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        3種箬竹屬植物發(fā)筍和高生長(zhǎng)規(guī)律研究

        2023-10-31 08:29:24鐘仁發(fā)
        湖南林業(yè)科技 2023年5期
        關(guān)鍵詞:展葉箬竹生長(zhǎng)量

        鐘仁發(fā),劉 楊

        (1.宜章縣騎田國(guó)有林場(chǎng),湖南 郴州 424200; 2.株洲市林業(yè)科學(xué)研究所,湖南 株洲 412000)

        箬竹為禾本科 (Gramineae) 箬竹屬(Indocalamus)植物的統(tǒng)稱,其葉寬大,俗稱粽葉、遼葉等。箬竹屬植物為我國(guó)所特有[1],主要分布于長(zhǎng)江流域及以南的地區(qū),目前已發(fā)現(xiàn)該屬植物約27種[2]。箬竹葉的利用在我國(guó)有悠久的歷史,可用于制作成食品墊盤(pán)、斗笠襯墊等,還可用來(lái)釀酒以及加工成動(dòng)物飼料,目前廣泛應(yīng)用于食品包裝[3]。此外,其筍不僅可以用來(lái)制作食用罐頭和包裝筍,還可以為大熊貓?zhí)峁┦澄铮?]。箬竹葉片提取物富含抗氧化、抑菌和抗癌等化學(xué)成分[5-6],在醫(yī)療和人體保健等領(lǐng)域具有廣闊的利用前景。

        盡管箬竹具有很高的利用價(jià)值,但目前針對(duì)箬竹的研究相對(duì)較少,主要集中于苗木繁育[7-9]、豐產(chǎn)經(jīng)營(yíng)[10]、生態(tài)學(xué)特性[11-12]等方面。竹類植物擴(kuò)繁能力強(qiáng)。大量研究表明,竹類植物高生長(zhǎng)多呈“慢-快-慢”的趨勢(shì),符合邏輯斯蒂曲線[13-15]。然而,目前人們對(duì)箬竹高生長(zhǎng)習(xí)性方面鮮有研究。系統(tǒng)了解箬竹屬植物的生長(zhǎng)規(guī)律,是科學(xué)開(kāi)展箬竹豐產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的關(guān)鍵。

        本研究通過(guò)對(duì)粽巴箬竹 (Indocalamus herklotsii)、髯毛箬竹 (I.barbatus)和美麗箬竹(I.decorus)的萌發(fā)、生長(zhǎng)和退筍等生物學(xué)特性進(jìn)行定期監(jiān)測(cè),詳細(xì)闡明3種箬竹的發(fā)筍和高生長(zhǎng)規(guī)律,為葉用箬竹豐產(chǎn)栽培與經(jīng)營(yíng)提供理論參考。

        1 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)地選擇在湖南省宜章縣騎田國(guó)有林場(chǎng)(112°47'24.65″-112°58'14.51″E,25°21'45.51″-25°30'6.53″N),林場(chǎng)所在地區(qū)屬南亞熱帶山地濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,光照充足,雨熱同期;年平均氣溫17.7℃,年平均無(wú)霜期為290 d,年平均降雨量1 715.5 mm,年光照時(shí)數(shù)達(dá)1 603 h。土壤為山地黃棕壤,土層厚度0.5 m以上。3種箬竹均于2014年種植,至今未進(jìn)行過(guò)經(jīng)營(yíng);林分用隔離帶隔開(kāi),避免了不同竹種竄鞭混生。

        2 材料與方法

        2.1 試驗(yàn)材料

        選擇粽巴箬竹、髯毛箬竹和美麗箬竹為研究對(duì)象開(kāi)展相應(yīng)研究。為避免人為干擾影響調(diào)查結(jié)果,選擇的調(diào)查林分要求至少5年以上無(wú)人工經(jīng)營(yíng),且面積不低于300 m2。

        2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)查

        試驗(yàn)于2023年3月開(kāi)展,在每種箬竹的林分中隨機(jī)設(shè)置1 m×1 m的調(diào)查小樣方各5個(gè),對(duì)小樣方中剛出土1~2 cm的筍插簽標(biāo)記,標(biāo)明編號(hào)和出筍日期。每2 d測(cè)量一次。待幼竹高生長(zhǎng)完成后,測(cè)量基部地徑(D)和地上高度(h)。期間,統(tǒng)計(jì)從出筍開(kāi)始至第一次展葉和第二次展葉的天數(shù)、總發(fā)筍量(TS)和退筍量(MS),測(cè)量退筍高度(SDH)。采用溫濕度記錄儀(RC-4系列,精創(chuàng)電器股份有限公司)每隔3 h記錄10~20 cm土層的溫度和土壤濕度,日溫濕度為每日記錄數(shù)值的均值。

        2.3 指標(biāo)計(jì)算方法

        日平均生長(zhǎng)量(DMI)按當(dāng)日高度與前日測(cè)量的高度差進(jìn)行測(cè)算;采用退筍量與總出筍量計(jì)算退筍率(SDP)。

        式中:hi為第i次測(cè)量時(shí)的新筍高度(cm);n為調(diào)查總次數(shù);MS為樣地中退筍量;TS為總發(fā)筍量。

        2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

        采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),用SPSS 21.0軟件對(duì)3種箬竹的高度隨天數(shù)的變化進(jìn)行曲線擬合,并采用Spearman軟件分析高度平均日生長(zhǎng)量與土壤溫濕度日變化間的關(guān)系。

        3 結(jié)果與分析

        3.1 3種箬竹生長(zhǎng)規(guī)律描述統(tǒng)計(jì)

        調(diào)查發(fā)現(xiàn),3種箬竹的萌發(fā)生長(zhǎng)期大約在3月上旬至6月中旬,一般在80~90 d完成高生長(zhǎng)。粽粑箬竹在出土后約61 d為第一次展葉期,與第二次展葉期間隔平均10 d;髯毛箬竹第一次展葉約在出土后46 d,與第二次展葉期間隔平均22 d;美麗箬竹第一次展葉則需51 d,與第二次展葉期間隔27 d。由表1可知,粽粑箬竹平均地徑 (D)14.21 mm,高(H)327.38 cm;生長(zhǎng)迅速,日平均生長(zhǎng)量(DMI)可達(dá)4.39 cm·d-1,髯毛箬竹的日平均生長(zhǎng)量(DMI)與美麗箬竹相似,顯著低于粽粑箬竹,分別為1.76和1.80 cm·d-1。粽粑箬竹退筍率 (SDP)為36.36%,較髯毛箬竹低3.78%,高于美麗箬竹5.69%;退筍高度(SDH)以美麗箬竹最高,為19.90 cm。綜合表明,3種箬竹生長(zhǎng)習(xí)性相似,但在生長(zhǎng)性狀上呈現(xiàn)較大的差異。

        表1 3種箬竹生長(zhǎng)規(guī)律描述統(tǒng)計(jì)Tab.1 Descriptive statistics of grow ing rhythm to three Indocalamus species

        3.2 箬竹高生長(zhǎng)變化特征

        如圖1所示,3種箬竹的高生長(zhǎng)均呈“慢-快-慢”的變化趨勢(shì),高度日生長(zhǎng)量呈波動(dòng)性變化。3種箬竹約在出土后20 d左右開(kāi)始迅速生長(zhǎng),高度日生長(zhǎng)量在出土41 d左右達(dá)到峰值,至第81天左右完成高生長(zhǎng)。對(duì)3種箬竹的高生長(zhǎng)曲線擬合可知,采用三次函數(shù)擬合效果最佳 (見(jiàn)表2)。

        圖1 3種箬竹的高生長(zhǎng)趨勢(shì)Fig.1 The height grow ing trends of three Indocalamus species

        表2 3種箬竹高生長(zhǎng)模型擬合曲線Tab.2 Fitted curves of height grow ing models of three Indocalamus species

        3.3 土壤溫濕度變化與箬竹高生長(zhǎng)間的關(guān)系

        結(jié)果表明(表3),除土壤濕度日變化量與髯毛箬竹高度日生長(zhǎng)量間有顯著相關(guān)關(guān)系外(P<0.05),其他溫度和濕度的日變化量與3種箬竹高度日生長(zhǎng)量間相關(guān)性不顯著(P>0.05)??梢?jiàn),在一定區(qū)域內(nèi),土壤溫濕度日變化不是影響箬竹生長(zhǎng)的主要環(huán)境因子。

        表3 土壤溫濕度變化與箬竹高度日生長(zhǎng)量間的相關(guān)性分析Tab.3 Correlation analysis of daily increase in height of three Indocalamus species w ith tem perature and hum idity change

        4 結(jié)論與討論

        本研究發(fā)現(xiàn),3種箬竹的萌發(fā)期相似,大約在3月上旬至6月中旬,一般需80~90 d完成高生長(zhǎng)。蘇春花等[16]研究發(fā)現(xiàn),粽巴箬竹生長(zhǎng)一般為2月上旬至5月下旬,與本研究結(jié)果有點(diǎn)差異,這可能與氣候環(huán)境差異有關(guān)。有關(guān)學(xué)者對(duì)屏邊空竹(Cephalostachyum pingbianense)[14]和 石 竹(Dianthus chinensis)[17]的研究表明,溫度和降水量等生態(tài)因子可能直接影響竹子出筍量和生長(zhǎng)習(xí)性,具體可體現(xiàn)在昨日氣溫、最低氣溫和相對(duì)濕度通過(guò)改變晝生長(zhǎng)量進(jìn)而改變?nèi)丈L(zhǎng)量[18]。此外,內(nèi)在因素在幼竹生長(zhǎng)中扮演著至關(guān)重要的角色,當(dāng)竹筍萌發(fā)出土后,體內(nèi)的糖分和淀粉急劇消耗,竹筍籜鞘通過(guò)調(diào)控竹子內(nèi)部的糖分和水分運(yùn)輸達(dá)到促進(jìn)竹筍快速生長(zhǎng)的目的[18]。同時(shí),ABA、GA等控制筍萌發(fā)和幼竹高生長(zhǎng)[19]。由此可見(jiàn),竹類植物的萌發(fā)生長(zhǎng)節(jié)律是內(nèi)外因素綜合調(diào)控的結(jié)果。

        3種箬竹幼竹高度呈現(xiàn)“慢-快-慢”的生長(zhǎng)規(guī)律,這與其他竹種相似[13,20-21],研究表明,生物學(xué)特性和節(jié)間內(nèi)源激素、養(yǎng)分吸收效率密切相關(guān)[22]。本研究發(fā)現(xiàn),3種箬竹退筍量大,分別為36.36%、40.14%、30.67%,營(yíng)養(yǎng)不足是導(dǎo)致后期退筍的主要原因。在出筍初期,鞭根對(duì)萌芽的養(yǎng)分供應(yīng)充足;在出筍盛期,幼竹快速生長(zhǎng),但此時(shí)也消耗了大量養(yǎng)分[23],鞭根無(wú)法滿足后面萌發(fā)的幼筍需求,導(dǎo)致大量退筍現(xiàn)象發(fā)生。因此,在萌筍前通過(guò)施肥可顯著促進(jìn)筍萌發(fā)。

        對(duì)高生長(zhǎng)開(kāi)展多種函數(shù)擬合,結(jié)果表明,三次函數(shù)擬合效果最佳,這與其他多數(shù)竹類研究結(jié)果有區(qū)別。大量研究表明,Logistic函數(shù)對(duì)幼竹高生長(zhǎng)擬合效果好[24-26],但多數(shù)并未與其他函數(shù)進(jìn)行對(duì)比。本研究的高生長(zhǎng)曲線擬合模型與鄭祥亁等[14]的結(jié)果一致。建議在幼竹高生長(zhǎng)曲線擬合過(guò)程中,考慮對(duì)不同函數(shù)進(jìn)行對(duì)比,以建立最佳生長(zhǎng)模型。

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