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金佛山方竹垂直分布及低海拔异地引种后笋产量和品质

2021-03-13娄义龙

世界竹藤通讯 2021年1期
关键词:竹笋异地海拔

娄义龙

(贵阳市园林绿化科学研究院贵阳 550008)

金佛山方竹(Chimonobambusa utilis),是我国西南地区特有竹种,以重庆南川区和贵州桐梓县的天然面积最大。其笋食用品质为竹中之冠,被赞誉为“世界一绝”“中国独有”“娄山至珍”“植物牛奶”。“南川方竹笋”和“桐梓方竹笋”分别于2008年和2014年获得中华人民共和国地理标志保护。2019年,桐梓县被中国林学会授牌为“中国大娄山方竹之乡”。

关于金佛山方竹的面积与分布,周芳纯等[1]1982年报道,金佛山有4 200 hm2,柏芷山有2 000 hm2,箐坝山1 133 hm2;文级祥等[2]2003年报道,金佛山方竹是大娄山区主要竹种,总面积约2.7万hm2,其中桐梓县为自然分布中心之一,面积达1.3万hm2;郑翼等[3]2006年报道,西南地区金佛山方竹总面积约3.3万hm2左右。自1982年以来,经过近40年的自然蔓延和人工栽植,至2020年末,大娄山区仅桐梓县的金佛山方竹天然林和人工栽植面积合计达6.67万hm2。在垂直分布方面,金佛山方竹林主要分布在海拔1 400 m以上的高山台地[1,4],在1 000~2 100 m处可形成纯林[5]。

关于大娄山区金佛山方竹鲜笋产量,周芳纯等[1]1982年报道,第1类竹林鲜笋产量为200 kg/667 m2以上,竹林平均胸径3.0~4.0 cm,分布在海拔1 700~2 000 m的高山台地;第2类竹林鲜笋产量为175 kg/667 m2,竹林平均胸径为2.0~3.0 cm,分布在海拔1 450~2 200 m之间;第3类竹林鲜笋产量约50 kg/667 m2,竹林平均胸径一般2.0 cm以下,分布在交通不便、陡坡、土层薄的原始竹林和道路两旁砍伐、挖笋过度的残败竹林。

关于金佛山方竹母竹的移栽造林,张弘等[6]认为在海拔1 400~1 900 m移栽母竹,成活率可达53%~85%以上(2年生母竹最佳),而在海拔1 300 m处的移植成活率仅有37%;文级祥等[2]从实践中总结出了一套提高金佛山方竹造林成活率的实用技术;郑翼等[3]也提出了金佛山方竹母竹移栽造林的技术要求。郑先蓉等[7]认为,金佛山方竹造林以2年生苗为佳。

在金佛山方竹笋营养方面,张仁固等[8]分析了南川方竹笋特殊品质的成因,苟光前等[9]分析了合江方竹、金佛山方竹、狭叶方竹的笋营养成分,张万萍等[10]分析了贵州不同山地竹笋的品质,鲍丽然等[11]评价了南川金佛山方竹笋的营养品质与生长环境,表明其笋为安全食品。

金佛山方竹主产于大娄山山脉的高山上,普遍认为其只能适应原生地高山环境,不能在低海拔种植,也不宜异地引种。在我国林业行业标准《金佛山方竹栽培技术规程》 (LY/T 1906 -2010)[12]中规定,金佛山方竹造林地应符合年平均温度7~14 ℃、7月平均温度16~23 ℃、年降水量1 100 mm以上、常年多雾、相对湿度80%以上、海拔1 300~2 000 m等条件。有研究指出,金佛山方竹在贵阳还不能进行大量的引种栽培[13],原生地的笋品质明显优于异地种植地[14]。

以上研究,均是针对金佛山方竹的原生地或异地适生海拔处的生长情况,对于金佛山方竹引种到海拔1 300 m以下非适生地后的笋产量和品质的变化尚未见报道。本文实地考察了大娄山区金佛山方竹的垂直分布,测定分析了金佛山方竹在低海拔区和原生地以外地区栽植的笋产量和品质,以期为扩大金佛山方竹栽植区,更好地发挥其经济效益和生态效益提供参考。

1 材料和方法

1.1 大娄山地区金佛山方竹垂直分布调查

实地考察了大娄山山脉重庆市南川区所属金佛山、万盛区黑山及贵州省遵义市桐梓县的箐坝山、柏芷山、顶箐山、分水岭、尧龙山、黄莲乡、九坝镇、仙人山、娄山关,正安县庙堂镇、桴焉镇,绥阳县的宽阔水保护区、太白镇,习水县仙源镇等地的金佛山方竹林分布情况,对其天然垂直分布下线成因进行踏查,并走访当地人实证。

1.2 金佛山方竹原生地笋产量测定

于2018年8月中旬至10月上旬,在金佛山方竹的原生地柏芷山、金佛山、仙人山和娄山关的不同海拔处选择代表性竹林设置7处样地,分别调查金佛山方竹笋产量,样地面积100 m2。其中,柏芷山设置4处样地,海拔分别为2 000、2 050、2 100、2 150 m;金佛山1处样地,海拔为1 710 m;仙人山1处样地,海拔为1 700 m;娄山关1处样地,海拔为1 600 m。

1.3 金佛山方竹低海拔区引种试验

目前,普遍认为金佛山方竹分布的海拔下线为1 400 m,因此本研究将海拔1 399 m之下作为低海拔区,调查金佛山方竹在原生地低海拔区引种后的笋生长及品质。

低海拔区引种地设置3处:柏芷山腰1 130 m处(Ⅰ)、箐坝山脚720 m处(Ⅱ)、柏芷山脚658 m处(Ⅲ)。其中,Ⅰ处的引种栽植时间为2008年,种源来自黄莲乡;Ⅱ的引种栽植时间为2011年,种源来自黄莲乡;Ⅲ的引种栽植时间为2014年,种源来自箐坝山。3处栽植的种苗均为2年生实生苗。以2014年在该竹原生地柏芷山海拔2 000 m处就地移植的新生母竹作为对照(ck)。

于2017—2020年每年的笋期调查引种后笋的生长情况,并采集笋样进行品质测定。

1.4 金佛山方竹异地引种试验

本研究将大娄山山脉以外的贵阳市作为异地。在贵阳市选择3处低海拔区进行金佛山方竹异地引种试验,调查金佛山方竹引种后的笋生长及品质。

3处引种地分别为:清镇林场海拔1 356 m处(Ⅳ)、清镇林场海拔1 352 m处(Ⅴ)、花溪区上水村海拔1 080 m处(Ⅵ)。其中,Ⅳ处的栽植时间为2014年,种源来自箐坝山,为2年生实生苗;Ⅴ处的栽植时间为2014年,种源来自柏芷山;Ⅵ处的栽植时间为2011年,种源来自柏芷山。

于2017—2020年每年的笋期调查异地栽植的竹种生长情况,并采集笋样进行品质测定。

1.5 笋营养成分测定

2019年,采集带壳鲜笋,当日送贵州大学酿酒与食品工程学院实验室液氮保存待测定蛋白质含量。2020年,采集带壳鲜笋,第2日送贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室分析测试与品质评价中心液氮保存待测定蛋白质、氨基酸含量及钙、镁、磷、钾和铅、镉、汞含量。

1.6 数据记录样本及数据处理

所有引种栽植的种苗均为来自原生地的单丛竹株。处理数据时,除了笋径用平均数±标准差表示外,其余指标均用平均数表示。单丛竹株繁衍面积,为以当年东、西、南、北4个方向最边上的一根笋(竹) 为边线交叉围合而成的四方形面积。

2 结果与分析

2.1 大娄山金佛山方竹天然林的垂直分布

通过多年来对大娄山渝南和黔北各县的实地调查发现,大娄山山脉的金佛山方竹天然资源主要分布在以重庆南川城区和贵州习水、金沙、绥阳、道真4个县城的连线围成的1.4万km2钢笔头形状内的海拔1 600 m以上高山上,囊括桐梓县全境,又以重庆南川金佛山信号塔和贵州遵义娄山关信号塔120余km连线两侧30 km范围内为多(图1)。海拔1 500 m以下的独立山体无金佛山方竹的天然分布,但并非该区域内所有海拔1 600 m以上山体都有金佛山方竹天然资源。

1) 重庆市南川区金佛山:此山是大娄山脉的最高山。古佛洞至最高峰风吹岭之间海拔2 200 m处为金佛山方竹的分布上线,最高点海拔2 251 m周围往下50余m间有箭竹而无金佛山方竹;北坡和西坡海拔1 600 m处有少量分布;东坡与柏芷山连接臂上海拔1 550 m左右有分布;南坡中咀处的河流两岸靠南大门及三叠水瀑布下海拔1 520 m处为其天然分布下线;此山的金佛山方竹总面积约4 200 hm2[1]。海拔1 400 m左右处为人工栽植(中咀处海拔1 700 m左右处亦为20世纪80年代人工栽植)。

图1 金佛山方竹主产地分布范围Fig.1 The distribution range of Ch. utilis in main producing areas

2) 贵州桐梓县柏芷山:此山是遵义市的最高山,为台原森林,鸟瞰大致为三角形。台原周边普遍为海拔2 000~2 200 m的绝壁半边山,台原内部低矮,海拔多在1 800~2 200 m。整个台原常绿落叶乔木林下全是连片的金佛山方竹林,最高海拔点2 227 m处也有,总面积约2 000 hm2。台原周边为200~300 m左右高的绝壁,绝壁中央的缓面腰线也穿插有连片的金佛山方竹林。绝壁下海拔1 600 m左右处环布金佛山方竹,在几处溪流和瀑布下的流水边海拔1 350 m左右处为柏芷山的金佛山方竹分布下线(可见流水和瀑布是柏芷山的金佛山方竹分布下线形成的重要因素),其两翼的金佛山方竹林为20年前人工营造。

3) 贵州桐梓县箐坝山:此山最高点海拔2 028 m处即有金佛山方竹分布,多随缓坡向下蔓延至海拔1 600 m处为多。在黑山谷石门方向海拔1 410 m的溪流处为箐坝山金佛山方竹的天然分布下线(可见流水是箐坝山金佛山方竹分布下线形成的重要因素)。此山方竹总面积约1 133 hm2。

4) 贵州桐梓县、正安县与重庆南川区交界的顶箐山(三界山):金佛山天然分布上线海拔为1 778 m,下线为1 600 m左右;之下至海拔1 400 m左右为20年前人工栽植。

5) 桐梓县分水岭:海拔1 420 m左右之上为金佛山方竹,之下为狭叶方竹,界限分明。

6) 绥阳县宽阔水:金佛山方竹分布下线在水库坝下河沟边海拔1 410 m左右(可见流水是宽阔水金佛山方竹分布下线形成的重要因素)。

7) 正安县庙堂宝山:金佛山方竹分布下线在坡地海拔1 430 m左右,下为狭叶方竹,界限分明。

8) 桐梓县尧龙山:绝壁顶海拔1 820 m往下40 m之间为箭竹,金佛山方竹天然分布在海拔1 560~1 780 m。

9) 习水县仙源镇毛坪村:金佛山方竹天然分布在海拔1 460~1 600 m,之下为近年来人工栽植。

10) 桐梓县与汇川区交界的娄山关:山顶海拔1 780 m处有金佛山方竹天然分布,海拔1 600 m处为天然分布下线,之下至海拔1 500 m左右处为20年前人工栽植,海拔1 400 m左右之下分布的为狭叶方竹。本调查首次发现贵阳市息烽县西望山海拔1 410~1 616 m也有金佛山方竹天然分布,面积约66.67 hm2,海拔1 410 m处依然是溪流。

调查发现,金佛山方竹分布下线形成动因有自身蔓延(图2) 和外力带动蔓延,外力带动又有流水带动(图3) 和山体崩塌滑坡带动(图4),流水带动又有溪流带动缓慢蔓延及瀑布急坠蔓延。自身漫延型每年下延距离仅1.0~3.5 m,形成的分布下线海拔均较高,多为海拔1 600 m左右,分布连续界线分明。如图2的线条处为天然分布下线,明显而整齐。

图3 金佛山方竹随溪流而向低海拔处蔓延(金佛山)Fig.3 The spread of Ch. utilis toward to low altitude along with the stream (Jinfo mountain)

图4 金佛山方竹随山体滑坡及瀑布急坠而向低海拔处蔓延(柏芷山)Fig.4 The spread of Ch. utilis toward to low altitude with the landslides and waterfalls (Baizhi mountain)

在以上诸山体中,金佛山最大,其分布的金佛山方竹总面积也最大,但并非整座山上全是集中连片的金佛山方竹,只有柏芷山上的金佛山方竹最集中连片,并且其绝壁的腰线至绝壁下周圈,全是金佛山方竹,分布的上线最高、下线最低,笋的生物多样性也最丰富(另文报道)。据此推测,在大娄山北端包含金佛山、柏芷山、箐坝山3座大山的大金佛山片区为金佛山方竹分布中心,其中的柏芷山是金佛山方竹的起源中心。

2.2 金佛山方竹原生地的笋产量

金佛山方竹在大娄山原生林中的笋产量测定结果见表1。由表1可见,样地1—6的笋地径和笋产量,与周芳纯等1982年报道的“第一类竹林鲜笋产量为200 kg/667 m2以上、平均胸径3.0~4.0 cm,第二类竹林鲜笋产量为175 kg/667 m2、平均胸径为2.0~3.0 cm”的报道基本一致;而样地7的笋生长较好,产量为500 kg/667 m2,笋径为2.9±0.6 cm。样地7为人工栽植20年的金佛山方竹林,推测在适生海拔1 600 m处栽植20年左右的竹林正处于旺盛期。

2.3 低海拔引种的金佛山方竹笋生长情况

3处低海拔区引种栽植的金佛山方竹笋生长情况的调查结果见表2。

表1 大娄山原生林中的金佛山方竹笋产量Tab.1 The shoot yield of Ch. utilis in original forest of Dalou mountain

表2 金佛山方竹低海拔引种后笋生长情况Tab.2 The shoot growth of Ch. utilis after introduced to places at low altitude

1) 引种地Ⅰ:试验点为三角形,页岩砂土,总面积112 m2,东边为公路,西边有10 m高杉树和堡坎,向下1 m有灌溉水沟,北边离农家房门口5 m,水、肥、防盗采笋管理到位。2008年栽植1丛,第9年(2017年)该丛竹即基本长满整块地,笋径大者超过5.0 cm,平均为3.7±0.5 cm,超过原生地平均笋径(3.3±0.4cm)的12%,笋产量达70 kg,按实际繁衍面积103 m2,折合产量453 kg/667 m2,较原生地平均产量(285 kg/667 m2)高59%,按生产中通常的栽植密度74株/667 m2(株行距3 m×3 m)计算,则折合产量为5 180 kg/667 m2,是原生地产量的18.18倍。2020年受土地营养面积的限制,笋径降低,笋产量比2017年和2018年减倍,但笋径和产量依然高于原生地。

2) 引种地Ⅱ:地块为砂页岩三角地,除南面为陡坎外(距离水沟10 m),其他地方为斜坡菜地,竹鞭可以自由延伸。2011年栽植的1丛,第6年笋径达到3.0 cm,第8年该丛笋产量36.2 kg,按实际占地面积折合产量603.0 kg/667 m2,按栽植74株/667 m2折合产量2 679.0 kg/667 m2。不同年份间产量有反复,但均与原生地笋径和产量差异不大。

3) 引种地Ⅲ:该地也为页岩砂土,北面和东面为石堡坎(距离水沟2 m),东南面为高陡坡,竹鞭只能向西面菜地扩展。2014年栽植的1丛,第5年(2019年)笋径达到3.0 cm,第6年该丛笋产量3.0 kg,按实际占地面积折合产量37.0 kg/667 m2,按栽植74株/667 m2折合理论产量222.0 kg/667 m2,产量较原生地及其它试验点低,退笋达50%左右,但平均笋径达3.2 cm,与原生地笋径接近。

2.4 异地引种的金佛山方竹笋生长情况

异地栽植的金佛山方竹笋生长情况的调查统计结果见表3。

表3 金佛山方竹异地引种后笋生长情况Tab.3 The shoot growth of Ch. utilis after introduced to places outside of original distribution area

1)引种地Ⅳ:竹丛为2014年栽植的2年生实生苗,第5年(2019年)笋径达3.0 cm,第6年笋径达3.5 cm,竹丛采笋4.9 kg,按实际面积折合产量57.3 kg/667 m2,按栽植74株/667 m2折合产量363 kg/667 m2,与原生地差异不大。

2)引种地Ⅴ:竹丛也是2014年栽植的2年生实生苗,第5年(2019年)笋径达3.0 cm,第6年达3.8 cm,竹丛采笋7.6 kg,按实际面积折合产量60 kg/667 m2,按栽植74株/667 m2折合产量562 kg/667 m2,高于原生地。3) 引种地Ⅵ:竹丛为2011年栽植,第6年(2017年)笋径达3.0±0.4 cm,第7年(2018年)笋径增到3.6±0.6 cm,但该年出笋量较少(仅出25枚笋),2019年和2020年笋径均为3.0±0.4 cm。2020年采笋6.3 kg,按实际面积折合产量21.0 kg/667 m2,按栽植74株/667 m2折合产量466.0 kg/667 m2,与原生地差异不大。

2.5 低海拔和异地引种的金佛山方竹笋氨基酸含量

金佛山方竹在低海拔和异地引种后笋氨基酸含量的测定结果见表4。可以看出,来自原生地的金佛山方竹笋含氨基酸23种,总含量为4.875 0%,来自低海拔引种地Ⅰ和Ⅲ处的笋所含氨基酸种类均为22种,前者的氨基酸总含量比原生地高,为5.707 8%,后者的总含量比原生地低,仅为0.662 3%,比原生地低7倍左右。对于异地引种地的笋氨基酸含量,引种地Ⅵ(花溪海拔1 080 m处)的笋所含氨基酸种类最多,为26个,总含量为4.353 7%,与原生地接近;引种地Ⅴ的笋所含氨基酸种类为22个,总含量为5.352 7%,高于原生地;引种地Ⅳ的笋所含氨基酸种类为23个,总含量为2.992 9%,比原生地低近1倍。分析笋氨基酸含量测定结果,看不出氨基酸种类和含量与海拔间有明确的关系。

表4 金佛山方竹笋氨基酸含量Tab.4 The content of amino acid in shoots of Ch. utilis %

2.6 低海拔和异地引种的金佛山方竹笋蛋白质含量

由表5可见,2019年测定的原生地笋的蛋白质含量平均为39.7%,低海拔引种地笋蛋白质含量平均为38.6%,较原生地偏低,但差异不大;异地引种地笋蛋白质含量平均为36.4%,也低于原生地的测定值。2020年测定的原生地笋蛋白质含量为25.6%,低海拔和异地引种地的笋蛋白质含量也均低于原生地。测定结果还显示,2019年的蛋白质测定结果均比2020年测定结果高,原因可能为2019年是采笋当天送样,2020年是采笋第2 d送样,耽搁一天蛋白质有所降解。

表5 金佛山方竹笋蛋白质含量Tab.5 The content of protein in shoots of Ch. utilis g/100g(干重)

2.7 低海拔和异地引种的金佛山方竹笋矿质元素含量

由表6可以看出,低海拔引种地笋钙、镁、磷、钾含量的平均值分别为2.6、1.8、7.8、56.2 g/kg (干重),低于原生地;异地引种地笋钙、镁、磷、钾含量的平均值分别为2.6、1.6、7.8、56.7 g/kg (干重),也低于原生地。

表6 金佛山方竹笋主要矿质元素含量Tab.6 The content of main mineral elements in shoots of Ch. utilis g/kg (干重)

2.8 金佛山方竹低海拔和异地引种后笋重金属含量

测定了引种后金佛山方竹笋的铅、镉、汞的含量(表7)。我国GB2762-2012规定新鲜蔬菜中铅最高含量0.1 mg/kg、镉最高含量0.05 mg/kg、汞最高含量0.01 mg/kg,可见,除了引种地Ⅳ(清镇林场1 356 m处) 笋的铅含量超标外,其他各引种地笋重金属含量均未超标,符合安全食品的要求。从测定结果还可看出,距离引种地Ⅳ不到100 m的引种地Ⅴ(清镇林场1 352 m处)的笋铅含量却未超标,含量仅为前者的16%,这说明笋的铅含量在单株系间存在差异。

表7 金佛山方竹笋重金属含量Tab.7 The content of heavy metal in shoots of Ch. utilis mg/kg

3 小结与建议

1) 金佛山方竹分布的海拔下线。金佛山方竹天然资源主要分布在大娄山山脉海拔1 600~2 200 m,上线海拔2 227 m (柏芷山),下线海拔1 400 m左右,每年自然繁衍海拔下延1~3 m,偶有个别植株随山体崩塌滑坡及水流(高山溪流与瀑布) 带到海拔1 350 m或1 150 m处山谷溪边,并小面积蔓延(柏芷山)。

2) 金佛山方竹的起源中心与分布中心。柏芷山为金佛山方竹的起源中心,大金佛山片区(金佛山、柏芷山、箐坝大山) 是金佛山方竹的分布中心。

3) 低海拔和异地引种后金佛山方竹笋的粗度。引种后,在有山谷树木遮阴避风或沟壑多湿的环境,保留优良单株,并进行良好管理的金佛山方竹,笋径均能长到3.0 cm以上,接近原生林中的笋径。

4) 低海拔和异地引种后金佛山方竹的笋产量。除柏芷山脚海拔658 m处引种点的笋产量略低于其他引种点和原生林外,其他引种点的笋产量均与原生林接近,有的点比原生林高出很多。原生林平均产毛壳笋250 kg/667 m2,在低海拔异地人工栽植10年左右的金佛山方竹笋产量可超过500 kg/667 m2,甚至达到1 000 kg/667 m2。

5) 低海拔和异地引种后金佛山方竹笋的营养。柏芷山脚海拔658 m处试验点的笋氨基酸含量低于其他点和原生林,但该点笋蛋白质含量和矿物质钙、镁、磷、钾含量则与其他点及原生林接近;其他引种地的笋产量和蛋白质含量、氨基酸含量以及钙、镁、磷、钾含量均与原生林接近。

6) 金佛山方竹在大娄山区脱贫攻坚战中发挥了重要作用。本研究结果显示,在交通条件便利的较低海拔和异地栽植金佛山方竹,也能获得较好的经济效益和生态效益,有必要选择培育适应低海拔、异地栽植的金佛山方竹优良品种,从而更好地服务于乡村振兴战略。

7) 金佛山方竹天然资源分布每年会因自然繁衍而沿海拔下延,因此建议在金佛山方竹产区修建公路或便道时,应该留出一部分金佛山方竹在公路或便道之下作为其繁衍下延的种源。

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