H ) t o t e s t th e e ffe e ts o f m a in e n v i
-
r o n r Qe n t a l f a e to r s o n b am b o o t im b e r m o u ld i地 。 T h e r e钮 lts fr o m t h e mu lt -
iPle e o n tr a s ts o f th e t e s ts sh o w e d th a t u nd
e r te m P e r a tu r e s o f 2 6 C to 3 2℃ ,
m o s t s o r ious m o u ld i姐 o f M a o b a m b o o tim b e r o c e u r r e d a t 1 0 0 % R H ; t h e
e x t ent o f m o u ld i鳍 w a s Po sit ive ly e o r r e la t e d t o R H : th e m o u ld i职 e x te n t
o f M a o b a m b o o r iPPe d t im b e r e x Po s e d in Ju ly
,
Fe b r u a ry and J
a n u a r y w a s
sig n ifie a n tly lo w e r th a n th a t e x P o se d in o th e r m o n ths o f th e ye a r

T he tw o la b o r a to r y in o e u la t io n m e th o ds a r e r e e o m m e n d e d fo r th e fir s t
tim e fo r r aPid te s tilg
o f th e n a tu r a l r e s is ta n e e o f b am b o o t im b e r to m ou
-
lds a n d e v a lu a t io n o f m o u ld e o n tr o l tr e a tm e n ts o f b a m b oo s

A lso a Pr im
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a r d fo r g r a d in g th e e x t e n t o f b a m b o o t im b e r m o u ld in g w a s Pu t fo rw
-
a rd fo r e叮r e n t u s e 。
S鳍g e s t io ns w e r e m a d e to s to r e b a m bo o tim be r in a w a r e h o u s e o f sPe e -
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w ith h ig h b a s e Pilla r s un d
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Pu t th e b a m bo o t im b e r and h
a
nd
e r a ft s in e ro s s

w 盯5 in o rd e r to m a x im iz e
a ir e ire u la tio n a n d d e e r e a s e t h e hum id ity
a t the s u r fa e e o f b a m bo o g o od s
a
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e h o o s e s u itab le P r o e es in g s e a so n to r e d uc e m o u ld da m 昭 e 。
K e y w o rds M a o b a m b o o t im b e r ; e n v iro n m e n ta l fa e to r 3 : m o u ld in g fu n g i