松树为什么会产生松脂?

来源: 科普中国-科学原理一点通 日期:2021-05-07

  认真观察松树就会发现,松树上常常会流出一种液体,即松树的树脂,珍贵的琥珀就是由松脂演变而来的。

  什么是松脂呢? 

  松脂是指松树中含有的树脂或者从松属树木中分泌出来的树脂。它是一种黏稠的液体,在树脂道中流动,松脂都是一滴一滴往外流,这个过程很耗时,可以延续十几甚至几十个小时。松脂还是生产松香、松节油的主要原料。

  松脂是松树光合作用的产物。在阳光的照射下,松树叶中的叶绿体不断吸收和利用光能进行光合作用,并在叶绿素和酶的共同作用下,将吸收的二氧化碳和水转化为能量丰富的有机化合物,即蛋白质和糖类等物质,并产生氧气。而生成的糖类再通过一系列生物化学反应,经过各种中间产物,后在木质部的分泌细胞中生成了松脂。所以,若要增加松脂产量,则需要松树有繁茂的枝叶、发达的根系和充足的光照,为松树提供充足的营养并增进树木的生理代谢,从而使光合作用能够更充分的进行,才能获得更多的松脂。

  松脂是如何形成的? 

  松脂是由分泌细胞合成、分泌的。在细胞膜的结构和分泌压力的作用下,松脂从分泌细胞中向外转移,这一过程是有选择地将细胞内外的溶质从浓度高的一边输向低的一边,使松脂通过细胞膜渗入并集中于树脂道中。在松脂充满树脂道后,泌脂细胞将原生质中的水分挤进周围的死细胞中,泌脂细胞在压力下呈扁形,容积缩小。此时细胞的分泌压力小于细胞的渗透压力,分泌压力不再作用,松脂的渗透变得缓慢或完全停止。

  当树脂道被切开,松脂在压力的作用下向外流出,直至压力逐渐减弱,此时被挤压的泌脂细胞吸水膨胀,树脂道管腔逐渐又充满泌脂细胞,新一轮的松脂又开始生成。在泌脂细胞的分泌压力和树脂道的渗透压力不间断的相互作用下,使树脂道内的变化不断循环,松脂得以重新形成并向外分泌。所以在有规律采割松脂的情况下,松树是可以不断产脂的。

  树脂道是松树特有的生理结构,松脂在其中流动。它分布在木质部、针叶和初生皮层中,并形成了三个相互独立的系统。按树脂道的排列规律,可分为横生树脂道和纵生树脂道两种,它们在木材中相互沟通形成树脂道系。采割松脂时,在树干外缘的木质部割一道,松脂就会通过树脂道系向外流出。

  采割的松脂需要及时加工,才有利于保证松香、松节油的品质。松脂如果长时间暴露在空气中,会挥发和氧化,颜色变黄且干涸,这样的松脂一般叫做“毛松香”,经加工提取后的产品在等级和产量上都会有所下降。

  松脂的用途 

  松脂的用途很广泛,日常生活中如把松香抹在二胡琴弦上能增加乐器的声响,印刷用的油墨中也掺有松节油。松脂还能作为重要的原料,在化工产品中使用,如肥皂工业、造纸工业、油漆涂料工业、黏合剂工业、橡胶工业、食品工业、电气工业、建筑材料工业等。

  本文由北京市第六十五中学高级教师李艳芝进行科学性把关。 

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