尼泊尔中部两个农业生态区中,通过接种镰刀菌和物理损伤方法诱导香枝油树(Aquilaria malaccensis)形成沉香物质的比较研究

《International Journal of Forestry Research》:Comparative Study of Agarwood Formation by Fusarium Inoculation and Physical Wounding in Aquilaria malaccensis Across Two Agroecological Zones of Central Nepal

【字体: 时间:2025年11月08日 来源:International Journal of Forestry Research CS3

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  本研究在尼泊尔中部地区通过比较真菌接种(Fusarium)和物理损伤对9个月内阿婆罗木(Aquilaria malaccensis)形成的影响,发现真菌接种能显著促进树脂积累,形成更长的变色区域,并产生83种芳香化合物,包括阿婆罗芬(alpha)、愈创木酚(gamma)、莪术醇、顺式木香烯氧化物等。研究证实,树干直径与变色长度呈正相关,且成熟树木的诱导效果更佳。真菌接种法在阿婆罗木人工培育中具有更优的经济性和可持续性。

  本研究探讨了在短时间内(9个月)通过接种 Fusarium 和物理损伤促进 Aquilaria malaccensis 产生 agarwood 的效果。Agarwood 是一种珍贵的香料木材,由 Aquilaria 树木在受到真菌感染、化学压力或物理损伤后形成。这种自然过程通常需要几十年时间,因此寻找有效的加速方法对提高 agarwood 的产量和质量具有重要意义。特别是在 Nepal 的中央地区,由于野生 agarwood 的供应无法满足市场需求,人工诱导 agarwood 的形成成为研究的重点。

Aquilaria malaccensis 是一种广泛分布在亚洲的热带植物,其木材在香水、芳香疗法、医药和宗教活动中具有重要价值。随着对 agarwood 需求的增加,传统的自然形成方式已难以满足市场要求。为此,一些国家尝试了物理损伤方法,如砍伐、钉入、钻孔和折断树干等,但这些方法往往耗时较长,且产出的 agarwood 质量不稳定。近年来,生物诱导方法逐渐受到关注,尤其是利用微生物如 Fusarium 进行接种,被认为是一种环保且有效的替代方案。

本研究选择了 30 棵 Aquilaria malaccensis 树木,分别在 Nepal 的 Gulmi 和 Tanahun 地区进行实验。通过对比不同处理方式(Fusarium 接种、物理损伤和对照组)对 agarwood 形成的影响,研究发现 Fusarium 接种能够显著促进 agarwood 的形成。在实验的 9 个月后,对各处理组的 agarwood 产量和精油含量进行了分析。结果显示,Fusarium 接种组的 agarwood 产量显著高于对照组和物理损伤组。这表明,在人工条件下,使用 Fusarium 接种可能是一种有效且快速的方法,可以加速 agarwood 的形成过程。

此外,研究还发现,接种后的枝干直径与 discoloration 区域的长度之间存在显著的正相关关系。这意味着,直径较大的枝干在受到 Fusarium 接种后,更容易形成较长的 discoloration 区域,从而提高 agarwood 的产量。这一发现对于选择合适的树龄和树体大小进行接种具有指导意义,有助于优化人工诱导 agarwood 的方法。

在化学成分分析方面,通过 GC–MS 方法,研究团队从 agarwood 中鉴定出 83 种芳香化合物,包括 agaroguran(α)、eudesmol(γ)、caryophyllene、aristolene、cembrene、hinesol、13-hydroxyvalencene 和 cadonol 等。这些化合物不仅对 agarwood 的气味和品质具有重要影响,还可能在医药和香料工业中发挥重要作用。研究还发现,Fusarium 接种和物理损伤对精油成分的影响不同,这说明不同的诱导方法可能会影响 agarwood 的化学特性,从而影响其商业价值。

通过 ANOVA 和回归分析,研究进一步揭示了不同处理方式对 agarwood 形成的影响。结果表明,Fusarium 接种不仅在 discoloration 区域长度方面优于其他方法,还在 agarwood 产量和化学成分多样性方面表现出优势。同时,研究还指出,物理损伤虽然也能促进 agarwood 的形成,但其效果不如 Fusarium 接种显著。此外,研究团队发现,同一棵树上的接种孔数量对 agarwood 的平均重量没有显著影响,但接种方法的类型对最终的产量具有重要影响。

本研究的结论表明,Fusarium 接种是一种高效且环保的方法,能够显著提高 agarwood 的形成速度和产量。相比之下,物理损伤虽然也是一种可行的方法,但其效果有限,且可能带来一定的环境风险。因此,研究建议在成熟的 Aquilaria 树木上使用 Fusarium 接种,以获得最佳的 agarwood 形成效果。在 Fusarium 接种不可用的情况下,物理损伤仍可作为替代方法。

此外,研究还强调了地理环境对 agarwood 形成的影响。尽管 Gulmi 和 Damauli 两个地区的总体 agarwood 形成效果无显著差异,但不同处理方式下,化学成分的种类和含量存在明显变化。这表明,地理环境可能对不同处理方式的效果产生一定影响,未来的研究需要进一步探讨不同生态区对 agarwood 形成的潜在影响。

本研究的成果为 Nepal 的 agarwood 生产提供了重要的理论支持和实践指导。通过采用 Fusarium 接种,不仅可以提高 agarwood 的产量,还能改善其品质,从而增强其在国际市场上的竞争力。同时,对 agarwood 化学成分的分析也为相关产业提供了科学依据,有助于进一步开发其在医药和香料领域的应用潜力。

研究还指出,随着对 agarwood 需求的增加,保护和可持续利用这一资源变得尤为重要。由于 agarwood 在自然状态下形成缓慢且数量有限,过度采集可能导致其种群数量下降,进而影响生态系统的平衡。因此,人工诱导方法不仅能够满足市场需求,还能减少对野生资源的依赖,有助于实现可持续发展。

综上所述,本研究通过实验和数据分析,验证了 Fusarium 接种和物理损伤在促进 agarwood 形成方面的有效性。其中,Fusarium 接种显示出更强的诱导能力,特别是在直径较大的枝干上。这些发现为 Nepal 的农业和林业部门提供了新的思路,有助于推动 agarwood 的商业化生产,并为相关产业提供科学支持。未来的研究应进一步优化接种方法,扩大样本规模,并探索不同地理区域对 agarwood 形成的具体影响,以实现更高效的生产模式。
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