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毛竹笋用林覆盖对竹鞭生长及竹笋产量的影响

2015-10-19陈建明朱炜傅柳方陈继民计玮玮朱志建

世界竹藤通讯 2015年6期
关键词:笋芽竹鞭湖州市

陈建明 朱炜 傅柳方 陈继民 计玮玮 朱志建

(1吴兴区埭溪镇农业综合服务中心浙江湖州313023

2湖州市林业科学研究所浙江湖州313000

3湖州市林业局浙江湖州313000

4湖州市生态公益林保护站浙江湖州313000

5湖州市林业技术推广站浙江湖州313000)

毛竹笋用林覆盖对竹鞭生长及竹笋产量的影响

陈建明1朱炜2傅柳方1陈继民3计玮玮4朱志建5

(1吴兴区埭溪镇农业综合服务中心浙江湖州313023

2湖州市林业科学研究所浙江湖州313000

3湖州市林业局浙江湖州313000

4湖州市生态公益林保护站浙江湖州313000

5湖州市林业技术推广站浙江湖州313000)

对林地覆盖条件下土壤温度及竹鞭和竹笋生长的变化进行了研究。结果表明:毛竹笋用林覆盖使土壤温度得到明显提高,其土深20、40和60cm处的土壤温度分别比未覆盖林地相应提高12.5、12.8和11.3℃,而各土层间温度差异不显著;覆盖和未覆盖的平均鞭芽数量分别为5.00万个/667m2和3.86万个/ 667m2;鞭芽的萌发率随鞭龄的增加而提高,1~2年生、3~4年生、5~6年生鞭的鞭芽萌发率分别为10.4%、51.4%和64.6%;覆盖后对毛竹笋用林大小年现象影响明显,出笋小年竹笋产量可达1 000 kg/ 667m2以上,大小年春笋产量比为1∶0.61~1∶0.97。

毛竹笋用林;覆盖;土壤温度;鞭芽;竹笋产量;湖州市

毛竹(Phyllostachys heterocycla)是我国优良的经济竹种,具有重要的经济价值。为进一步提高毛竹笋用林的经济效益,近年来在湖州毛竹笋用林中开展了覆盖技术、覆盖对地温及出笋时间的影响及对毛竹林土壤磷脂脂肪酸特性和酶活性的影响等方面的研究[1-4],而覆盖后不同土层温度变化的差异、竹鞭上的鞭芽萌发情况等未见报道。此外,在推广覆盖技术后,经几年的实践观察,毛竹笋用林小年时竹笋产量也较高,大小年竹笋产量比可高达1∶0.97,连续覆盖并不影响竹林的竹笋产量和经济效益。实际上,毛竹出笋具有大小年现象,即新竹和笋的产量一年多,一年少,循环交替,从而影响竹林的均衡生产,限制产量的提高[5]。对此,我们调查分析了覆盖对不同土层温度变化以及对鞭笋生长的影响,旨在为进一步完善覆盖技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1试验地概况

试验地设在湖州市埭溪镇联山村和妙西镇关山村。该地区年平均气温15.2~15.6℃,最冷月(1月)平均气温3.2℃,最热月(7月)平均气温28.4℃,年极端最高气温39.0℃,极端最低气温-11.1℃,年日照时数2 124.5 h,年平均无霜期250 d,年平均降雨量1 400 mm。经对部分样地土壤检测,土壤有机质含量36.23~51.62 g/kg,水解氮、速效磷和速效钾含量分别为184.77~476.88 mg/kg、0.37~29.41 mg/kg和593.20~1 695.76 mg/kg,土壤容重2.57~2.66 g/cm3,pH值4.3~5.8。对速效磷含量低的林分施钙镁磷肥25 kg/ 667m2。试验地均为大小年明显的毛竹笋用林。

1.2研究方法

1.2.1样地选择

选择竹林经营正常、春笋产量在1 000 kg/667 m2以上、立竹量200株/667 m2左右的笋用林,共选择样地8块,其中埭溪镇联山村选择示范户5户,妙西镇关山村选择示范户3户。1号地块(联山村)分6个小区、6号地块(关山村)分12个小区分别进行竹笋产量和产值记录。

1.2.2覆盖方法

覆盖采取“稻草+砻糠+竹叶”的3层覆盖模式[2],覆盖前林地浇透水,覆盖时施鸡肥3 000 kg/ 667 m2或羊肥4 500 kg/667 m2,覆盖材料用量为稻草1 000 kg/667 m2、竹叶4 500 kg/667 m2、砻糠5 000 kg/667 m2,于11月下旬或12月上旬覆盖。

1.2.3覆盖后地温和竹笋产量记录

毛竹笋用林地覆盖后,在覆盖地1号、6号和相邻的未覆盖地按装直角地温计,对毛竹林地下20、40、60 cm的土壤温度(未覆盖林地增加土表温度)进行连续观测,每天8∶00、12∶00、20∶00读数记录,以3次平均数为土壤平均温度。在分析不同时间段温度变化时,以每5 d温度的平均值作为计算温度。

毛竹笋用林采取连续覆盖的方式,即第1年覆盖后,当年竹笋全部挖除,不留母竹,第2年继续覆盖。

在产笋季节每天统计竹笋的产量和产值,以大小年的竹笋产量进行对比分析。

1.2.4竹鞭调查

在覆盖和未覆盖的笋用林内,选取1 m×2 m的长方形样地9块,其中覆盖笋用林内调查5块,未覆盖笋用林内调查4块,挖掘时挖至没有竹鞭为止。将竹鞭按年龄分为1~2年生、3~4年生、5~6年生和7年生以上4个级别,分别测量竹鞭的长度,统计出萌发芽、活芽和死芽。

2 结果与分析

2.1覆盖对不同土壤层温度的影响

2.1.1不同土壤层温度的变化规律

图1 覆盖与未覆盖不同土层的温度变化

毛竹林地覆盖后,土壤温度明显提高,从而提早竹笋出土[3]。本次试验发现(图1),覆盖后不同的土层其温度也有所不同,土层60 cm处温度相对最低,平均温度为14.1℃,土层20 cm和40 cm处平均温度分别为15.5℃和15.7℃。在未覆盖情况下,地表及地下20、40和60 cm处平均温度分别为2.9、3.0、2.9和2.8℃,但地表温度变化最大,与覆盖地对应的土层温度相比,分别低12.5、12.8和11.3℃。

林地覆盖后,土壤温度随着时间的推移而有所下降,这主要是受覆盖材料的发酵和气温变化的影响,但变化幅度相对较小,土层20、40和60 cm处温度的变异系数分别为7.9%、7.6%和6.9%。未覆盖的土表、20、40和60 cm处温度的变异系数分别为55.8%、35.7%、45.6%和39.4%,变异系数明显比覆盖的大。说明覆盖后,覆盖层达到一定厚度后,气温对土壤温度的影响较小,能使土壤温度保持在一个相对稳定的区间内,从而有利于竹鞭上的芽提早分化成笋芽和出土。

2.1.2不同处理及土壤层平均温度的差异

不同处理(覆盖和未覆盖)和不同土层温度的方差分析结果表明,各处理间的温度存在极显著差异,经q检验,同一处理不同土层间的温度差异不显著。即覆盖处理的不同土层平均温度分别为15.5、15.7和14.1℃,差异不显著;未覆盖不同土层的平均温度分别为2.9、3.0、2.9和2.8℃,差异不显著,覆盖与未覆盖之间均存在极显著差异。

2.2覆盖对竹笋产量的影响

2.2.1毛竹笋用林大小年竹笋产量的比较

从毛竹笋用林覆盖后连续2年(即大、小年)竹笋产量调查结果看(表1),各样地的毛竹立竹量除6号样地外,其余都在200株/667 m2左右,平均胸径7~9 cm;各样地的春笋产量均为大年高于小年,但小年的春笋产量也在1 000 kg/667 m2以上,1号样地达到了1 902 kg/667 m2,各样地大小年春笋产量比在1∶0.61~1∶0.97范围内。

研究表明,毛竹出笋具有大小年现象,大年大量竹笋出土及竹笋—幼竹的生长消耗了竹林地下系统和地上部分贮存的大量养分,使竹林进入小年后其养分的合成能力和代谢水平处于低潮,翌年不出笋或少出笋。故竹农一般出笋大年留笋养竹,小年不留养母竹。未覆盖的样地,大年出笋后,小年春笋很少,而以挖取鞭笋为主。

2.2.2毛竹笋用林覆盖与未覆盖竹笋出土节律

分析不同处理条件下竹笋出土情况可以看出(图2),如果将竹笋产量从开始出土时累加,不管是覆盖还是未覆盖,其生成曲线为一条“S”形曲线,因覆盖后竹笋出土早和产量高,其“S”形曲线向左和向上移。若将竹笋累积产量占总产量的16%和84%作为始盛期和盛末期,则覆盖后竹笋出土相对平稳,且始盛期至盛末期的时间较长,如出笋大年其始盛期为3月4日,盛末期为4月3日,共计31 d。出笋小年的始盛期为3月1日,盛末期为4月3日,共计34 d。而未覆盖的笋用林,其出笋始盛期为4月5日,盛末期为4月17日,共计13 d。因此,覆盖与未覆盖虽然出笋的节律一样,但始盛期至盛末期的出笋时间不同,覆盖后的出笋时间比未覆盖增加1.4倍左右,有利于竹笋产量的提高和竹笋价格的稳定,而未覆盖的笋用林受气温的影响较大,造成出笋相对集中,不利于竹笋产量的提高,并造成竹笋价格快速下降,经济效益也受到很大的影响。

图2 毛竹春笋出笋节律

2.3毛竹笋用林竹鞭笋芽的分化

竹笋产量与竹鞭系统的健康状况和竹鞭上的笋芽数量有关。据测定,一般生长良好的笋用林鞭芽不少于8万个/667 m2,但仅有10%~15%能萌发出笋,其余都是潜伏芽[6]。竹笋产量还与经营水平有关,湖州市的笋用林一般每年进行垦复和施肥,而覆盖的毛竹笋用林其施肥量都较高,竹笋产量也高于未覆盖的笋用林。对此,我们对覆盖和未覆盖的笋用林进行了竹鞭调查,由于在垦复过程中一般对老鞭和浮鞭进行清理,为减少误差,仅对1~6年生的竹鞭进行分析。

从不同处理下竹鞭和笋芽的生长看(表2),覆盖和未覆盖的笋用林其鞭长分别2 561.3 m/667 m2和1 984.3 m/667 m2,鞭芽分别为5.00万个/667 m2和3.86万个/667 m2,覆盖的笋用林均比未覆盖的要高,说明覆盖笋用林由于施肥量多,有利于竹鞭的生长,在连续覆盖不超过3年的情况下,竹鞭生长是正常的。而鞭芽数量均未达到8万个/667 m2,可能是7龄鞭及以上的竹鞭未统计在内,造成鞭长和鞭芽数量的减少。

从不同鞭龄的调查结果看(表3),竹鞭上笋芽的萌发率随鞭龄的增加而提高,覆盖的笋用林5~6年生鞭的笋芽萌发率达64.6%,各鞭龄的平均笋芽萌发率为45.6%;而未覆盖的笋用林5~6年生鞭的笋芽萌发率达78.0%,各鞭龄的平均笋芽萌发率为51.8%,显著高于原有报道的10%~15%的笋芽萌发率,这与竹笋产量高是相对应的。也说明只要加强水肥管理,可极大地提高笋芽的萌发率,从而提高竹笋产量,提高笋用林的经济效益。

表2 毛竹笋用林1~6龄鞭的鞭长及笋芽数

表3 毛竹笋用林不同鞭龄的鞭长及笋芽分布

3 小结与讨论

覆盖条件下的毛竹笋用林,由于有砻糠的保护层,土壤温度及稻草、有机肥等发酵产生的温度很难释放,致使土壤温度升高。不同土壤层的温度显著高于未覆盖的土壤温度,且较稳定,土层20、40和60 cm处平均温度分别为15.5、15.7和14.1℃,使土壤温度保持在一个相对稳定的区间内,从而有利于竹鞭上的芽提早分化成笋芽和出土。分析还表明,覆盖或未覆盖的不同土层温度虽然有差异,但差异不显著。

毛竹具有特殊的生长生理规律,出笋具有大小年,大年竹长笋多,不换叶,小年竹长笋极少且换叶。毛竹笋用林覆盖后,竹笋大小年发生了较大的变化。从各样地看,小年笋用林的竹笋产量都达到1 000 kg/667 m2以上,最高的可达1 902 kg/667 m2,各样地大小年春笋产量比在1∶0.61~1∶0.97范围内。小年竹林为何有如此高的竹笋产量?已有的研究认为,内源激素在竹林出笋中起着重要的调控作用,GA3能诱导顶端营养芽内分生组织中的细胞分裂,引起芽开放,芽休眠的解除和芽的萌发与GA的积累及游离ABA水平的降低有关,但尚不清楚内源激素的消长受何种因素的诱发[7-9]。也有人认为,形成大小年的主要原因是营养问题,一个林分的立竹同步周期性换叶,带来养分积累消耗的周期变化,形成了大小节律[5]。从覆盖后竹笋产量的变化分析,这可能与营养有关,由于在覆盖过程中,一是不留新竹,极大地减少了母竹和竹鞭系统的营养消耗。试验中还发现,在留有少量新竹的笋用林,第2年新竹周围就很少出笋。二是覆盖笋用林肥料投入量大,常是一般笋用林的1.5~2倍。一般笋用林除肥料投入少外,大年还需留养新竹,新竹的生长几乎耗尽了母竹和竹鞭系统上的营养。对两者比较,覆盖笋用林虽然竹笋产量高,消耗了大量的营养物质,但由于管理不同,竹鞭系统还留有充足的营养物质,有利于第2年再出笋。营养物质在竹鞭上的丰富程度,再加上土壤较高的温度和充足的水分,促使毛竹小年时大量出笋。

毛竹笋用林覆盖后,使竹笋产量得到大幅度提高,对竹鞭及鞭芽生长也产生一定的影响。本研究发现,覆盖后,每667 m21~6龄鞭上的鞭芽平均为5万个,高于未覆盖的3.86万个,说明连续覆盖在不超过3年的情况下,虽然大量鞭芽萌发成笋,但鞭上仍有充足的鞭芽,并未出现鞭芽明显减少的现象。各样地间的鞭芽数量差异很大,最多有10.54万个/667 m2,最少的仅3.04万个/667 m2。这种鞭芽数量的大幅度变化,可能与经营方式(如垦复、挖掘鞭笋等)和经营水平有关。本文调查发现,覆盖和未覆盖的鞭芽萌发率分别达45.6%和51.8%,并随鞭龄的增加而提高,而较高的鞭芽萌发率是竹笋产量高的重要因素之一。调查所得的鞭芽萌发率受调查时间和经营水平的影响较大,特别是在垦复过程中会去除7龄以上老鞭及浮鞭、弱鞭等。本次调查在6月下旬,新鞭才刚开始生长,故对新鞭影响较大,1~2龄鞭的鞭长和鞭芽数均比3年生以上鞭低,分别为86.3 cm/m2和20.2个/m2,若到11月竹鞭生长基本停止时,其竹鞭长度会明显增加,而鞭芽的萌发率则会降低。

[1]王波,汪奎宏,李琴等.地面覆盖对毛竹生长影响的初步研究[J].世界竹藤通讯,2012,10(1):20-22.

[2]王波,沈泉,汪奎宏,等.毛竹春笋冬出试验[J].浙江林业科技,2013,33(3):70-93.

[3]朱志建,王波,朱炜,等.毛竹笋用林覆盖对地温及出笋时间的影响分析[J].竹子研究汇刊,2013,31(3):58-62.

[4]王波,沈泉,李琴,等.地面覆盖对毛竹林土壤磷脂脂肪酸特性和酶活性的影响[C].浙江省竹类专业委员会四届四次学术研讨会论文集.杭州,2014.

[5]汪奎宏,黄伯惠.中国毛竹[M].杭州:浙江科学技术出版社,1996.

[6]张志达.中国竹林培育[M].北京:中国林业出版社,1998.

[7]丁兴萃.毛竹笋体生长发育过程中内源激素的动态分析[J].竹子研究汇刊,1997,16(2):53-62.

[8]汪奎宏,包其富.毛竹笋期激素含量及其分布规律的研究[J].竹子研究汇刊,1989,8(3):36-46.

[9]何奇江,汪奎宏,华锡奇.不同产量类型雷竹林的激素、氨基酸及营养成分分析研究[J].竹子研究汇刊,2007,26(2):34-39.

Effect of Mulching on Rhizome Growth and Bamboo Shoot Yield in Moso Shoot Productive Forest

Chen Jianming1Zhu Wei2Fu Liufang1Chen Jimin3Ji Weiwei4Zhu Zhijian5
(1 Daixi Comprehensive Agriculture Service Center,Wuxing District 313023,Huzhou,Zhejiang,China
2 Huzhou Foresttry Science and Technology Research Institute,Huzhou 313000,Zhejiang,China
3 Huzhou Municipal Forestry Bureau,Huzhou 313000,Zhejiang,China
4 Huzhou Municipal Ecological Forest Protection Station,Huzhou 313000,Zhejiang,China
5 Huzhou Forestry Technology Promotion Station,Huzhou 313000,Zhejiang,China)

The soil temperature and the change in rhizome and bamboo shoot growth under mulching were studied in moso shoot productive forest.The results showed that the soil temperature increased significantly under mulching,and the soil temperature at the layers of 20,40 and 60 cm deep was 12.5,12.8 and 11.3℃higher than the temperature of soil without mulching,while the temperature between these layers was not significantly different.The number of mean rhizome buds were 50 000 buds/ha with mulching and 38 600 bud/hawithout mulching,and the germinating rate of rhizome buds increased with the age of rhizome while the rhizome bud germinating rates of 1—2,3—4 and 5—6-year-old rhizome were 10.4%,51.4%and 64.6%,respectively.Mulching had obvious effect on the yield of moso shoot forest.The shoot production could be more than 1 000 kg/haat the years of low yield,and the spring shoots production between the years of high yield and of low yield was 1∶0.61—1∶0.97.

moso shoot productive forest,mulching,soil temperature,rhizome bud,bamboo shoot yield,Huzhou City

竹类图书介绍

10.13640/j.cnki.wbr.2015.06.005

中央财政林业科技推广示范资金(2013 TS 07)。

陈建明(1967-),男,浙江吴兴人,工程师,从事林业技术推广工作。

朱志建(1956-),男,浙江吴兴人,教授级高工,从事竹林培育、病虫害防治工作。E-mail:hzsfzzzj@163.com。

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