免费文献传递   相关文献

美国西南部和墨西哥北部龙舌兰科几个种的纤维特性



全 文 :物减少冷害 。 某些果蔬在低压贮藏下发生的
冷害低于常规贮藏 (p a n a。韶 ti e o等 , 1 9 6 8 ) 。 低
压有利于乙烯扩散 , 降低产品内外气体间 0 2
的浓度梯度 。 因此 , 用低 乙烯和低 0 : 可减轻
冷害 , 也可采用低压贮藏减轻冷 害 ( F or ne y
等 1 9 9 0 ) 。 减轻冷害的其它有效方法还有培
育抗寒品种及应用基因工程技术将抗寒基因
植入易受冷害的品种 ( p a t t e r s o n等 , 1 9 9 0 ) 。
结 论
自出现冷藏和发现冷害以来 , 探索减轻
果蔬冷害方法的工作已引起了人们的关注 ,o ’
本文综 .述了文献记载的各种可减轻或推迟冷
害的技术 , 不同作物采用的方法不同 , 其效
果也不一样 , 作物的成熟度 , 季节变化和其
它环境因子也会影响处理效 果 。 若要开发一
种更有效的保护不同作物的方法 , 还需深入
了解冷害的机制及生理基础 。
( 韩涛摘译 自P o s t h a r v e s t N e w s a n d
i n r o r m a t i o n 英文 2 卷 3 期 1 9 9 1年
周建南 、 江梅 校 )
美国西南部和墨西哥北部龙舌兰科
几个种的纤维特性
S
。 尸。 M e Za u g h艺n 等
摘要 本文刚定 了龙舌兰科 的几 个种 : 剑麻 、 灰叶剑麻 、 番麻 、 芬奇剑麻 、 抽拉剑
麻等的纤维特性 , 并与其他纤维植物作 了比较 。
国际贸易上量重要的硬质纤维是蕉麻 、
剑麻 ( A g a v e s i s a l a n a ) 、 灰叶 剑 麻 ( A .
f o u r 。 r o y d e s ) 和新西兰麻 ( p h o r m i u m ) 。
大部分纸张是用针叶树 ( 软 木 ) 制 造
的 , 主要是松树 ; 硬质纤维亦一直 用 于 造
纸 。 1 9 4 3年 B a kt in 报道 , 美国东部有一家造
纸公司用小丝兰 ( Y u u a g lau ca ) 造纸 , 供
美国海军使用 。 由蕉麻 、 剑麻和灰叶剑麻制
造的海用绳网回收后用来造 “ 绳纸 ” ( r oP e
p a钾 r ) , 这种纸具有很强的抗撕 力 , 用 于
制作袋子 、 钞票 、 银行支票 、 茶叶袋及某些
专用纸品 。
硬质纤维大多以回收品用于造纸业 , 某
些硬质纤维如巴西剑麻已直接用来造纸 。 巴
西东北部半干旱地区种植剑麻 , 为一家 日产
3 0 0吨的纸浆厂提供原料。 先将剑麻切成 5 厘
米的小块 , 锤磨 , 过筛 , 除去汁和髓 , 然后
用碱法制浆 。 其废料用作固体燃料 , 驱动磨
机 。 蕉麻和加罗麻亦已直接用来造纸 。
剑麻浆的最终产品包括新闻纸 、 袋纸 、
香烟纸 、 复写纸 、 银行支票纸 、 滤纸和茶叶
袋等 。 未漂 白的剑麻浆用作电缆和电话线的
绝缘体 , 也用来制作水泥袋及硬纸袋 。 剑麻
纤维的导 电率低 , 耐附着磨擦 ,撕裂强度大 ,
是用于生产绝缘电缆和袋子的好材料 。 漂白
的剑麻纤维纸具有良好的多孔性 、 清 洁 度
高 、 撕裂强度大 、 耐摺 、 吸收力强等特点 。
这些特性使它可用作咖啡壶的滤膜 、 真空油
的滤膜 、 空气净化器的滤膜 、 安全纸 、 香烟
滤咀 、 纱织物 、 尿布和茶叶袋 。
剑麻纤维的优点是宽度小 、 木质素含量
低和腔狭 ( 表一 ) 。 腔狭则具有较大的抗斯
表1 几种纸浆材料纤维特性的比较
… ?邹。 ?学 名A gav s e is al an aA r a u cr a ia an gs u t i fo !主 a
P ie e
a a b is e
P in往5 el l io t t i i
P in s u ta e d a
E e ualP y tus s al ign a
B am b us a ar n ud jn a e e a
.
。」 、 !长度
l牛 福 百/
~一 、
!一全止巴竺进止 _ _
宽度
(拜 m )
壁厚
林 m )
腔径 」 木质索
(拜 m )
胞 (细度

西 杉
挪威云杉
湿 地 松
火 炬 松
柳 叶 按
刺状莉竹
剑巴
裂强度 、 抗摺及延伸力 , 尽管剑麻纤维比软
木纤维短些 。
硬质纤维 纸浆的价格较高 ( 表 2 ) 。 剑
麻浆的价格为软木浆的 3 一 4 倍 , 亦远高于
西班牙草浆 、 大麻浆和棉浆 。
表 2 几种非木材纸浆和木浆价格
的比较 ( 1 9 8 5 )
示护 类
蕉麻
剑麻
棉花
西班牙草
大麻
棉籽绒
软木 ( 松树 )
价格 ( 美元 / 吨 )
2 2 0 0一 3 4 0 0
1 8 0 0一 2 2 8 0
1 15 0一 1 9 0 0
1 13 0一 1 4 1 0
1 0 6 0一 1 3 0 0
9 D 0一 9 7 0
5 2 0一 5 4 0
剑麻产值高耐早 , 是适于旱地种植的经
济作物 。 但应注意的是 剑麻耐寒力位 。 在美
国亚利桑那进行的剑麻小面积栽培发现 , 气
温到 O ℃时剑麻就会被冻死 。 佛罗里达的冬
季较冷 , 种植剑麻亦未成功 。
原产于美国西南部和墨西哥北部的龙舌
兰科中的几个种具有耐寒力 。 但用于造纸的
可行性如何 , 目前尚未进行过系统的试验 。
研究旨在评定原产于美国西南部和墨西哥北
部的龙舌兰科的一些种的纤维特性是否类似
或优于剑麻纤维 。
材料和方法
植物材料来源于几个地方 。 剑麻和灰叶
剑麻的鲜叶来自美国菲尼斯克沙漠 植 物 园
( D B G )
。 番麻 ( A . a m e r i e a n a ) 和 A g a v e
m u 。hP
。 iy 的叶片取 自亚利桑那大学 。 晚芦荟
( H e s p e r a l o e s p
,
) 的样本来自图森市 , 另几
个种的样品取 自墨西哥的阿拉莫斯 。 其余样
品均为本文作者采自野生植 株或亚利桑那的
图森市和苏必利尔市博 斯一汤 普森西南植物
园 。
将鲜叶样品浸渍于 5%K o H 。 切除坏死组
织 , 手持切片刀在叶片的上中下三个部位切
3 0片 2厘米 火 1毫米的小片 。 将纤维从叶肉中
分离出来 , 切成 2 厘米的小片 , 单 独浸债 。
将每一叶片的切片放入 4 0 毫升的 大 烧
杯中 , 内装 1 50 毫升 5%的 K O H , 盖上盖片 ,
在一桌面热板上加热到 60 一 65 ℃ 。 4 0一 4 8J/ “
时后 , 浸渍完毕 , 即可用梳针梳理 。 倒掉 K O H
溶液 , 用去离子水冲洗三次 , 然后在去离子
水中中速离心切片 10 一 3 0分钟 。 最后将水倒
出 , 切片贮藏于装有去离子水的小瓶 , 加两
滴福尔马林 。
龙舌兰科植物的花柄和茎的样品不宜用
K O H 法浸渍 , 因而采用修正的弗兰 克 林 法
来浸渍 。 将花柄锯成 2 匣米的小圆片 。 再将
所有小圆片切成 2 厘米 X I 毫米的小片 ; 但
高丝兰 ( Y u e e a e一a t a ) 例外 , 它的茎切成 7
毫米的立方体 , · 然后放入容积为 50 毫升的圆
底烧瓶 , 加入 18 毫升浸渍液 ( l份冰醋酸 ;
2 份过氧化氢 ) 。 将烧瓶绑在电容器上 , 用
一种小型的加热罩 , 慢慢加热煮沸。 将样品漂
白 ,浸足 40 一75 分钟 , 然后冲洗如上法贮存 。

用经过校准的 目镜测微计和光学显微镜
钡 l定纤维 , 每个样品测 20 条纤维 。 从小瓶子
冲的材料选有代表性的小样品制成 5 个 玻
片 , 加一滴 50 %的甘油 , 再加一滴 0 . 5 % 的
亚甲蓝 。 用梳针梳开 。 随机选 4 个部份 , 测
定最靠近视野中心的一整条纤维 。 只测定叶
片样品的纤维 。 管胞和延伸的导管成份偶而
可见 。 在花柄中 , 细胞的变化或多或少是连
续性的 , 即从狭管胞到纤维 , 全部测定 。 高
丝兰的茎中 , 所观察到和经测定的细胞大多
是管胞 。
结果
所有叶肉样品纤维的长度 、 宽度和细胞
壁厚度的测定结果见表 3 。 本研究所测定的
灰叶剑麻和 剑麻样品的纤维都比表 l 所列的
表 3

各种纤维的长度 、 宽度和细胞壁厚度 ( 2 0个样品的平均值士标准差 )
名 中名 来源 长度( m m ) 贾度一一 细胞叠撑)变
-
( 那m ) ( 环m )
A g a v e f o u r c r o y d e s ( 灰叶剑麻 ) D B G
A g a v e s i s a l a n a ( 剑麻 ) D B G
A g a v e a m e r i e a n a ( 番麻 ) T u e s o n
A g a v e c h r y s a n t h a B T S A
A g a v e d e s e r t i B T S A
a g a v e f u n k i a n a B T S A
A g a v e l e c h e g u i l l a (抽拉剑麻 ) B T s A
A g a v e m u r P h e y i T u e s o n
A g a v e P a lm e r i S PM 5 7 2 1
D a s y l i r i o n w h e e l e r i S PM 5 7 2 2
D a s y li r i o n s P

B T S A
N o l i n a b i g e l o v i i B R F
N o l i n a m i e r o e a r P a S PM 5 7 2 3
N o l i n a t e x a n a B T S A
H e s p e r a l o e f u n i f e r a ( 绳状晚芦荟 ) T u e s o n
H e s P e r a l o e n o e t u r n a S PM 5 8 5 0
H e s p e r a l o e p a r v i f l o r a (小花晚芦荟 ) T u e s o n
H e s p e r a l o e s p
.
S a n L u i s P o t o s i
H e s P e r a l o e s P

S o n o r a
Y u c c a a u s t r a l i s ( 澳大利亚丝兰 ) B T S A
Y u c c a b a c c a t a ( 浆果丝兰 ) S PM 5 8 2 3
Y u e e a e a r n e r o s a n a B T S A
Y u c e a e ; a t a ( 高丝兰 ) S P M 5 5 3 2
Y u e e
a r i g i d a B T S A
Y u c c a s e h o t t i i ( 肖特氏丝兰 S PM 5 7 2 0
Y u e e a t h o r n b e r i S P M 5 7 2 4
Y u e c a t o r r e y i ( 托里氏丝兰 ) B T S A
Y u e e a t r e e u l e a an B T S A
2

6 8土 0 。 3
1

8 4 士 0 。 2
1

7 1士 0 。 1
0
.
8 4士 0 。 1
1

0 0 土 0 。 1
0

9 7 士 0 。 1
0

9 2 士 0 。 1
1

2 9 士 0 。 1
1
.
2 2 士 0 。 1
0

9 9 士 0 。 1
0

7 9 士 0 。 1
O

6 5 士 0 。 1
1
.
0 0 士 0 。 1
1
.
1 8 士 0 。 1
3

3 7士 0 。 3
3

3 5士 0 。 3
2

6 2 士 0 。 2
4

0 1士 0 。 3
4

4 1士 0 。 3
3

5 2 士 0 。 6
2

6 2 士 0 。 2
2

6 6 士 0 。 3
1
.
9 8 士 0 。 1
2

2 3 士 0 。 2
1

9 1士 0 。 2
2

0 1士 0 . 2
2

2 9 士 0 . 3
1

8 0士 0 。 2
2 2

2 9

2 8

2 5

2 8

3 0

2 7

2 1

2 7

1 5
.
1 8
2 2

1 7

1 7

1 6

1 4

1 4

1 4

1 3
.
1 4

1 3

1 4

1 8

1滩 。
1 3

1 3

1感。
1 4

6 士 1 。
1士 2 .
7 士 1 。
7 士 1 。
O士 0 .
3 士 1。
O士 1 。
5土 0 。
9 土 O 。
5士 0 .
.
3 士 0 .
5 士 1 。
0士 0 。
7 士 O 。
5士 O 。
9 士 O。
4 士 0 。
6 士 O。
1士 O 。
9 士 O 。
7士 0 。
g 士 0 。
2 士 0 。
1士 O。
5 士 0 .
9 土 O。
8 士 0 。
`
1士 0 。
7

7 土 0 。 3
8

1士 0 。 4
4

7 士 0 。 3
6

0 士 0 。 4
4

2士 0 。 2
9

0 士 0 。 3
5

7 士 0 。 5
3

9 士 0 。 3
选。 1土 0 。 3
6

4 士 0 。 3
6

4士 0 。 3
3

4 士 0 。 8
6

3士 0 。 2
5

1士 0 。 4
3

5士 0 。 2
3

7士 O。 2
3

1士 0 。 2
3

7 士 0 。 2
3

9 士 0 。 3
5
.
8 士 O 。 2
6

O士 0 。 2
6
.
2 士 0 。 4
4

5士 0 。 3
5

4 士 0 。 2
5

8士 0 。 2
6

2土 0 。 2
6

2士 0 。 3
5

5士 0 。 3
D B G 二 沙漠植物园 (菲尼克斯 ) ; T u c s o n = 图森 ; B T S A = 博斯一汤普森西南植物园 ; E R F 二 生物资源
’ 研究所 , S a n L iu s F ot io s 二 圣路易斯彼托西 (墨西哥 ) ; oS on r a = 索诺拉 (墨西哥 ) ; S PM一一原文未说明
( 译注 )

钦木纤维短狭 。 剑麻和灰叶剑麻的细胞壁都
较厚 。 美国西南部龙舌兰属 4个种的纤维都
不及商业栽培的龙舌兰属的种的长 。 西南 部
几个种的纤维宽度为 12 一 2 9协m ,跟灰叶剑麻
和 剑麻纤维的差不多。 D as y l i r i o n 和 N o l i n a
两个属的几个种的纤维都较短而且狭 。 晚芦
荟属 几个种的纤维很长且较狭 ,细胞壁薄 。丝
兰属 几个种的纤维亦长且狭 , 细胞壁较厚 。
晚芦荟属所 有的种和丝兰属的许多个种
都具有明显的丝状叶缘 。 边缘的 “ 纤维 ” 通
常为白色 , 易于从叶片削离 。 测定了几个种
的边缘纤维 , 其结果列于表 4 。
跟表 3 相比较可以看出 , 所有供测种的
叶缘纤维细胞都明显短于叶肉纤维细胞 , 叶
缘纤维比叶 肉纤维宽些但细胞壁较薄 。
表 4 几个种 的边缘纤维的特性
种名 长度(m m ) 宽度(件m )
细胞壁厚度
( 林m )
绳状晚芦荟
H e s P e r a l o e
1 0 C t l t fl a
小花晚芦荟
H e s P e r a ! o e
Sp

浆果丝兰
1

1 5 士 0 。 1 1 9 。 1士 1 . 0 1 . 7 士 0 。 1
1

2 6 士 0 。 1 1 5 。 8士 0 。 9 2 . 8 士 0 。 1
1

2 9士 0 。 2 16 。 2土 0 。 4 3 。 0 士 0 。 2
l

8 0 士 0 。 2 1士 1 。 6 2 。 O土 0 。 2
8 土 O。 4 4 。 9 士 O 。 3:
LJQ习n乙,土
.
6 9 士 0 .

8 4 士 O 。 1 1 8 。 8 土 1 。 0 4 。 1上 0 。 2
Y u e e a
t h o r n b e r i
0

7 7 士 0 。 1 1 5 。 9 士 0 。 7 6 。 2 士 0 。 3
亦测定了绳状晚芦荟 、 H 。 n oc t ur n a和
高丝兰等三个种高花柄的纤维 , 其结果列于
表 5 。
表 5 三个种的花柄纤维特性
种 名
绳状晚芦荟
植株上部
花柄上部
下部
上部
下部
上部
下部
茎干上部
中部
下部
长度 ( m m ) 宽度 ( 孙m ) ( 细胞壁厚度拜m )
H e s P e r a l o e n o e t u r n a
2

0 0 士 0 。 3
1

3 5 士 0 。 2
1

5 7 士 0 。 2
1

2 0 士 0 。 2
1

4 6 士 0 。 2
l

6 0 士 0 。 4
2

1 4士 0 。 1
3

5 4 士 0 。 2
3

2 5士 0 。 1
2 3

5士 1 。 5
3 4

5士 2 。 2
4 0

2土 6 。 7
3 6

7 士 5 。 3
3 0

7 士 1 。 9
3 8

1士 2 。 4
2 9

8士 2 。 0
4 5

1土 1 。 1
4 4

5土 1 。 7
5

6 士 0 。 4
4

2土 0 。 3
7

1士 0 。 7
高丝兰

9 土 O。

2 士 O 。
4

1土 0 。 3
3

4士 0 。 2
5

1士 0 。 2
5
.
4 土 0 。 2
晚芦荟属两个种无茎 。 高丝兰有茎 , 老
株的茎高达 3 米 , 测定其茎高 1 米 处 的 纤
维 。 采样株种在图森生物资源研究所 。表 5 三
个种的花柄纤维都 比叶肉纤维短得多和宽得
多 。 高丝兰的茎干纤维比叶肉纤维长些和宽
些 。 这三个种的花柄和茎干细胞的形状更像
软木的管胞 , 而不像其叶片的纤维 ,可能都有
加固及输导的功能 。 H . n oc t u rn a 花柄纤维
宽度的标准差通常都较大 。 这个样品`的细胞
包括狭窄的导管分子 、 管胞和韧型纤维 。 绳
状晚芦荟和高丝兰的花柄亦有导管分子 。
讨 论
造纸需要较长且薄的纤维细胞 。 管胞长
度为 3一 4毫米的软木广 泛用于制造各种纸张
和卡纸板 。 很薄 ( 15 一20 件m )而且较短 的 纤
维 , 如西班牙草 、 甘蔗和按树 , 亦 用 于 造
纸 . , 据 C o r r a d i n i ( 1 9 7 9 ) 报道 , 剑 麻 浆 的
平均纤维长度为 2 . 9毫米 。 C a t l i n g和 G r a y s o n
( 1 9 8 2 ) 报道 , 剑麻 10 个样品的平均纤维长
度为 2 . 76 毫米 。 在本研究的样品中 , 灰叶剑麻
的纤维长度跟上述报道的剑麻纤维长度差不
敏争
多 , 而剑麻的汗维则凌些 。
在美国西南 部 , 龙舌兰属的几个 种被印
第安人广泛用作硬质纤维 。 叶片纤维用作绳
索 、 网 、 袋 、 篮 、 席 、 毯 、 纺织品 、 便鞋 、
刷子和线 。 纺织物通常用柔韧的叶芽纤维编
织 ; 老叶用于制作绳索和席子 。 本世纪初美
国西南部用龙舌兰麻制造的纸 , 可能用的是
芽纤维 。 广泛用硬质纤维来制作绳索并不一
定表明个个纤维细胞都很长 。 本研究所采样
的龙舌兰属各个种之 中 , 除了剑麻和灰叶剑
麻之外 , 纤维都相当短 , 大多在 1 毫 米 以
下 。 剑麻和灰叶剑麻都不如本文所测定的其
他同属种那么多汁 。 纤维较长可能加强了非
多汁种叶片的强度 , 而多汁则加强了叶片的
硬度 。
D a s l3T ir 掀 和 N ol in a这两个属有 密 切
的亲缘关系 , 常被从龙舌兰科分出来而成为
一个单独的科 , 即 N of in a此ae 。 这两个属的种
子圆形 , 色淡 , 而龙舌兰属 、 丝兰属和晚芦荟
属的种子黑色扁平 。 D a s y zi r i o n 和 N o l i n a 的
叶子用于制作绳索 。 D as yl i ir o n 的叶子亦 用
来制作凉鞋 、 席子及篮子 。 N ol 纽 a的叶子亦用
来制作篮子 、 席子和扫帚 。 这两个属的纤维
细胞短而狭 , 很像禾本科植物的纤维绍胞 。
晚芦荟属原产墨西哥北部 , 只 有 三 个
种 , 是一个小属 。 该属三个种的纤维把胞都
很长且狭 , 细胞壁薄 , 纤维长交鼠软木兰不
多 , 比剑麻的纤维窄长些 , 具有同类纤维的
许多用途 。 绳状晚芦荟在墨西哥新莱昂州作
为硬质纤维作物来栽培 ( T er lae s e , 1 9 0 2 ) 其
纤维用来制作细绳及 麻袋 ( D e w e y , 1 9 4 3 ) 。
丝兰属的几个种可能是美国西南部最广
泛栽培的硬质纤维植物 。 叶子用来 制 作 凉
鞋 、 篮子 、 席子 、 带子 、 刷子及绳索 。 第二
次世界大战期间 , 这个属已有几个种用于造
纸 , 包括小丝兰 ( Y . 郎a u ca ) 浆果丝 兰 和
莫哈夫丝兰 ( Y . s c hi cl i g e 1’a ) 。 两个木本种
短叶丝 兰 ( Y . b r e v i f o l i a ) 和 Y . f i l i f e r a 的
茎干亦已用于制纸浆 。 高丝兰的茎纤维长度
踉软木管胞的相似 , 应可用于制造 同 类 纸
张 。 许多种的叶肉纤维长且薄 , 适于制专用
纸张 。
美国农业部进行过一项综合调查 , 以寻
求非木本的纸浆资源 。 几种竹子 、 洋麻和一
些韧皮纤维植物很有开发价值 。 几种竹子的
纤维细胞长度为 1 . 似一 1 . 98 毫米 , 宽 度 为
1 0
.
7一 1 8 . 1井m 。 最好的韧皮纤维植物 是 洋
麻和获麻 。 洋麻的纤维细胞长 2 . 6毫 米 , 宽
1 8
.
0 卜m 。 技麻的纤维细胞长 3 . 8毫 米 、 宽
2 3
.
3 l t m

本文所研究的晚芦荟属和丝兰属有许多
个种的纤维细胞长度都大大超过美国农业部
经过筛选并给予高度评价的几种竹子的 , 其
纤维几乎像竹子的一样狭 , 其长宽比的比值
较高 。 用洋麻和寂麻制的纸浆含有高比率的
木质纤维和韧皮纤维 。 木质纤维长。 . 5一 0 . 6
毫米 , 宽 23 一 2 5卜m . 比韧皮纤维的长度 短得
多 , 但要宽些 。 洋麻和技麻的平均纤维长度
比本文所 述的龙舌兰科最好的种的纤维长度
要延得多 。 用龙舌兰科艺物制的纸浆亦会含
有一些木质纤维 , 但其比率低 。 晚芦荟属和丝
兰属几个种的纤维比剑麻纤维长些且狭些 ,
当前用于制造专用纸张 。 这 两个属的一些种
似乎是本文所述的龙舌兰科 中最适于用作造
纸原料的 , 其纤维长而狭 , 优于当前用于洗
纸的其他植物种 。
( 莫巷文译 自 E加 n o m ic B “ t a n g
英文 4 5卷 4 期 1 9引年 )