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苏麻竹地上部分生物量分配及竹笋成分分析

2017-08-23

世界竹藤通讯 2017年3期
关键词:毛竹竹笋生物量

申 巍

(漳州市林业科学研究所 福建漳州 363000)

苏麻竹地上部分生物量分配及竹笋成分分析

申 巍

(漳州市林业科学研究所 福建漳州 363000)

对苏麻竹地上各部分生物量分配及竹笋成分进行了分析研究。结果表明:苏麻竹地上部分各构件间含水率存在极显著差异,不同年龄的立竹地上部分构件间的含水率亦存在极显著差异;立竹地上各部位生物量分配表现为秆>枝条>叶片,相同部位不同年龄立竹生物量以2年生竹为最低,1年生竹最高;立竹秆生物量及立竹总生物量与胸径、株高之间模型拟合效果最好,可以用于估计苏麻竹的地上生物量;苏麻竹笋中的游离氨基酸种类丰富,并含有7种人体必需的氨基酸;蛋白质、可溶性糖和淀粉含量能够满足食用需要。研究结果可为苏麻竹的推广种植和开发利用提供数据支撑。

苏麻竹;生物量;分配;竹笋;营养成分

苏麻竹(Dendrocalamusbrandishii‘Indica’)又名大麻竹,是牡竹属丛生竹,高度最高可达30 m,自然分布于我国云南西部地区。我国竹子种类丰富[1],散生竹中以刚竹属的毛竹种植面积最大,已经形成完整的毛竹产业链[2-4];丛生竹种主要是绿竹、麻竹等笋用竹,在南亚热带有大面积种植,并进行了相关研究[5-11]。我国对苏麻竹的研究甚少,对其栽培及笋、材性质方面的研究更少。2002年福建省华安竹类植物园通过广东林业科学研究院从泰国引种苏麻竹进行种植,通过观测调查,其在华安县生长表现良好。本文对华安竹类植物园的苏麻竹地上部分生物量以及苏麻竹笋中的各营养成分进行测定分析,以期对苏麻竹的推广利用提供参考。

1 试验地概况

试验地设置在华安县林业局竹类植物园前岭村丛生竹基地,坡度为25°左右的缓坡地,属于Ⅰ类立地,红壤,土壤厚度100 cm,海拔高度240~280 m,坡向为东南坡。年均气温20.6 ℃,极端最高气温37.2 ℃,极端最低气温-2.2 ℃,无霜期310 d,年日照时数1 889.2 h,年降雨量1 870 mm,年蒸发量为1 563 mm,年均相对湿度80%。

2 试验材料与方法

选择1、2、3年生立竹作为试验材料,每个年龄选择12株作为样株,将样株齐地伐倒,测量竹子整株高度、枝下高度。从最下部开始每隔1 m截断,测量截断处直径以及4个方向的壁厚,计算平均壁厚;1.3 m胸径处截断并测量直径以及4个方向的壁厚,计算平均壁厚;将叶、枝条以及秆分别称其鲜质量,并取样品于105 ℃烘干至质量恒定,计算地上各构件的生物量及含水率。

苏麻竹笋营养物质的测定指标包括可溶性糖、脂肪、蛋白质、淀粉、铁、钙、磷、单宁、多酚以及游离氨基酸。淀粉和可溶性糖采用蒽酮比色法测定;脂肪测定方法为索氏抽提法;蛋白质含量采用凯氏定氮法测定;钙和铁含量采用原子吸收法测定;磷含量采用钼锑抗比色法测定;单宁及多酚含量采用分福林福比色法测定;游离氨基酸含量利用氨基酸分析仪测定。

数据由Excel和DPS数据分析软件整理分析。

3 结果分析

3.1 立竹地上各构件含水率

苏麻竹地上各构件含水率测定分析结果见表1。由表1可知,不同年龄的立竹地上各构件含水率分布呈现出相同规律,均为叶片>枝条>竹秆。方差分析结果显示,同年龄立竹的叶片、枝条以及竹秆间含水率存在极显著差异,这主要是由于在竹子地上各构件中,竹秆主要起支撑全竹的作用,需要较好的硬度和韧性,含水率要比枝条以及叶片低。不同年龄的竹株叶片含水率表现为3年生>2年生>1年生,这主要由于1年生叶片是新生叶片,光合作用以及蒸腾作用要高于2年生和3年生叶片,所吸收的水分主要用于蒸腾作用以及生理合成有机物。枝条和竹秆的含水率表现为2年生植株最高,3年生植株最低。2年生立竹是丛生竹林中最重要的立竹,在竹林中所占的比例也最大。

表1 不同年龄苏麻竹地上部分构件含水率 %

注:*表示5%水平显著性差异,**表示1%水平极显著性差异;大写字母不同表示1%水平显著性差异,小写字母不同表示5%水平显著性差异。

综合1~3年生立竹地上各构件的含水率数据分析显示,各构件间的含水率存在极显著差异(P<0.01),这主要是由于各地上部分在立竹生长过程中发挥的作用不同,叶片主要以进行光合作用、蒸腾作用和生物合成为主,所以需要水分也相对要多,而枝条以及竹秆主要起水分、有机物及无机物的存储以及上下运输的作用。因此,在苏麻竹林中,立竹地上部分含水率呈现图1的变化趋势,即叶片最高,竹秆最低。

图1 立竹地上部分构件平均含水率

3.2 立竹地上各构件生物量分配

各年龄立竹特征及地上部分生物量测定分析结果见表2。株高、枝下高和胸径以1年生竹为最高,2年生和3年生竹相差不大;各年龄立竹地上各构件生物量均表现为秆>枝条>叶片。不同年龄立竹地上各构件生物量相比较,2年生竹均为最低,1年生竹最高。方差分析显示,不同年龄间的立竹株高、枝生物量、叶生物量以及地上部分总生物量差异均达到显著水平,秆生物量达到极显著差异。

表2 不同年龄立竹特征及地上各构件生物量

3.3 立竹地上各构件生物量间的相关性

立竹地上部分各因子间的相关性分析结果见表3。由表3可以看出,株高与枝下高呈显著性相关,与地上其他因子呈极显著性相关,这说明株高是立竹地上部分生物量最重要的决定因素。枝下高只与株高达到显著相关,与地上其他因子相关关系不显著,这主要是由于枝下高受生产经营活动影响比较大。秆生物量、枝生物量、叶生物量、总生物量以及胸径、胸径处壁厚6个地上部分因子相互间都呈现极显著相关关系。

3.4 地上部分生物量模型构建

通过测定立竹地上各构件的生物量,并对各部分生物量与胸径、株高进行模型拟合,建立生物量模型,见表4。由表4可知,各年龄的竹秆及地上部分总生物量模型的R2经过F检验都达到极显著水平,可用于在同等气候及立地条件下苏麻竹的相关指标数据估计;而枝条和叶片只有3 年生立竹的模型达到极显著水平,2年生枝条生物量模型未达到显著性。枝条和叶片由于容易受到人工经营活动影响以及其自身容易失水,所以方程拟合程度不好。

表3 立竹地上部分各因子间的相关性

表4 地上部分各构件生物量模型

注:表中生物量模型中:W为生物量,D为立竹平均胸径,H为立竹平均高。

3.5 苏麻竹笋成分分析

竹笋是一种健康食品,我国长江以南地区到西南的云南省等是竹类主要分布地区,有食用竹笋的传统,如毛竹春笋和冬笋、绿竹笋(马蹄笋)、雷竹笋、甜竹笋、麻竹笋等。食用方法也多种多样,鲜笋可以直接烹饪食用,也可制成罐头食品以及笋干等。

苏麻竹笋中的游离氨基酸种类及含量测定结果见表5。由表5可知,在苏麻竹笋中含有17种游离氨基酸,种类比较齐全,其中包括人体必需的游离氨基酸7种,作为食用竹笋基本能够满足食用需要。竹笋中各种游离氨基酸含量相差极大,最高的是丝氨酸含量达到129.15 μg/g,与南方通常食用的毛竹笋相比,高于毛竹春笋,但低于毛竹冬笋[12];最低的为异亮氨酸,仅为8.16 μg/g,低于毛竹春笋及冬笋[12]。人体必需氨基酸总量为108.60 μg/g,占全部测定氨基酸总量的15.73%,略低于毛竹春笋及冬笋[2]。

表5 苏麻竹笋中的游离氨基酸含量 μg/g

注:带*氨基酸为人体必需的游离氨基酸

苏麻竹笋中的营养成分及多酚、单宁含量测定结果见表6。可以看出,苏麻竹笋中的营养成分多样,蛋白质、可溶性糖、淀粉、脂肪以及钙、铁、磷元素都有一定的含量。通过文献研究,与同为牡竹属的其他竹种竹笋及南方经常食用的毛竹、方竹以及种植面积较大的几种哺鸡竹竹笋成分进行比较发现:苏麻竹蛋白质含量低于红哺鸡竹、白哺鸡竹、乌哺鸡竹、黄秆乌哺鸡竹和早哺鸡竹[13]以及筇竹[14]、寿竹[15],高于牡竹属的勃氏甜龙竹、龙竹等竹种[16],也高于寒竹属的合江方竹、金佛山方竹和狭叶方竹[17];钙含量则明显高于红哺鸡竹、白哺鸡竹、乌哺鸡竹、黄秆乌哺鸡竹和早哺鸡竹[13],高出勃氏甜龙竹[16]近10倍;铁含量相对较低,仅为6.86 mg/100 g,但高于金佛山方竹[17];苏麻竹可溶性糖以及脂肪含量低于寿竹等竹种,比较符合健康饮食概念中的低脂摄入;竹笋中的淀粉含量为7.41%,淀粉是糖分转化的主要来源,其对食用口感也有一定影响。

表6 苏麻竹鲜笋中的营养成分及多酚、单宁含量

多酚是在植物性食物中发现的、具有潜在促进健康作用的化合物,单宁是影响食品风味以及口感的重要因子。在竹笋壳中含有多酚,有研究表明[18],笋壳中的多酚有一定的抗氧化活性。在苏麻竹笋中含有较高的单宁含量,达到18.79 mg/g,明显高于毛竹冬笋及麻笋测定值[19-20],但低于毛竹春笋。这对笋口感有一定的影响,食用会产生发涩的口感,所以在加工时应采取措施如水煮来去除单宁。

4 小结与讨论

1) 苏麻竹地上部分各构件间含水率存在极显著差异,不同年龄立竹地上部分构件间的含水率亦存在极显著差异,这表明立竹不同部位以及不同年龄立竹存在一定的生理差异,从而导致其含水率的不同。

2) 立竹地上各构件生物量分配表现为秆>枝条>叶片。不同年龄立竹地上各构件生物量以2年生竹为最低,1年生竹最高。不同年龄间的立竹株高、枝生物量、叶生物量以及地上部分总生物量差异均达到显著水平,秆生物量达到极显著差异。

3) 回归分析显示,立竹秆生物量及立竹总生物量与胸径、株高之间拟合效果最好,可以用于估计与本试验条件相同或相似地区的苏麻竹地上生物量。

4) 苏麻竹游离氨基酸以及营养成分含量与毛竹、筇竹、寿竹等有差异,特别是不及江南地区最常见的毛竹冬笋和春笋。苏麻竹笋单宁含量相对大多数竹种较高,需通过一定的加工手段去除;苏麻竹笋含有多酚,对人体有保健作用,这是苏麻竹笋开发利用的一个优势。因此,如能在加工工艺上进行完善,苏麻竹笋也能够作为一种健康食品进行开发。

5) 苏麻竹经过华安竹类植物园近10年的引种栽培,竹材生长量较大,生长表现良好,与引种地生长差异不大,显示其对立地条件以及气候条件有较好的适应性,可以作为材用竹进行研究推广。如在栽培以及竹笋加工工艺方面进行改良,则可以作为笋材两用竹进行研究推广。此外,苏麻竹秆形通直,枝下高较高,叶片大而浓绿,亦可作为园林景观竹种用于大型广场绿化和营造大型竹林景观。

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Aboveground Biomass Distribution ofDendrocalamusbrandishii‘Indica’and Analysis of Its Shoots Components

Shen Wei

(Zhangzhou Institute of Forestry, Zhangzhou 363000, Fujian, China)

The aboveground biomass distribution and the bamboo shoot components were analyzed for the different parts ofDendrocalamusbrandishii‘Indica’. The results showed that the moisture contents of its different parts were very significantly varied, and the moisture contents of its above-ground parts at different ages were also significantly changed; the biomass distribution in above-ground parts could be ordered as culm > branch > leaves, and the 2-year-old bamboo had the lowest biomass distribution for the same parts of bamboo of different ages while the biomass distribution was the highest in the 1styear bamboo. The simulation effect achieved the best between culm biomass & total stand biomass and the DBH & culm height, which could be used for the estimates of aboveground biomass. Its shoots were rich in free amino acids, including the 7 free amino acids that people need, and the contents of protein, soluble sugar and starch could meet the edible demands. The research results could provide the data supports for the promoted planting, development and utilization ofD.brandishii.

Dendrocalamusbrandishii‘Indica’, biomass, distribution, shoot, nutrition component

申巍(1980-),男,林业工程师,主要研究方向为森林培育以及林木遗传育种。E-mail: kkx_2001@126.com。

10.13640/j.cnki.wbr.2017.03.010

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