绿竹矮化方法比较研究
2019-03-16卢玉生官凤英尹子旭
卢玉生 官凤英 尹子旭
(国际竹藤中心竹藤资源与环境研究所北京100102)
绿竹 [Dendrocalamopsis oldhami(Munro)Keng f.]属禾本科竹亚科绿竹属,是亚热带地区优良的笋材两用丛生竹种之一[1]。绿竹笋营养丰富、笋味鲜美、产量高、周期长,深受老百姓喜爱。由于绿竹鲜笋不耐贮存,限制了绿竹笋的销售范围[2],绿竹笋在北方蔬菜市场尚属空白,发展设施栽培笋用绿竹具有较高的经济前景。然而与绿竹设施栽培发展不相适应的是日光温室中的绿竹高度问题,现有的常规日光温室最高处为3.5 m且成拱形,绿竹株高一般在5~12 m左右。在入冬寒潮来临覆膜盖上棉被前,温室内绿竹需要钩梢,且随钩梢程度不同,影响植株营养生长,降低绿竹笋产量[3]。因此,从生产实践出发需要对绿竹株高进行调控,使其植株矮化。矮壮素、多效唑和比久是目前国内广泛应用的生长调节剂,已应用于农作物[4-6]、果树[7-9]、观赏植物[10-12]并取得理想的矮化效果。在竹子矮化方面,赵海燕[13]采用适宜浓度矮壮素,多效唑喷施紫竹幼笋明显抑制紫竹株高生长。刘碧桃[14]研究指出,比久对绿竹的矮化效果稍好于多效唑。但是植物生长调节剂被列为农药范畴[15],不规范使用对人和环境造成的危害已引起广泛关注与高度重视,国内外执行了越来越严格的植物生长调节剂残留限量标准[16]。本研究比较幼笋截梢、成竹截秆和植物生长调节剂甲哌鎓对绿竹株高及其他形态指标的矮化效应,旨在筛选出设施栽培笋用绿竹的安全矮化方法。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于绿竹原产地福建省三明市尤溪县溪尾乡大宁村进行。尤溪县属中亚热带季风性湿润气候,1月份最冷,月平均气温8.0~12.0℃,7月份最热,月平均气温26.6~28.9℃。极端最高气温40.3℃,极端最低气温-7.8℃。无霜期312 d,降水量1 600~1 800 m,海拔100 m,土壤类型为山地红壤。自然灾害主要为低温冻害。绿竹林位于山地中下缓坡、交通便利、肥力中等、排水良好。林分密度约55丛/667 m2,年龄结构为1年生 ∶2年生=1∶2,每丛竹株数4~6株。林地原为水稻田改造而成的3年生新造林,当年不挖笋,全部留养母竹,试验年份已为丰产笋用林,按照丰产栽培经验进行日常经营管理。
1.2 试验设计与方法
试验设置3种矮化处理方式:幼笋截梢、成竹截秆和喷施甲哌鎓,以不采用任何措施的植株为对照;共设置19个处理:对照 (CK),幼笋截梢处理(5个处理高度分别为g1=60 cm、g2=90 cm、g3=120 cm、g4=150 cm、 g5=180 cm),成竹截秆 (4个处理分别为G1=130 cm、G2=160 cm、G3=190 cm、G4=220 cm),甲哌鎓处理 (9个浓度梯度分别为DPC1=50 mg/L、 DPC2=100 mg/L、 DPC3=150 mg/L、 DPC4=200 mg/L、 DPC5=250 mg/L、 DPC6=300 mg/L、DPC7=350 mg/L 、 DPC8=400 mg/L、DPC9=450 mg/L)。
于2017年7月17日至8月12日绿竹原产地出笋盛期进行试验,测量笋体地径及高度,按照丛株编号挂牌;采用随机区组设计,每个处理选择相邻位置7丛绿竹,每丛处理同一时间段出笋3~4株,高生长结束调查具有代表性绿竹20株。
药剂选择:甲哌鎓由四川国光农化有限公司生产,有效成分为250 g/L甲哌鎓水剂。植物生长愈合剂为四川国光农化有限公司生产。
绿竹笋选择基径4~5 cm长势良好、无明显病虫危害的竹笋。幼笋截梢选择高度为60、90、120、150、180 cm的竹笋,按照笋体高度的20%截去笋梢幼嫩部分。成竹截秆选择锯除秆体上端,保留距地面垂直高度130、160、190、220 cm部分。甲哌鎓处理选择高度60 cm左右幼笋。采用压力式喷雾器连续3 d从笋体顶部到秆基部均匀喷施药剂,药剂量为150 mL/株。
1.3 数据调查与分析
于2017年12月下旬,在绿竹高生长结束后调查株高、枝下高、枝下高节数、第1盘主枝长度等形态生长指标。其中,枝下高为测量第1盘分枝到地面垂直高度;主枝长度为第1盘最长枝长度。计算矮化率和分枝率,计算公式为:
矮化率 (%)= (对照株高-处理株高)/对照株高×100;
分枝率 (%)=着叶节数/(枝下节数+着叶节数) ×100。
数据处理及制表采用Excel 2010进行,用统计分析软件SPSS 21.0进行方差分析及Duncan's检验法多重比较。
2 结果与分析
2.1 幼笋截梢对绿竹的矮化效应
对于植株矮化而言,株高是最为直观明显的形态指标,由表1方差分析可知,幼笋截梢后各组株高与对照组均达到了极显著差异 (P<0.01),说明幼笋截梢可以明显抑制绿竹的株高生长。各处理株高排序为g5<g4<g3<g2<g1<CK, 笋体截梢高度越高,矮化效果越明显。高度为180 cm的幼笋截梢后,绿竹的平均株高为234.70 cm,矮化率达到56.49%,矮化效果最佳。高度为60 cm的幼笋截梢后,绿竹平均株高为479.60 cm,矮化率最低。枝下高指标,处理各组与对照组有极显著差异 (P<0.01),g5和g3处理的枝下高较对照组分别下降36.69%和15.76%。分枝率指标,60 cm、90 cm的幼笋截梢后与对照组无显著差异,而120、150、180 cm的幼笋截梢后较对照显著减低,分别降低了14.10%、19.02%、12.13%。幼笋截梢促进了主枝生长,g4和g5处理与对照组均达到显著差异,分别增长了10.00%和8.45%。
表1 绿竹幼笋不同高度截梢的矮化效果
2.2 成竹截秆对绿竹的矮化效应
绿竹成竹截秆后,自切口处至下一竹节干枯,株高不再继续生长。分析显示 (表2),各处理株高与对照组有极显著差异 (P<0.01),株高能够得到有效控制。其矮化效果排序为G1<G2<G3<G4<CK,矮化率分别达到了 78.65%、71.88%、66.31%、61.45%。成竹截秆显著地降低了枝下高高度 (P<0.01),G1枝下高最低,较对照组降低了58.95%。各处理间多重比较表明,G2与G3之间无显著差异。分枝率指标,各处理组与对照组有极显著差异 (P<0.01),分枝率显著降低。秆箨老化后,营养生长受到限制,促进了主枝长度生长。多重比较发现除G4外,其他各组与对照组均有显著差异,其中G2处理主枝长度较对照组增加了11.85%。
表2 绿竹成竹不同高度截梢的矮化效果
2.3 甲哌鎓对绿竹的矮化效应
由表3可知,9种不同浓度梯度的甲哌鎓处理后株高与对照均无显著差异 (P=0.705>0.05),喷施甲哌鎓矮化效果不明显,不能达到设施栽培高度的要求。甲哌鎓处理各组,除了DPC8枝下高与对照组有显著差异外,其他各组均无差异。这可能与该组所处竹林为山坡中坡较高位置有关,良好光照条件所致。枝下高节数 (P=0.157>0.05)和分枝率 (P=0.099>0.05)较对照组均无极显著差异。主枝长度各组处理与对照组无显著差异,处理间DPC2与DPC6、DPC3差异显著,但主枝长度与浓度梯度之间无明显变化规律。绿竹各个生长指标变异系数大小排序为枝下高 (27.50%)>枝下高节数(23.00%) >主枝长度 (19.33%) >株高(10.40%)>分枝率 (10.17%)。
表3 不同浓度甲哌鎓处理绿竹的矮化效应
3 结论与讨论
本研究旨在解决北方设施栽培中常规日光温室高度限制及食品安全问题。研究显示,180 cm高的绿竹幼笋通过截梢,成竹平均株高由对照组539.40 cm降低至234.70 cm,这种物理方法截梢消除了绿竹笋中植物生长调节剂残留隐患,达到了设施栽培矮化的要求。至于绿竹矮化后对笋产量是否有影响有待进一步研究。同时,绿竹矮化在南方地区对于应对冬季雨雪灾害也具有生产实践意义[17]。幼笋截梢形成较矮植株,直立梢头形态特征能够有助于防止竹冠层枝冰雪累积,避免立竹竹秆弯曲、开裂、折断。在幼笋时期截梢后省去了秋冬季节钩梢措施,节约了人工操作成本[18]。
成竹截秆后切口至下一竹节部分干枯,株高不再增加。此时植株已开始抽枝展叶,截秆保留较矮植株高度,会造成切口上端竹材浪费。另外枝下高明显降低,这样不利于光照提高土壤温度,增加了挖笋、施肥等日常经营的难度。
喷施9种不同浓度梯度的甲哌鎓,株高与对照均无显著差异,甲哌鎓处理矮化效果不明显。这可能与该时期幼笋被厚笋箨包裹,药剂无法直接渗透竹腔以作用于绿竹节间伸长生长部位有关。喷施药剂的方法易受到天气因素的干扰,操作性不强且在实践生产中矮化成本昂贵。