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麻竹良种选育及综合利用配套技术研究

2016-08-25吕玉奎杨文英王晓斌重庆市荣昌区林业科学技术推广站402460

世界竹藤通讯 2016年3期
关键词:荣昌竹材种源

吕玉奎 王 玲 杨文英 王晓斌(重庆市荣昌区林业科学技术推广站402460)

麻竹良种选育及综合利用配套技术研究

吕玉奎 王 玲 杨文英 王晓斌
(重庆市荣昌区林业科学技术推广站402460)

近年来,国家和各级政府先后出台了《竹产业发展规划》,明确了竹产业化发展的扶持政策,使笋竹产业发展成为农村经济发展和农民增收的重要支柱产业。重庆市荣昌区是中国麻竹笋之乡、中国特色竹乡和国家麻竹生物产业基地,麻竹产业发展在推进荣昌现代林业进程中具有重要意义。为解决麻竹产业化关键技术与日益增长的经济需求之间的矛盾,开展了麻竹良种选育及综合利用配套技术研究项目。项目实施10多年来,在麻竹良种选育、标准化栽培、笋材叶精深加工、废弃物循环利用等多个关键技术领域取得了突破,推动了重庆及周边地区麻竹产业及林下经济的规范化发展,为我国笋竹产业发展提供了参考。

麻竹;良种选育;综合利用;配套技术;重庆荣昌

DOI:10.13640/j.cnki.wbr.2016.03.003

1998年国家实行天然林保护政策以后,我国实施了“以竹代木”战略,竹资源和竹产业在生态和产业两大体系建设中的地位日渐凸显.近年来,国家和各级政府《竹产业发展规划》先后出台,进一步明确了麻竹产业化发展的扶持政策,使笋竹产业发展成为了农村经济发展和农民增收的重要支柱产业,成为农村产业结构调整、促农增收的新经济增长点.重庆市荣昌区是中国麻竹笋之乡、中国特色竹乡、国家麻竹生物产业基地.麻竹是荣昌农业“猪竹茶”3大支柱产业之一,在农村经济中占有重要的地位,是林业增效、林农增收致富的重要途径.随着农业结构的深入调整,荣昌麻竹种植面积逐年增加,目前已达1万hm2.麻竹产业在推进荣昌现代林业进程中表现出良好的适应性和发展前景.

然而,麻竹产业化关键技术与日益增长的经济需求之间的矛盾日益突出,且单一的技术创新已无法满足麻竹产业发展的需求.为此,重庆市荣昌区政府联合科研、生产、推广等单位技术力量组成研究团队,开展了麻竹良种选育及综合利用配套技术研究项目.项目得到了国家发改委、国家标准委、国家林业局、重庆市林业局、重庆市科委、国家林业公益性行业专项项目和国家星火计划项目等机构和项目的资助.项目实施10多年来,在麻竹良种选育、标准化栽培、笋材叶精深加工、废弃物循环利用等多个关键技术领域取得了突破,推动了重庆及周边地区麻竹产业及林下经济的规范化发展,为我国笋竹产业发展提供了参考,对实施国家竹产业可持续健康发展战略具有重要的指导意义.本文概况总结了麻竹良种选育及综合利用配套技术研究项目取得的成果.

1麻竹良种选育与标准化栽培技术

1.1麻竹良种选育

2002年分别在荣昌区峰高街道五马村、双河街道金佛社区建立了3个麻竹良种选育试验点,从广东英德和福建南靖引种麻竹优良无性系进行栽植,根据选育目标开展定向试验.

1.1.1试验内容

根据培育笋用林、叶用林和材用林的目标,分别设定评价指标:笋用林以发笋数量、竹笋地径、笋高、笋质量做为评价指标;叶用林以麻竹新竹数(A指标)、叶宽8~10 cm且长38~42 cm的一级麻竹粽叶数量(B指标)、叶宽≥10 cm且长≥42 cm的特级麻竹粽叶数量(C指标)、单位质量一级麻竹粽叶数量(D指标)作为评价标准;材用林以麻竹新竹数、胸径、胸径处节长、枝下高、枝下节数、全秆长、总节数、最长节间长、每丛采伐竹材质量等作为评价标准.

1.1.2试验方法

对于培育目标的每种林分,在麻竹原产地和引种地分别设置立地条件、经营水平相似的样地进行麻竹生长调查,每个样地选择20丛以上麻竹进行调查,重复3次,分别采割竹笋、采伐竹材、采摘竹叶进行测量统计,计算平均值.

1.1.3试验结果

麻竹笋用林生长调查结果见表1.从表1可以看出,在重庆荣昌,麻竹的各项生长指标均表现为广东种源优于福建种源.方差分析结果显示,不同种源之间,除发笋量无显著差异外,地径、笋高、笋质量等指标均呈显著性差异.据此,选择广东种源的大叶麻竹为荣昌麻竹笋用林良种.

表1 不同种源麻竹笋用林生长表现

麻竹材用林生长调查结果见表2.从表2可以看出,在重庆荣昌,广东种源的麻竹在新竹数、胸径、胸径处节长、全秆长、总节数、最大节间长、竹材质量等指标上均表现最优,仅枝下高和枝下节数指标不及福建种源,但只需要进行适当的修枝就能避免因枝下高过低带来的经营管理不便问题.方差分析结果显示,麻竹不同种源间,除新竹数、胸径处节长、总节数呈无显著性差异外,胸径、最大节间长、竹材质量、全秆长均呈显著性差异.由此,选择广东种源的大叶麻竹为荣昌麻竹材用林良种.

表2 不同种源麻竹材用林生长表现

麻竹叶用林生长调查结果见表3.从表3可以看出,在重庆荣昌,广东种源的麻竹在新竹数(A指标)、一级麻竹粽叶数(B指标)、特级麻竹粽叶数(C指标)、单位质量一级麻竹粽叶数(D指标)等生长指标的表现均优于福建种源.方差分析结果显示,麻竹不同种源间,除A指标呈无显著性差异外,B、C、D等指标均呈显著性差异.由此,可选择广东种源的大叶麻竹为荣昌麻竹叶用林良种.

表3 不同种源麻竹叶用林生长表现

在引种、选种和育种的基础上,通过品种比较和区域试验进行良种筛选,最终选育出广东英德种源的大叶麻竹作为适宜重庆种植的良种(良种编号:渝S -ETS-DL-001-2011),该良种具有丰产、稳产、优质、抗病虫等特点,试验点5年生麻竹平均产竹笋63 kg/丛、竹材385.23 kg/丛、竹叶4.36 kg/丛.

1.2干旱胁迫条件下麻竹抗旱机理

1.2.1试验内容与调查指标

通过对麻竹自然干旱胁迫下及复水恢复过程中生理指标的观测及叶片解剖结构观察,对其变化机理进行初步了解,为麻竹及其他竹类灾后恢复提供依据.

麻竹抗旱机理研究的调查指标包括干旱胁迫下及复水恢复过程中的土壤含水量、叶片相对含水量和叶片脯氨酸含量[1].

1.2.2试验结果

麻竹抗旱机理试验调查结果见表4.从表4可以看出:干旱胁迫处理后,土壤含水量持续下降,而叶片含水量呈波浪形下降,前期叶片含水量变化的幅度远低于土壤含水量变化,尤其在10月21日,当土壤含水量降至13.61%,而叶片相对含水量仍为98.93%,说明麻竹正在进行生理调节,以适应环境,减少环境变化带来的伤害;10月26日处理植株发生明显变化,植株基部1/4的叶片发黄并有少量老叶脱落,此时叶片相对含水量为61.5%,但对发黄叶片徒手切片,通过显微镜观察后发现叶片解剖结构并无明显的变化;10月26—31日处理植株土壤含水量变化很小,基本维持在11%的水平;而叶片的相对含水量则升高了8.17%,这可能是由于麻竹叶片气孔开度减小或关闭,导致叶片含水量略有上升;11月9日处理植株大部分叶片枯黄,只有顶端还有部分叶片保持绿色.

干旱胁迫处理后,叶片中脯氨酸含量呈现出先升高后下降的变化趋势,最大值并没有出现在土壤含水量最低值9.45%时,而是在土壤含水量为11.44%时出现(测定的丙二醛含量、相对电导率、可溶性糖含量也有类似结果).土壤复水后,叶片脯氨酸含量仍然维持在较高水平.

表4 干旱胁迫条件下麻竹叶片指标的变化%

试验结果表明,当土壤含水量达到9.45%时,及时补水麻竹仍能恢复正常生长.切片观察结果也表明,除叶片颜色有所变化外,干旱胁迫并未对麻竹叶片细胞的形态结构产生影响.由此可见,麻竹有着较强的耐旱能力和灾后恢复能力.

1.3麻竹标准化栽培技术

项目研究制定了国家行业标准《麻竹栽培技术规程》(LY/T2338-2014),建立麻竹笋竹两用林丰产栽培标准化示范基地及麻竹笋叶两用林产业化培育标准化示范基地各333.33 hm2,创新性建立了“公司+合作社+基地+农户”的标准化推广模式.

1.3.1麻竹标准化栽培技术要点

1)造林地选择.造林地必须选在极端低温不能低于-2℃、平均气温17~22.5℃、年降水量1 000 mm以上、海拔600 m以下、地势平缓、土层深厚、疏松肥沃的砂质壤土上[2-3].

2)造林密度.平地株行距为4 m×4 m,山地株行距为3 m×5 m,种植穴规格为60 cm×60 cm×25 cm.栽植密度40~45株/667 m2.

3)造林季节.2月下旬至4月上旬.

4)种苗选择.选择笋目饱满、新鲜、竹蔸上着生1活枝、生长健壮、无病虫害、地径6 cm以上的1~2年生壮龄竹笋头苗.

5)栽植方法.笋头苗栽植前应先集中置于清水中浸泡,保持湿润.在挖好的穴中心刨开一个比竹头大的坑,深10~20 cm,将笋头置于坑内使切口紧贴坡土壁,分层填入湿润细泥土踏紧,再盖一层1 cm厚的疏松土壤覆盖笋头,露出秆上的枝芽即可,并用稻草、杂草等覆盖穴面,浇透水.

6)幼林抚育和施肥[4-5].每年的3月、5月和7月进行锄草、松土,松土深度为5~10 cm.施肥结合锄草松土进行,距离母竹30 cm左右分两个方向开3~5 cm深的施肥沟.幼龄竹第1次施肥每株施10%腐熟稀粪水10 kg+尿素50 g;第2次施肥株施10%腐熟稀粪水10 kg+尿素50 g或碳铵100 g;第3次施肥株施10%腐熟稀粪水15 kg+尿素100 g(或碳铵150 g).在麻竹分蔸苗栽植成活的第2年以后,每年施肥4次.第1次在3月份进行扒土时施春肥(基肥),每丛施入腐熟的农家肥(厩肥、堆肥、猪牛粪等)25~50 kg,随即覆土培高;第2次在5月结合锄草、松土施笋前肥,先在竹丛周围离竹蔸50 cm处开环形沟,每丛均匀施尿素或碳铵0.5 kg左右,施后立即覆土盖肥;第3次在7月份施笋(叶)期肥,每丛施尿素或碳铵0.5 kg,施肥方法同第2次;第4次在采完笋后的10月份施养竹肥,每丛施复合肥0.5 kg,方法同第2次.

7)竹笋采割.麻竹每年5~10月陆续出笋,菜笋在出土后30~40 cm时采割,加工笋在竹笋出土后露1个青节时采割.出笋初期(5—6月)和末期(10—11月)气温较低,笋生长较慢,一般3~5 d采割一次.出笋盛期(7—9月)气温高,笋生长快,2~3 d就要采割一次.割笋最好在早上进行,用割笋刀平地面将竹笋割断,切面要求平整,不要伤及旁边的嫩笋,同时笋蔸要保留完好,以便再发笋.

8)竹材采伐.根据留养新竹数量,可在冬季或早春,将部分3年生母竹和全部4年生以上的母竹砍伐,每丛均匀保留3~5株成竹.

9)竹叶采摘.新叶成形后15 d左右,选叶面干净、叶形完整、无枯黄、无虫眼、无白斑、无煤烟病、叶面最宽处大于8 cm、长度大于38 cm的嫩绿色尾端的3~4片鲜叶,沿竹叶茎上部2~3 cm处割断.

1.3.2标准化栽培技术示范成果

利用麻竹的标准化栽培技术建立了2处标准化示范基地:笋竹两用林丰产栽培标准化示范基地(A基地)和笋叶两用麻竹林产业化培育标准化示范基地(B基地).对比试验结果显示(表5),与传统栽培技术相比,示范林笋、材、叶产量增产幅度均在25%以上.其中,A基地笋、材、叶产量分别增产28.31%、30.29%、25.6%;B基地笋、材、叶产量分别增产28.8%、25.85%、34.32%.

表5 麻竹标准化示范基地产量调查kg/667 m2

2麻竹笋无硫保鲜加工新技术

竹笋蛋白质含量高,在加工过程中容易变色、组织软化甚至腐烂.传统竹笋加工常采用硫磺保鲜、保色,从而导致竹笋中高浓度的二氧化硫残留(可达8 000 mg/kg以上),虽然使竹笋保质期延长至1年,但二氧化硫会对人体造成伤害.

项目研制了麻竹笋无硫保鲜加工新技术.以麻竹鲜笋为原料,经过热处理、添加1%食盐后,再添加0.8‰D-异抗坏血酸钠+0.15‰山梨酸钾+ 1.5‰柠檬酸进行酸化处理、真空包装、杀菌等过程,产品不仅保持原有风味,而且保质期可达1年以上[6].对比试验结果显示(表6),无硫保鲜的麻竹笋产品的各项指标均好于传统保鲜方式,特别是竹笋中未检出二氧化硫残留,保质期较传统保鲜方式延长1个月以上,提升了竹笋产品的商品价值和货架期.

表6 不同保鲜方式下麻竹笋产品品质评价

3全竹材高强度胶合板制造关键技术

项目开发了全竹材高强度胶合板制造工艺,其工艺流程见图1.首先制备原材料竹片、竹席、竹帘.竹片是用新鲜原竹材经锯断下料、破竹、去节、去青及分层机分片而成;竹席是用竹片编制而成;竹帘是将竹片并排后用线穿连而成.将所需原材料均匀铺在料网上送入干燥窑5~30 min预热到120~150℃,然后保温20~30 min,再用5~30 min冷却至40℃以下,并完全浸入固含量20%~50%的酚醛树脂胶液中浸胶4~6 min,取出沥干60~80 min后均匀铺在料网上送入干燥窑,用5~30 min预热到65~95℃,然后保温10~60 min,再用5~20 min冷却至40℃以下.选择烘干的竹片、竹席、竹帘中的一种或多种进行组合投料铺装成多层结构的胶合板坯,送入65℃以下的热压板中,加压0.5~2.0 Mpa保持10~25 min后升温至130~160℃,继续加压1.5~3.0 Mpa保持10~30 min保温,再在1.5~3.0 Mpa下经10~25 min冷却至65℃以下,然后将压力逐步释放至零时卸压,最后根据要求加工成一定尺寸规格的全竹胶合板成品.

图1 全竹材高强度胶合板制造工艺流程

该工艺通过机械点裂、疏解锟异步差速摩擦和表面微创技术的联合实施,使竹材表面难以胶合的蜡质层(竹青)和硅质层(竹黄)呈点裂或线裂分离,满足胶钉胶合理论的要求,达到改善胶合的目的,解决了竹青竹黄难以胶合的问题以及小径竹去黄去青的难题,增强竹材的胶合强度,生产的胶合板达到国家Ⅰ类标准,且竹材一次利用率从60%提高到90%~98%,全竹集装箱底板及车厢板浸渍剥离性能合格率由90%提高到了95%.

4麻竹叶自动电控恒温烘干技术及还原关键技术

针对麻竹叶在烘干过程中的温度和时间人为控制难和劳动强度大等问题,研制了麻竹叶自动电控恒温烘干技术及还原关键技术.将麻竹鲜叶分级放入烘烤钢丝网中,用提升机送入烘房内分层挂好并关好门,通过发热管道将室外加热系统产生的60~70℃干热风送入烘房底部向欲烘干的麻竹叶输送热量,然后从烘房上部排湿通风口排出湿热风.利用温湿度探头实时采集烘房内的温湿度,根据温湿度变化情况自动控制进风口大小,从而保持55~60℃的恒温,烘烤24 h左右使麻竹叶含水量达到3%时即可停止加热,用提升机送出烘房,自然回潮12 h后包装出售.通常一个80 m3的烘房一次可烘鲜竹叶5 t(干粽叶约1.85 t).该技术比常规干燥方法提高生产效率24~30倍,提高产品合格率15%~35%.室温水浸8~12 h,叶水比3∶100,还原率可达98%以上.

5麻竹废弃物循环利用关键技术

以麻竹枝叶、麻竹屑等麻竹清林废弃物为竹荪的主要栽培基质(90%以上)在麻竹林下栽培竹荪获得成功,填补了国内丛生竹林下栽培竹荪的空白,成本仅为传统栽培成本的69.08%,经济效益十分明显.同时,利用食用菌采收后的下脚料作为有机肥施于麻竹林中,可使麻竹笋产量提高30%~50%.

利用麻竹笋加工剩余物生产的氨化饲料,贮存期达到1年以上,解决了麻竹笋废弃物易腐难存的难题;麻竹笋废弃物经过青贮或氨化后,能改善饲料的适口性,在肉牛或奶牛日粮中可全部代替青粗饲料,降低饲料成本15%~20%,还能使牛奶的蛋白质含量增加0.15个百分点,提高牛奶收购价15%以上[7].同时,结合荣昌猪竹2大农业支柱产业,建立了麻竹笋废弃物蛋白饲料—生猪—沼液—麻竹深度资源化循环利用模式,使示范麻竹林笋、材、叶、苗产量分别提高150%、10%、10%和100%,沼渣免费提供给国家现代农业示范区制作有机肥料,即能减少环境污染,又可生产有机食品,真正实现“减量化、资源化、无害化”的治污原则,取得了理想的治污效果,有效地保护了猪场周边的生态环境,确保了养猪业和麻竹生物产业的可持续发展.

6技术推广与效益

6.1推广应用

至2015年,麻竹良种选育及综合利用配套技术成果在重庆的荣昌、丰都、石柱、武隆、潼南、大足、巴南、涪陵,广西的合浦、贵州的桐梓、四川的隆昌和富顺等地推广应用3.24万hm2;建立国家麻竹标准化示范区667 hm2,生产麻竹笋产品3.0万t、竹材胶合板9.5万 m3、竹粽叶0.6万t、麻竹剩余物植物蛋白饲料1.68万t、麻竹废弃物食用菌基质7.1万t.

6.2项目产生的效益

6.2.1经济效益

截至2015年,项目累计新增产值26.54亿元,新增利税5.47亿元.其中:应用推广麻竹良种标准化栽培3.24万hm2,新增产值20.03亿元,新增利税4.01亿元;生产麻竹笋系列产品3.0万t,新增产值1.39亿元,新增利税0.27亿元;生产竹材胶合板系列产品9.5万m3,新增产值3.67亿元,新增利税0.94亿元;生产麻竹粽叶系列产品0.6万t,新增产值1.05亿元,新增利税0.17亿元;生产植物蛋白饲料产品1.68万t,新增产值1 680万元,新增利税336万元;生产食用菌基质产品7.1万t,新增产值2 657万元,新增利税525万元.

6.2.2社会效益

麻竹良种选育及综合利用配套技术成果的推广应用,开辟了农户增收致富新途径,带动了近50万林农增收致富,人均收入提高35%以上,解决了10余万农村剩余劳动力就业;项目减少10.55万t麻竹笋加工废弃物,有效解决了竹笋加工废弃物易腐难存造成环境污染等难题.

麻竹产业基地建设,每年减少水土流失108万t,吸收二氧化碳2.56万t,释放氧气1.76万t.麻竹产业链的形成,促进了当地农林产业结构调整,推动了当地生态、社会、经济效益协调发展.

[1] 李在军,蔡孔瑜,陈桂芳,等.干旱胁迫和复水对麻竹渗透调节物质及细胞膜透性的影响[J].四川林业科技,2010,31(3):55-59.

[2]吕玉奎,何世文,段佐华.笋材叶三用麻竹的管理及培育技术[J].重庆林业科技,2005(3):26-29.

[3]黄清淇.笋竹两用麻竹林栽培技术探讨[J].福建林业科技,1994(S1):157-160.

[4]蒋先智.麻竹发展前景与高产栽培技术[J].世界竹藤通讯,2008,6(1):19-22.

[5]余卫平,沈凤玲,王传紫.麻竹笋材两用林丰产栽培技术[J].重庆林业科技,2006(1):24-26.

[6]薛山,赵国华.竹笋无硫加工与贮藏技术研究进展[J].食品工业,2012(1):127-130.

[7]吕玉奎,王玲,吕玉素,等.麻竹废弃物循环利用关键技术研究[J].世界竹藤通讯,2015,13(1):1-5.

Study on Improved Variety Breeding and Supporting Techniques for Its Comprehensive Utilization of Dendrocalamus latiflorus Munro

Lv Yukui Wang Ling Yang Wenying Wang Xiaobin
(Rongchang Forestry Science and Techno1ogy Extension Station,Chongqing 402460,China)

The centra1 and 1oca1 government successive1y issued in recent years the bamboo industry deve1opment p1anning,which specifies the support po1icies for bamboo industry deve1opment,and these p1anning have enab1ed bamboo and bamboo shoot industry to be the important pi11ar industry contributing to rura1 economic deve1opment and farmers’income increase.Rongchang District in Chongqing Municipa1ity is the home to Dendrocalamus latiflorus Munro,the bamboo town and the nationa1 D.latiflorus bio1ogica1 industry base.In this sense,D.latiflorus industry is of great significance to promote the modern forestry process in Rongchang.With a view to addressing the conf1icts between key techniques for D.latiflorus industria1ization and increasing economic demand,the project of improved cu1tivation D.latiflorus seedings and supporting techniques for its comprehensive uti1ization has been imp1emented. The project,1asting 10 years,made progress in mu1tip1e key techniques,i.e.,improved cu1tivation of seed1ing,standardized cu1tivation,refined processing of shoot,cu1m and 1eaves,cyc1ed use of waste,which promote the standardized deve1opment of D.latiflorus industry and understory economy and a1so provides references to the bamboo and bamboo shoot industry deve1opment in China.

Dendrocalamus latiflorus Munro,improved cu1tivation of seed1ing,comprehensive uti1ization,supporting technique,Rongchang,Chongqing

中央财政林业科技推广示范资金项目(编号:[2013]TK67号).

吕玉奎(1965-),男,教授级高级工程师,主要从事竹林培育与林下经济研究工作.E-mai1:444127784@qq.com.

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