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        不同林分郁閉度對(duì)竹芋生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

        2022-11-07 01:50:32梁梅華安家成黎創(chuàng)基隆衛(wèi)革廖英漢朱昌叁
        廣西林業(yè)科學(xué) 2022年4期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)量生長(zhǎng)

        梁梅華,安家成,黎創(chuàng)基,隆衛(wèi)革,廖英漢,朱昌叁

        (1.廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西柳州 505004;2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,廣西南寧 530002)

        竹芋(Maranta arundinacea)又名竹薯、冬筍薯和葛郁金[1],是竹芋科(Marantaceae)竹芋屬多年生草本植物。竹芋地下根莖肉質(zhì),紡錘形,富含淀粉,是優(yōu)質(zhì)淀粉原料,在我國(guó)廣西、廣東和云南等大部分南方地區(qū)栽培[2-5]。竹芋原產(chǎn)熱帶[6-7],可在溫濕、弱光或半蔭環(huán)境及間接的輻射光或散射性光下生長(zhǎng)[8-9],全光照不適于竹芋生長(zhǎng),對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)遮蔭或林下栽培,效果更好。林亦曦[10]、連大鵬[11]和蘇晉伙[12]的研究結(jié)果表明,林分郁閉度影響林內(nèi)光線條件(光強(qiáng)、光質(zhì)),郁閉度過低或過高均不利于林下植物生長(zhǎng)。光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、發(fā)育和形態(tài)建成,是綠色植物進(jìn)行光合作用的重要能源和基礎(chǔ)[13]。郁閉度的選擇與調(diào)節(jié)是林下套種成功與否的關(guān)鍵[10-12,14-15]。

        馬尾松(Pinus massoniana)是廣西分布面積最廣的樹種[16],其成熟林透光率高。在馬尾松林下種植竹芋,一方面可利用馬尾松林內(nèi)土壤濕潤(rùn)、疏松及肥沃的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)竹芋生長(zhǎng);另一方面,可充分利用有限的林地資源,發(fā)展林糧立體栽培,提高人工林經(jīng)濟(jì)效益。本研究將竹芋種植在不同郁閉度的馬尾松林下,分析不同郁閉度對(duì)竹芋生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響,為林下栽培竹芋提供科學(xué)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)地設(shè)在廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)16 林班(109°23′E,24°28′N),屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫20.1 ℃,最高氣溫39.4 ℃,最低氣溫-5.8 ℃;年均相對(duì)濕度78%;海拔123 ~126 m。土壤為壤土,pH值5 ~6,土層厚度105 cm。

        1.2 試驗(yàn)材料

        竹芋種薯來自廣西防城港防城區(qū)。2019年11月,將竹芋的小薯覆土淺埋,至2020年春季發(fā)芽后作為種苗種植。

        1.3 試驗(yàn)方法

        通過選擇與間伐,在馬尾松成熟林的純林下設(shè)置3 個(gè)郁閉度,分別為0.2(T1)、0.4(T2)和0.6(T3),以林外空地(郁閉度為0)為對(duì)照(CK);每處理3次重復(fù)。提前半個(gè)月整地,清除種植地上的雜灌,整地深度50 cm,耕后細(xì)耙起壟(長(zhǎng)× 寬× 高:4 m × 2 m ×10 m,壟面積8 m2),起壟后定點(diǎn)挖穴,穴距50 cm ×50 cm,栽培密度為34 782株/hm2。2020年3月25日定植,每穴提前施入有效養(yǎng)分含量51%的復(fù)合肥(N∶P∶K為17∶17∶17)75 g,與土壤充分混勻,避免復(fù)合肥與種莖直接接觸,以免燒傷種苗。栽植時(shí)選擇大小均勻的竹芋苗,埋土深約4 cm。分別在6月20日和9月25日除草撫育各1次。

        1.4 指標(biāo)測(cè)定

        11月下旬,竹芋枝葉黃萎,采收并測(cè)定生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量指標(biāo)。每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取15 株竹芋進(jìn)行測(cè)量,用鋼卷尺測(cè)定竹芋株高(最長(zhǎng)莖條從根到葉尖的長(zhǎng)度)、最長(zhǎng)莖條的第1 莖節(jié)長(zhǎng)與第2 莖節(jié)長(zhǎng)。記錄最長(zhǎng)莖條的莖節(jié)數(shù)、結(jié)薯數(shù)量。用電子天平(精確至0.01 g)稱量植株鮮重(不含薯)、單株薯鮮重和各壟竹芋重量,將各壟竹芋重量折合成公頃產(chǎn)量。

        1.5 數(shù)據(jù)處理

        采用Excel 2010 和SPSS 20.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用Duncan多重比較法分析數(shù)據(jù)間的差異顯著性。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 林分不同郁閉度對(duì)竹芋地上部分生長(zhǎng)的影響

        不同郁閉度下,株高差異極顯著(P<0.01),植株鮮重(不含薯)和第2 莖節(jié)長(zhǎng)均差異顯著(P<0.05),莖節(jié)數(shù)和第1莖節(jié)長(zhǎng)均差異不顯著(表1)。植株鮮重(不含薯)隨林分郁閉度增加而逐漸減少;不同郁閉度下,植株鮮重(不含薯)均高于CK;郁閉度為0.2 和0.4 時(shí),植株鮮重(不含薯)均顯著高于CK(P<0.05),郁閉度為0.6 時(shí),與CK 差異不顯著。莖節(jié)數(shù)隨林分郁閉度增加而逐漸減少;不同郁閉度下,莖節(jié)數(shù)均高于CK,但與CK 差異不顯著。株高、第1莖節(jié)長(zhǎng)和第2莖節(jié)長(zhǎng)均隨林分郁閉度增加呈先增后減的趨勢(shì);郁閉度為0.4 時(shí),株高極顯著高于其他處理(P<0.01);第2 莖節(jié)長(zhǎng)顯著高于其他處理(P<0.05),與CK 差異不顯著。不同郁閉度下,第1 莖節(jié)長(zhǎng)與CK差異不顯著。全光照不利于竹芋正常生長(zhǎng);林分郁閉度過高(郁閉度為0.6 時(shí)),林內(nèi)散射光不足,也會(huì)影響竹芋的光合作用和有機(jī)物積累。這可能與竹芋原產(chǎn)熱帶,性喜溫濕的生態(tài)學(xué)特性有關(guān)。

        表1 不同郁閉度對(duì)竹芋生長(zhǎng)的影響Tab.1 Effects of different crown densities on M.arundinacea growths

        續(xù)表1 Continued

        2.2 林分不同郁閉度對(duì)竹芋產(chǎn)量的影響

        不同郁閉度下,單株薯鮮重和單薯平均重量均差異顯著(P<0.05),單株薯數(shù)量和薯產(chǎn)量均差異極顯著(P<0.01)(表2)。單株薯鮮重隨林分郁閉度增加而降低;郁閉度為0.2 時(shí),單株薯鮮重最大(132.76 g),顯著高于其他處理(P<0.05)。單株薯數(shù)量隨郁閉度增加呈先增后減的趨勢(shì);郁閉度為0.2和0.6 時(shí),單株薯數(shù)量均極顯著低于CK(P<0.01),郁閉度為0.4 時(shí),與CK 差異不顯著。單薯平均重量隨林分郁閉度增加呈先減后增的趨勢(shì);郁閉度為0.2時(shí),單薯平均重量最大(34.90 g),顯著高于其他處理(P<0.05)。薯產(chǎn)量隨林分郁閉度增加而逐漸降低;郁閉度0.6時(shí),薯產(chǎn)量最低(2 705.33 kg/hm2);郁閉度為0.2時(shí),薯產(chǎn)量最高(4 617.54 kg/hm2),極顯著高于其他處理(P<0.01)。

        表2 不同郁閉度對(duì)竹芋產(chǎn)量的影響Tab.2 Effects of different crown densities on M.arundinacea yields

        2.3 竹芋各指標(biāo)間的相關(guān)性分析

        植株鮮重(不含薯)與單株薯鮮重、單株薯數(shù)量、莖節(jié)數(shù)和株高均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與第2 莖節(jié)長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)(P<0.05);單株薯鮮重與單株薯數(shù)量、單薯平均重量均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);單株薯數(shù)量與莖節(jié)數(shù)呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與株高呈顯著正相關(guān)(P<0.05);莖節(jié)數(shù)與株高呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);株高與第1 莖節(jié)長(zhǎng)、第2 莖節(jié)長(zhǎng)均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);第1 莖節(jié)長(zhǎng)與第2莖節(jié)長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)(表3)。

        表3 各指標(biāo)相關(guān)性分析Tab.3 Correlation analysis on all indexes

        3 討論與結(jié)論

        植物適應(yīng)環(huán)境變異最直接的外在表現(xiàn)就是其形態(tài)性狀變異[17]。不同郁閉度林下,竹芋植株鮮重(不含薯)和莖節(jié)數(shù)均隨林分郁閉度增加而逐漸減少;竹芋株高、第1 莖節(jié)長(zhǎng)和第2 莖節(jié)長(zhǎng)均隨林分郁閉度增加先增加后減少,且均在林分郁閉度為0.4時(shí)達(dá)最大值。不同郁閉度下,竹芋植株鮮重(不含薯)顯著高于對(duì)照。試驗(yàn)結(jié)果與袁清風(fēng)等[9]的研究結(jié)果(竹芋性喜溫濕,不能在低光度的環(huán)境生長(zhǎng),也不能在強(qiáng)光下曝曬)一致。光是植物生長(zhǎng)的限制因子,植物葉片所受光照不同,其光合作用不同,光照強(qiáng)度過低會(huì)限制植物葉片的光合作用和植物的生長(zhǎng);光照強(qiáng)度過高易對(duì)植物光合器官造成傷害,對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。低光照強(qiáng)度和高光照強(qiáng)度都不利于植物生長(zhǎng),應(yīng)根據(jù)植物對(duì)光的生長(zhǎng)特性提供適宜的光環(huán)境[18-21]。

        竹芋產(chǎn)量和單薯平均重量是2 個(gè)主要經(jīng)濟(jì)性狀。竹芋產(chǎn)量隨林分郁閉度增加逐漸降低,不同郁閉度間薯產(chǎn)量差異極顯著。林分郁閉度為0.2 時(shí),薯產(chǎn)量及單薯平均重量均極顯著或顯著高于其他郁閉度和CK。林分郁閉度增加,透光率逐漸減少,竹芋光合產(chǎn)物更多的向地上部分分配,以便盡可能多的捕獲光能,維持碳同化能力,從而確保植物的正常生長(zhǎng);薯產(chǎn)量及單薯平均重量在林分郁閉度為0.4 和0.6 時(shí)較低。可見,選擇適宜的光照強(qiáng)度對(duì)提高竹芋產(chǎn)量十分重要。

        竹芋各產(chǎn)量指標(biāo)與地上部分生長(zhǎng)量指標(biāo)存在一定相關(guān)性,但相關(guān)性弱,表明地上部分生長(zhǎng)狀況對(duì)產(chǎn)量有一定影響。單株薯鮮重與竹芋植株鮮重(不含薯)呈極顯著正相關(guān),說明增加竹芋植株鮮重(不含薯)能提高竹芋產(chǎn)量;單株薯數(shù)量與莖節(jié)數(shù)呈極顯著正相關(guān),說明促進(jìn)竹芋分枝可以在一定程度上增加竹芋結(jié)薯數(shù)量;單薯平均重量與莖節(jié)數(shù)呈負(fù)相關(guān),表明適當(dāng)控制莖節(jié)數(shù)能提高單薯平均重量。莖節(jié)數(shù)影響竹芋結(jié)薯數(shù)量和單薯平均重量??赏ㄟ^調(diào)控光照強(qiáng)度改善竹芋生長(zhǎng)環(huán)境條件,適當(dāng)促進(jìn)竹芋株高生長(zhǎng),控制莖節(jié)數(shù),從而提高竹芋的產(chǎn)量和質(zhì)量。

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