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不同覆盖物对勃氏甜龙竹笋生长与品质的影响

2023-05-12高永茜蔡婷婷杨跃仙张国昌万晓丽刘世平李秀君铁学江黄绍琨石定宏杨廷丽何家梅

世界竹藤通讯 2023年2期
关键词:覆盖物玉米秆菜籽

高永茜 蔡婷婷 杨跃仙 张国昌 万晓丽 刘世平 李秀君 铁学江 黄绍琨 石定宏 杨廷丽 何家梅

(1 云南林业职业技术学院 昆明 650224;2 孟定海关综合技术中心 云南临沧,677000;3 云南省临沧市林业科学院 云南临沧 677000)

勃氏甜龙竹(Dendrocalamusbrandisii),俗称甜龙竹、甜竹等,属禾本科(Poaceae)竹亚科牡竹属大型丛生竹种,是热带、亚热带适生竹种,主要分布在云南南部和西部海拔600~2 000 m的生境。该竹种秆型高大,适生能力强,材质坚韧,物理力学强度高,主要用于建筑用材、家具、农具、渔具、棚架、围篱、筷子等,具有较高的经济价值[1]。勃氏甜龙竹正常发笋期为6—10月,笋体大、产量高,品质优良,肉质脆嫩,鲜甜可口[2],是人们喜爱的保健绿色食品。因此,勃氏甜龙竹是云南特产“3种甜龙竹”中分布最广、秆型最大、品质最好的一种,是优质的笋材两用竹。

竹笋萌发受土壤肥力、土壤水分以及温度等环境因子的影响[3],通过科学的栽培技术措施控制竹丛土壤的水分、肥力、温度等,可提高竹笋的产量和品质。林地覆盖对提高竹林经济效益、实现可持续经营具有重要意义,是近年来广泛采用且行之有效的栽培技术措施。常见的竹林覆盖材料包括稻草、锯末、谷壳等,这些材料具有提高地表温度、保持土壤湿度、促进土壤微生物的活动、抑制杂草生长等作用,而且简单易得、价格低廉。丁胜华等[4]研究不同地表覆盖对毛竹林地温及竹笋生长的影响发现,相比于半荒芜竹林地(对照),稻草覆盖和稻草+谷壳覆盖效果较显著,其次是竹叶覆盖。陈洪等[5]研究认为,覆盖材料以糠壳+鸡粪+稻草为最佳配方。王海霞等[6]将稻草和砻糠作为覆盖基础层,选择鸡粪、麦麸、菜饼等作为添加材料进行雷竹林地覆盖增温,结果增产效果显著。此外,覆盖材料和覆盖次数对于林地土壤的物化性质也具有明显影响[7]。

目前,关于竹林覆盖物的研究主要集中在散生竹[4-5,8],而针对丛生竹类的研究相对较少。本文以勃氏甜龙竹为对象,研究不同覆盖材料对于竹林土壤温度、湿度以及笋产量和品质的影响,旨在为勃氏甜龙竹笋用林的栽培管理提供参考,探索提高产量和经济效益的有效途径。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于云南省西南部的临沧市临翔区马台乡唐家村(东经99°49′—100°26′,北纬23°29′—24°16′),属亚热带山地季风气候,年平均气温16.8~17.9 ℃,光照充足,雨量充沛,年均降雨量约1 540 mm;冬无严寒,夏无酷暑,终年无霜,四季如春。研究地属勃氏甜龙竹主产区,试验地竹林立地条件基本一致,竹林密度和竹林结构基本合理。

1.2 试验设计

2021年12月初,在试验地选择同一个坡面林相整齐的地段,按随机区组设计,沿等高线设置4个间隔10 m的平行样带,在每个样带上,设置4个2 m × 2 m的正方形样地(每个样地即为一个竹丛),共16个样地。

每个样带上的4个样地分别设置4种覆盖处理:不覆盖(对照),竹叶,菜籽饼,玉米秆。各类覆盖物厚度均为10 cm左右。覆盖时间为2021年12月至2022年9月,在此期间,加强竹林管护,防止人畜破坏。试验期间,利用手持式温度计和湿度计定期测量20 cm深的土壤温度和湿度。

在出笋期,记录每个样方内每个竹笋的出笋时间,随机标记10棵竹笋,用最小刻度为1 mm的钢质围尺连续跟踪测量竹笋的地径以及高度,并在采笋后及时测量鲜笋质量。每个样地随机挖取3棵竹笋,置于4 ℃环境下保鲜并送往国家坚果类检测重点实验室进行品质测试,测试指标包括:水分、蛋白质、脂肪、总糖以及铬、锰、镍、铜和砷等重金属和非重金属含量。

1.3 数据分析

采用SPSS(18.0)进行数据分析,用Sigmaplot(12.0)进行作图。

2 结果与分析

2.1 不同覆盖物对竹林土壤温度的影响

通过方差分析和多重比较可以看出(图1),不同覆盖处理对竹林内土壤温度有显著影响(F4,20= 8.61,P<0.05)。当以菜籽饼作为覆盖物时,土壤温度最高,而竹叶和玉米秆处理与对照差异不显著。

注:不同的字母表示处理间有显著差异(P<0.05)。图1 不同处理的土壤温度Fig.1 Soil temperature under different treatments

2.2 不同覆盖物对竹林土壤湿度的影响

分析显示(图2),不同地表覆盖物对竹林土壤湿度具有极显著影响(F4,20=8.61,P<0.01)。当以玉米秆作为覆盖物时,土壤湿度最高,而菜籽饼和竹叶处理与对照差异不显著。

注:不同的字母表示处理间有极显著差异(P<0.01)。图2 不同处理的土壤湿度Fig.2 Soil humidity under different treatments

2.3 不同覆盖物对笋生长的影响

分析显示,不同覆盖物处理对竹笋生长的大小有明显的影响(图3)。对于笋直径,玉米秆覆盖下的竹笋直径最大(9.4 cm),菜籽饼覆盖下的竹笋最小(8.0 cm),各处理间有显著差异(F3,51=3.18,P<0.05);对于笋长度,各处理间差异不显著(F3,51=1.21,P=0.51);对于单笋质量,玉米秆覆盖下的笋质量最高,为1 020 g/个,显著高于另外3种处理,菜籽饼覆盖下的单笋质量最低,仅为433 g/个,各处理间差异极显著(F3,51=10.47,P<0.01)。

图3 不同处理的竹笋大小Fig.3 Bamboo shoot size under different treatments

2.4 不同覆盖物对竹笋品质的影响

不同处理的笋营养成分的测定结果见表1。由表1可知,不同覆盖物处理对竹笋的水分、维生素C、脂肪和总糖含量的影响差异不显著(P>0.05),但对竹笋蛋白质含量有显著影响(F3,23=3.12,P<0.05),其中玉米秆覆盖下的竹笋蛋白质含量最高(2.6%)。在重金属和非金属元素含量方面,不同覆盖物对竹笋内铬和锰含量的影响差异不显著(P>0.05),对镍、铜和砷含量的影响有显著差异;菜籽饼覆盖后竹笋内的镍含量极显著高于其他3种处理(F3,23=8.49,P<0.01),而竹叶覆盖下的竹笋内的铜(F3,23=7.76,P<0.01)和砷(F3,23= 2.05,P<0.01)极显著高于其他3种处理。

表1 不同处理鲜笋组成成分含量Tab.1 The composition content in shoots under different treatments

3 结论与讨论

林地覆盖直接影响土壤温度和湿度,进而影响笋产量和笋品质[4,9-10,15]。菜籽饼、玉米秆、竹叶等都是简单易得、价格低廉的材料,通过试验研究期望选择出对竹林增产、增效产生良好效果的覆盖物。在本研究的3种林地覆盖处理中,菜籽饼处理显著增加了竹林土壤的温度,但对土壤湿度的影响不大。菜籽饼是油菜籽榨油后的产物,本身含有较高油脂,油脂密度较高,透气性较差,减少了土壤与外界空气的热量交换,加上发酵作用,能显著增加土壤温度;同时,菜籽饼覆盖物的不透水特性,使得雨水等不易渗透到土壤中,从而无法增加土壤湿度。玉米秆覆盖处理,虽然对林地土壤温度影响不明显,但是对土壤湿度影响较大;这可能是因为玉米秆具有较好的透水性,有利于雨水渗透到土壤中,同时又减少了失水蒸发。竹叶覆盖处理的林地土壤温度和湿度都没有明显的增加,这可能是因为竹叶层层重叠,就像防水的“斗笠”一样,不利于雨水渗入土壤。玉米秆和竹叶覆盖对土壤温度没有显著影响,一方面可能是由于这2种材料不能很好的阻挡土壤与空气之间的热量交换,另一方面可能是覆盖物厚度过薄,保温、增温效果不明显[11]。

从本研究结果看,菜籽饼覆盖显著增加了土壤温度,而玉米秆覆盖既显著增加了土壤湿度也增加了竹笋质量,可见在本研究样地内,勃氏甜龙竹笋质量主要受土壤湿度、而不是土壤温度的影响。覆盖后更高的土壤湿度,能更好地满足竹笋细胞分裂生长时的必要条件[12],这与陈洪等[5]的研究结果相似。在试验样地中,菜籽饼覆盖下的土壤呈现出比较干燥的状态,而且在覆盖后期菜籽饼发生分解和变色,其油脂特别吸引蚊虫,新发的竹笋,容易发生腐坏和被虫取食,导致质量变轻、品质变差。

竹笋风味品质不仅受竹种遗传特性的影响,而且受环境因素与栽培措施的影响[13-14]。覆盖物作为一种行之有效的栽培措施,如果影响了竹笋的品质,即使能增加竹笋产量,也不能作为竹林覆盖物的最佳选择。研究结果显示,不同覆盖物对竹笋含水量、总糖、维生素C含量的影响不显著,而玉米秆覆盖后竹笋蛋白质含量显著增加,其原因除了玉米秆覆盖能增加土壤水分外,可能也与玉米秆分解后提高了土壤肥力有关。下一步研究需要测定不同覆盖物的分解速率以及土壤肥力。有些覆盖物可能会分解一些有害元素渗透到土壤中,进而影响竹笋品质[16]。本研究显示,菜籽饼增加了笋内镍元素含量,竹叶增加了笋内铜元素、砷元素的含量,玉米秆覆盖对竹笋中各种有害元素的含量没有显著影响。

本研究表明,在试验区内勃氏甜龙竹笋产量主要受土壤湿度的影响;玉米秆覆盖可以显著增加竹林土壤湿度,进而增加竹笋产量;同时玉米秆覆盖还增加了竹笋蛋白质含量,提升了竹笋品质。由于玉米秆简单易得,价格低廉,在竹林内进行玉米秆覆盖是提高甜龙竹竹笋产量和品质的有效栽培管理措施。

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