王志強(qiáng),楊海蕓,王 姝,張有做,倪勤學(xué)*
(1. 浙江農(nóng)林大學(xué),農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院,浙江 臨安 311300;
2. 亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,浙江農(nóng)林大學(xué),浙江 臨安 311300)
三種地被竹出筍成竹生長(zhǎng)規(guī)律比較研究
王志強(qiáng)1,楊海蕓2,王 姝2,張有做1,倪勤學(xué)1*
(1. 浙江農(nóng)林大學(xué),農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院,浙江 臨安 311300;
2. 亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,浙江農(nóng)林大學(xué),浙江 臨安 311300)
對(duì)黃條金剛竹(Pleioblastus kongosanensis f. aureostriaus)、雞毛竹(鵝毛竹)(Shibataea chinensis)和南平倭竹(S. nanpingensis)3種地被竹的出筍、退筍和高生長(zhǎng)3種生物學(xué)特征進(jìn)行比較研究。結(jié)果表明:黃條金剛竹出筍期歷時(shí)24 d,出筍后第6天至第16天進(jìn)入出筍高峰期;雞毛竹出筍期歷時(shí)37 d,出筍后第6天至第25天進(jìn)入出筍高峰期;南平倭竹出筍期歷時(shí)33 d,出筍后第6天至第21天進(jìn)入出筍高峰期;3竹種出筍數(shù)量和退筍數(shù)都呈“少—多—少”的趨勢(shì),出筍數(shù):雞毛竹(278株/m2)> 南平倭竹(253株/m2)> 黃條金剛竹(141株/m2);退筍數(shù):南平倭竹(74株/m2)> 雞毛竹(63株/m2)> 黃條金剛竹(33株/m2);3竹種的高生長(zhǎng)都呈現(xiàn)“慢-快-慢”的趨勢(shì),呈logistic增長(zhǎng);3竹種晝生長(zhǎng)量總體上高于夜生長(zhǎng)量,在晝夜24h黃條金剛竹出現(xiàn)2次生長(zhǎng)高峰,雞毛竹出現(xiàn)3次生長(zhǎng)高峰,南平倭竹出現(xiàn)1次生長(zhǎng)高峰。
黃條金剛竹;雞毛竹;南平倭竹;出筍;退筍;高生長(zhǎng)
竹子以其可再生特性,集生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益于一體,在人們的生活中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。目前對(duì)竹子的生物學(xué)特性、引種培育、竹材利用、竹化利用、竹筍保鮮與加工、竹林環(huán)境和生態(tài)效益的綜合開發(fā)利用以及竹文化等方面都做了大量的工作[1~6]。但對(duì)竹子的研究利用多集中在如毛竹(Phyllostachys heterocycla cv. pubescens)、雷竹(Ph. praecox cv. prevernalis )、淡竹(Ph. nigra var. Henonis)等一些大、中徑竹,而對(duì)地被竹的研究較少。地被竹種由于其稈形矮小、葉片密集、觀賞價(jià)值高并含有豐富的次生代謝產(chǎn)物,具有定向培育觀賞竹類或葉用竹林的潛質(zhì)。
為了加深對(duì)地被竹生長(zhǎng)規(guī)律的認(rèn)識(shí),在實(shí)踐上更有利于對(duì)這一特殊生長(zhǎng)型竹種的科學(xué)經(jīng)營(yíng),本試驗(yàn)選取常見的三種地被竹種——大明竹屬的黃條金剛竹(Pleioblastus kongosanensis f. aureostriaus)、倭竹屬的雞毛竹(又稱鵝毛竹)(Shibataea chinensis)和南平倭竹(S. nanpingensis),對(duì)其出筍、退筍以及高生長(zhǎng)特性等方面進(jìn)行比較研究,為今后地被竹種的進(jìn)一步開發(fā)利用及培育經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)地設(shè)在浙江省臨安市浙江農(nóng)林大學(xué)翠竹園內(nèi),29° 56′ ~ 30° 23′ N,118° 51′ ~ 119° 52′ E,屬北亞熱帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫15.8℃,年均降水量1 613.9 mm,降水日數(shù)158 d,年無霜期237 d,年均日照時(shí)數(shù)1 762 h。土壤類型以黃紅壤為主,占總土壤面積79%,pH值5.5 ~ 6.0、砂壤;3個(gè)竹種均于2003年種植,2006年成林,種植密度為1株/m2,成林后黃條金剛竹密度約為500株/m2,雞毛竹與南平倭竹密度約為200 ~ 300株/m2,每年初春將地上部砍伐,重新發(fā)筍,并無其他撫育管理。試驗(yàn)于2011年3月下旬至6月下旬進(jìn)行。
2.1 出筍情況調(diào)查
在黃條金剛竹的試驗(yàn)地中隨機(jī)選擇3塊1 m×1 m的樣地,在雞毛竹和南平倭竹的試驗(yàn)地中隨機(jī)選擇5塊50 cm×50 cm的樣地,筍期調(diào)查以4 d為1個(gè)觀察單元,出筍以筍尖露出地面為標(biāo)準(zhǔn),退筍以筍籜是否吐水為依據(jù),用插簽標(biāo)記統(tǒng)計(jì)各地被竹種的出筍數(shù)和退筍數(shù),記錄退筍時(shí)間、退筍高度及退筍原因,分析不同地被竹種出筍、退筍及成竹規(guī)律。
2.2 竹筍—幼竹高生長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查
每個(gè)竹種隨機(jī)選擇25株出土?xí)r間基本一致的幼筍作為標(biāo)準(zhǔn)株,用標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記,以地面為基點(diǎn),每天6:00和18:00分2次測(cè)量幼筍的晝夜生長(zhǎng)量。在調(diào)查期間,如果標(biāo)準(zhǔn)竹出現(xiàn)意外包括人為因素和自然因素,此標(biāo)準(zhǔn)竹的數(shù)據(jù)在最后統(tǒng)計(jì)分析時(shí)將不被采用。各地被竹種幼竹沿時(shí)間序列的高生長(zhǎng)用logistic方程進(jìn)行模擬,將收集的數(shù)據(jù)利用SAS9.0軟件進(jìn)行參數(shù)的計(jì)算機(jī)擬合。
2.3 幼竹24 h生長(zhǎng)量調(diào)查
在各竹種進(jìn)入高快速生長(zhǎng)階段后,分別于4月23日、5月22日、6月12日對(duì)黃條金剛竹、雞毛竹和南平倭竹的高生長(zhǎng)進(jìn)行從當(dāng)日8:00至次日8:00的24 h觀測(cè),每隔2 h記錄一次高生長(zhǎng)量。
3.1 出筍規(guī)律
每種竹筍都有特定的出筍期,大都集中在3-8月,本實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象開始出筍的時(shí)間為,黃條金剛竹3月26日,雞毛竹4月22日,南平倭竹5月20日。各竹筍出筍后,出筍數(shù)均逐漸上升,到達(dá)頂峰后再逐漸下降,都呈偏正態(tài)分布,各竹種出筍的數(shù)量分布見圖1。
以觀察單元發(fā)筍數(shù)占筍期發(fā)筍總數(shù)P = 10%為界限,將各竹種筍期劃分為初期、盛期和末期3個(gè)時(shí)期。從圖1可知,黃條金剛竹出筍期歷時(shí)24 d(3月26日至4月18日),發(fā)筍數(shù)量為141株/m2,①初期:3月26日至3月29日,P<10%,歷時(shí)4 d,出筍11株/m2,占全期發(fā)筍總數(shù)的8.06%,平均每天發(fā)筍量為3株/m2,②盛期:3月30日至4月10日,P>10%,歷時(shí)12 d,出筍116株/m2,占全期發(fā)筍總數(shù)的82.70%,平均每天發(fā)筍量為10株/m2,③末期:4月11日至4月18日,歷時(shí)8 d,出筍13株/m2,占全期發(fā)筍總數(shù)的9.24%,平均每天發(fā)筍量為2株/m2;雞毛竹出筍期歷時(shí)37 d(4月22日至5月28日),發(fā)筍數(shù)量為278株/m2,①初期:4月22日至4月26日,P<10%,歷時(shí)5 d,出筍6株/m2,占全期發(fā)筍總數(shù)的2.31%,平均每天發(fā)筍量為1株/m2,②盛期:4月27日至5月16日,P>10%,歷時(shí)20 d,出筍247株/m2,占全期發(fā)筍總數(shù)的87.78%,平均每天發(fā)筍量為12株/m2,③末期:5月17日至5月28日,歷時(shí)8 d,出筍13株/m2,占全期發(fā)筍總數(shù)的9.24%,平均每天發(fā)筍量為2株/m2;南平倭竹出筍期歷時(shí)33 d(5月20日至6月21日),發(fā)筍數(shù)量為253株/m2,①初期:5月20日至5月24日,P<10%,歷時(shí)5 d,出筍9株/m2,占全期發(fā)筍總數(shù)的3.48%,平均每天發(fā)筍量為2株/m2,②盛期:5月25日至6月9日,P>10%,歷時(shí)16 d,出筍204株/m2,占全期發(fā)筍總數(shù)的80.65%,平均每天發(fā)筍量為13株/m2,③末期:6月10日至6月21日,歷時(shí)12 d,出筍40株/m2,占全期發(fā)筍總數(shù)的16.13%,平均每天發(fā)筍量為3株/m2。三種地被竹間筍期和出筍數(shù)有著較大的差異。
圖1 3種地被竹出筍數(shù)量分布Figure 1 Distribution of shooting of the three bamboos
3.2 退筍規(guī)律
3.2.1 退筍數(shù)量變化規(guī)律 3竹種退筍數(shù)量分布情況如表1。由退筍百分率(退筍百分率 = 階段退筍數(shù)/總退筍數(shù)×100%)可看出,各竹種退筍的高峰期都集中在其出筍盛期,初期、末期的退筍數(shù)都很少,竹筍退筍數(shù)與出筍數(shù)(見圖1)成正相關(guān)。
表1 各竹種退筍數(shù)量分布Table 1 Distribution of degrading shoot of the three bamboos
黃條金剛竹、雞毛竹和南平倭竹的總退筍率(總退筍率=總退筍數(shù)/總出筍數(shù)×100%)分別為23.40%、22.66%和29.25%,各竹種初期退筍率(退筍率 = 階段退筍數(shù)/階段出筍數(shù)×100%)均略高,分別為44.12%、46.88%和31.25%,因?yàn)樵缙诘墓S是由淺土層的竹鞭所發(fā)出,比較脆弱,容易退筍。在出筍盛期時(shí),退筍率均略降后再上升并保持穩(wěn)定;黃條金剛竹和南平倭竹在第5天至第8天分別降至16.22%和5.95%,雞毛竹在第9天至第12天降至4.46%,退筍率下降主要是因?yàn)槌龉S數(shù)增多。出筍末期的退筍率分別升至26.32%、39.47%、83.33%后下降,因?yàn)樵诔龉S末期,大多數(shù)的竹筍已經(jīng)出土,并進(jìn)行高生長(zhǎng),使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗,所以退筍率不斷增加,并一直保持較高的水平。黃條金剛竹和雞毛竹在出筍最后4天內(nèi)退筍率異常升高,是由接連暴雨天氣原因影響。在整個(gè)出筍期間,存在個(gè)別由蟲畜危害所導(dǎo)致筍的機(jī)械及生物性損傷。生產(chǎn)實(shí)踐上可以通過掌握退筍率的變化,制定刪筍的強(qiáng)度指標(biāo)。
3.2.2 退筍高度的變化 由表2可知,各地被竹種的退筍高度大多集中在1 ~ 5 cm,5 cm以下各竹種的退筍率分別為86.36%、91.36%和73.62%,其中黃條金剛竹在1 ~ 3 cm的退筍數(shù)最多,雞毛竹和南平倭竹則在3 ~ 5 cm時(shí)退筍數(shù)最多。當(dāng)竹筍到達(dá)10 cm以上高度時(shí),退筍數(shù)極少,因?yàn)楫?dāng)竹筍高度到達(dá)一定的程度時(shí),生命力變強(qiáng),代謝旺盛,不宜退筍。因此竹筍長(zhǎng)到一定高度后,可作為判別能否成竹的標(biāo)志之一。
表2 3竹種退筍高度Table 2 Height of degraded shoot of the three bamboos
3.3 高生長(zhǎng)規(guī)律
竹子是單子葉植物,沒有次生結(jié)構(gòu),其高生長(zhǎng)過程僅發(fā)生在從竹筍出土到幼竹高生長(zhǎng)停止這一階段,不同的竹子持續(xù)時(shí)間有所不同。由圖2 (A)可知:黃條金剛竹個(gè)體高生長(zhǎng)歷時(shí)34 d,高生長(zhǎng)量達(dá)72 cm左右;雞毛竹個(gè)體高生長(zhǎng)歷時(shí)23d,高生長(zhǎng)量達(dá)90 cm左右;南平倭竹歷時(shí)20 d左右,高生長(zhǎng)量達(dá)61 cm左右。各竹種在剛出土?xí)r生長(zhǎng)相當(dāng)緩慢,前幾日生長(zhǎng)量?jī)H為1 ~ 2 cm,這段時(shí)間可劃為幼竹高生長(zhǎng)過程的初期,黃條金剛竹生長(zhǎng)初期為8 d,雞毛竹為3 d,南平倭竹為3d。竹筍經(jīng)過初期生長(zhǎng)后,生長(zhǎng)速度逐漸加快,黃條金剛竹日生長(zhǎng)量2 ~ 3 cm,為期10 d;雞毛竹日生長(zhǎng)量4 cm左右,為期7 d;南平倭竹日生長(zhǎng)量2~4cm,為期7 d。黃條金剛竹從出筍的第19天到第30天為幼竹生長(zhǎng)旺盛時(shí)期,日生長(zhǎng)量在5 cm左右,最高可超過6 cm;雞毛竹從第11天到17天,日生長(zhǎng)量在6 cm以上,最高可超過10 cm;南平倭竹為第11天到第17天,日生長(zhǎng)量在5 cm左右,最高可超過6 cm。各竹種生長(zhǎng)的最后3 d左右,生長(zhǎng)量顯著下降,很快停止生長(zhǎng)。
圖2 3竹種新竹高生長(zhǎng)量變化曲線Figure 2 Height growth of the three bamboos
由圖2(A)顯示,黃條金剛竹在生長(zhǎng)過程中有1個(gè)生長(zhǎng)高峰,為4月27日,雞毛竹和南平倭竹都存在3個(gè)生長(zhǎng)高峰,并都在第三個(gè)峰達(dá)到最大日生長(zhǎng)量,分別為5月31日和6月19日。3竹種進(jìn)入快速高生長(zhǎng)階段的日期都在出筍期結(jié)束或出筍期的末期,故出筍時(shí)間對(duì)于筍的生長(zhǎng)有一定影響。從晝、夜生長(zhǎng)曲線圖2(B)和圖2(C)中可以看出,黃條金剛竹晝夜生長(zhǎng)量和南平倭竹的相近,雞毛竹的晝夜高生長(zhǎng)量顯著高于黃條金剛竹和南平倭竹。三竹種的晝夜高生長(zhǎng)規(guī)律相似。其中黃條金剛竹晝夜高生長(zhǎng)量曲線變化趨勢(shì)均為先上升后下降,先后在4月26日和4月27日到達(dá)峰值;雞毛竹和南平倭竹在晝夜高生長(zhǎng)過程中均有三個(gè)生長(zhǎng)高峰,但晝夜高生長(zhǎng)量相互交錯(cuò)。
根據(jù)生長(zhǎng)日期幼竹高生長(zhǎng)過程中所需時(shí)間(t, d)和各地被竹種竹高(H, mm)運(yùn)用SAS(9.0)軟件進(jìn)行回歸分析,得到Logistic方程如下:
上述擬合方程的P均小于0.000 1,呈極顯著水平,說明上述方程均能精確模擬3種地被竹的高生長(zhǎng)規(guī)律。
3.4 3竹種高生長(zhǎng)24 h變化情況
3竹種在一天之內(nèi)的不同時(shí)段,高生長(zhǎng)量變化是不同的。本試驗(yàn)分別于4月23日、5月22日、6月12日對(duì)黃條金剛竹、雞毛竹和南平倭竹從當(dāng)日8:00至次日8:00的24 h高生長(zhǎng)量進(jìn)行觀測(cè),每隔2 h觀察記錄一次,結(jié)果如圖3所示。各地被竹種24 h高生長(zhǎng)變化趨勢(shì)大致相同。黃條金剛竹在24 h內(nèi)有2個(gè)生長(zhǎng)高峰,分別在8:00和16:00;雞毛竹在24 h內(nèi)有3個(gè)生長(zhǎng)高峰,分別是10:00、18:00和22:00;南平倭竹在24 h的生長(zhǎng)高峰則出現(xiàn)在16:00。
竹筍筍期及高生長(zhǎng)的研究在國(guó)內(nèi)外已有許多報(bào)道[7~11]。本試驗(yàn)對(duì)3種地被竹的筍期及生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行比較研究,發(fā)現(xiàn)3個(gè)竹種的生長(zhǎng)規(guī)律與其它竹種相似。
(1)3竹種筍期都分為初期、盛期和末期3個(gè)時(shí)期,黃條金剛竹的筍期為24 d(①初期:3月26-29日,②盛期:3月30日至4月10日,③末期:4月11-18日),雞毛竹的筍期為37 d(①初期:4月22-26日,②盛期:4月27日至5月16日,③末期:5月17-28日),南平倭竹為33 d(①初期:5月20-24日,②盛期:5月25日至6月9日,③末期:6月10-21日)。
(2)出筍數(shù)雞毛竹 > 南平倭竹 > 黃條金剛竹,出筍數(shù)量都呈“少—多—少”的趨勢(shì),分布曲線成偏正態(tài)分布。
(3)對(duì)3竹種退筍率的研究表明,當(dāng)出筍數(shù)到達(dá)高峰時(shí)退筍數(shù)也隨之到達(dá)高峰,竹筍退筍數(shù)與出筍數(shù)成正相關(guān),各地被竹種的退損率在出筍的初期與末期時(shí)較高。各地被竹種的退筍高度大多集中在1 ~ 5 cm,當(dāng)竹筍生長(zhǎng)到一定高度(大于10 cm)時(shí)則不易退筍,可將其視為成竹的標(biāo)志。退筍率:南平倭竹 > 黃條金剛竹 > 雞毛竹。天氣以及蟲畜等因素造成的機(jī)械性損傷對(duì)退筍率也有一定影響。
(4)三個(gè)地被竹種幼竹高生長(zhǎng)呈現(xiàn)“慢—快—慢”的生長(zhǎng)規(guī)律,生長(zhǎng)過程符合logistic曲線。三個(gè)竹種晝生長(zhǎng)量總體上高于夜生長(zhǎng)量,在晝夜24 h黃條金剛竹出現(xiàn)2次生長(zhǎng)高峰,雞毛竹出現(xiàn)3次,南平倭竹出現(xiàn)1次。
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Comparison on Shooting and Growth Characteristics of Three Dwaft Bamboos
WANG Zhi-qiang1,YANG Hai-yun2,WANG Shu2,ZHANG You-zuo1,NI Qin-xue1*
(1. Agriculture and Food Science School, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300,China;
2. Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, China)
Observations and comparisons were conducted on biological properties of shooting, degrading and height growth of Pleioblastus kongosanensis f. aureostriaus, Shibataea chinensis and S. nanpingensis. The results showed that shooting period of P. kongosanensis f. aureostriaus lasted for about 24 days, topped at the 6thto 16thdays, shooting period of S. chinensis lasted for 37 days, topped at the 6thto 25thdays, and that of S. nanpingensis lasted for 33 days, topped at the 6thto 21stdays. Shooting yield of the tested three bamboo species showed the same trend of“l(fā)ess-more-less” with the order of S. chinensis > S. nanpingensis > P. kongosanensis f. aureostriaus. The quantity order of degrading shoot was S. nanpingensis > S. chinensis > P. kongosanensis f. aureostriaus. Height growth of three bamboo species showed the same law of “slow-quick-slow”with a curve of S shape. The increment of three bamboo species was higher during the daytime than that in the night. Growth peak of P. kongosanensis f. aureostriaus appeared twice during 24 hours, of S. chinensis three times and of S. nanpingensis only once.
Pleioblastus kongosanensis f. aureostriaus; Shibataea chinensis; S. nanpingensis; bamboo shooting; degrading shoot; height growth.
S795
B
1001-3776(2012)02-0023-06
2011-12-11;
2012-02-14
浙江省重點(diǎn)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(竹產(chǎn)業(yè))項(xiàng)目(2009R50030-01)
王志強(qiáng)(1989-),男,黑龍江鶴崗人,本科生,食品科學(xué)與工程專業(yè);*通訊作者。