覆盖对毛竹早出笋营养成分含量的影响

王海霞 程 平 曾庆南 韩 伟

(1 江西省林业科学院 南昌 330032；2 弋阳县铁沙林场 江西上饶 334400)

采用林地覆盖增温措施生产的毛竹早出笋产品口感好、品质优，近年来日益受到消费者的喜爱。同时覆盖生产的早出笋个体较大，易于采挖，售价较高，经济效益较好，生产面积逐年扩大。早出笋的营养品质成为与产量同等重要的指标，为此，本文研究了覆盖生产对早出笋营养成分的影响，以期为今后毛竹早出笋安全生产、品质调控及进一步产业化打下基础。

1 试验地概况

试验地位于江西省上饶市弋阳县，地理位置北纬28°3′55″—28°46′55″、东 经117°13′27″—117°37′45″，属中亚热带季风湿润气候区，年平均气温18.1 ℃、最冷月1 月平均气温5.9 ℃、最热月7 月平均气温29.5 ℃，极端最高温41.4 ℃、极端最低温－11.2 ℃，年降雨量1 350.2～2 843.7 mm。试验地位于弋阳县北部山区，有集中连片天然毛竹林超过163.33 hm2，试验林位于林分下坡，海拔280～300 m，坡度平缓，土层深厚、较疏松、石砾含量低，红壤土、微酸性。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

尿素、稻草和砻糠作为林地覆盖材料。覆盖前在林内均匀撒施尿素50 kg/667 m2，随后对林地浇水，浇透后用稻草和砻糠进行覆盖，覆盖总厚度为40 cm。具体覆盖方法参见江西省地方标准《毛竹早出笋培育技术规程》 (DB 36/T 1461－2021)[1]。

2.2 试验设计

在林地内设置3 个试验小区，小区面积为0.2 hm2，小区之间相距10 m 以上，小区内各设置20 m × 20 m 固定样地1 个。2016—2017 年冬季不覆盖，2017—2019 年进行连续覆盖试验，并于出笋期采取土样和笋样进行分析。

2.3 样品采集

在每个样地内，随机挖取大小基本一致、无机械损伤、出土20 cm 左右的笋样3 个，装入样品袋中放入样品冷藏箱；当天剥去笋箨，切除不可食部分，取可食部分冷冻保存。返回实验室后，将样品切成小方块混合，置高速组织捣碎机粉碎后过14目筛，后置于－80 ℃超低温冰箱中保存待测。

2.4 检测指标及方法

检测指标有总氮、磷、钾、还原糖、膳食纤维、钙、镁、锌、铜及铁元素含量。总氮采用GB 5009.5—2016、磷采用GB 5009.87—2016、钾采用GB 5009.268—2016、还原糖采用GB 5009.7—2016、膳食纤维采用GB 5009.88—2014 规定的方法检测，矿质元素钙、镁、锌、铜、铁采用GB 5009.268—2016 规定的方法检测。

2.5 数据处理

试验数据采用Excel 录入、求取平均数等，用DPS 数据处理系统进行统计分析。

3 结果与分析

3.1 不同覆盖年限笋营养成分含量变化

2016—2019 年4 年期间竹笋营养成分含量测定结果见表1。从表1 可以看出，4 年期间毛竹早出笋中各营养成分含量变化呈现3 种规律：一是先增后减，二是先减后增，三是持续减少。

表1 不同覆盖年限早出笋营养成分含量Tab.1 Nutrient contents of early shoots under different mulching durations

3.1.1 氮、磷、钾元素含量变化

氮元素是植物体内蛋白质、维生素等的重要组成成分，对植物的生命活动、产量及营养品质均有极其重要的作用，被称为植物生长的生命元素。磷元素是植物体内许多重要有机化合物的组分，以多种方式参与植物体内各种代谢过程，可称之为能量元素。钾是植物生长发育所必需的营养元素，在植物体内以离子状态存在，流动性强，在作物体内能被反复利用，被称为植物的血液元素。因此，研究毛竹笋内氮、磷、钾的含量及其变化，是进一步研究毛竹早出笋营养品质和产量的基础。

分析结果显示(图1)，氮元素含量较磷、钾元素含量高，且呈现出先降后升的变化趋势，这与苏文会等[2]测定的毛竹冬笋中氮元素含量相差较大，具体原因有待于进一步分析。磷元素含量高于钾元素，且整体上含量水平均较高，呈现出先升后降的变化趋势。与江西省毛竹春笋的含量水平相比，氮和磷元素含量明显偏高[3]。到第4年末，笋中氮、磷含量均高于对照林分，而钾含量略低于对照林分。

图1 不同覆盖年限早出笋主要营养成分含量变化Fig.1 The content changes of major nutrients in early shoots under different mulching durations

3.1.2 还原糖和膳食纤维含量变化

还原糖是竹笋营养和风味的决定性物质，其含量水平直接决定着竹笋品质的高低。测定结果显示，在毛竹早出笋中还原糖含量平均达10.45 mg/g，略低于江西省毛竹春笋含量水平(10.58 mg/g)[3]。在试验的4 年期间，其含量水平总体上呈先降后升的变化趋势，覆盖第1 年含量有所降低、覆盖第2 年含量持续降低，到覆盖第3 年其含量快速增加，直至略低于未覆盖的冬笋含量。

膳食纤维是一类不能被人体吸收但具有相当重要生理作用的一类物质，被营养学界认定为第7 类营养素，与蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质及水并列[4]。因此，笋中膳食纤维含量也成为反映竹笋营养品质的一个重要指标。测定结果显示，毛竹早出笋膳食纤维平均含量为9.88 mg/g，与核桃、芝麻中的含量[5]相当，是非常优秀的高纤食物。试验期间，笋中膳食纤维含量有微弱的先减后增的变化趋势，覆盖第1、2 年其含量均在微量减少，覆盖第3 年则有所增加，但是增加幅度较小，最终含量超过了覆盖前毛竹冬笋含量，但是整体上变化水平较小。这表明，林地短期覆盖对毛竹笋膳食纤维含量的影响不大。

3.1.3 矿质元素含量变化

矿质元素参与人体许多功能的实现，如锌参与人体多种酶的合成，可加速生长发育、增强创伤组织再生能力等。铁是血红蛋白与肌红蛋白的重要组分；钙是形成骨骼和牙齿得主要成分，还能减少铝元素在体内积聚并降低胆固醇水平等；镁是多种酶的催化剂，还有助于钙吸收、蛋白质制造、脂肪代谢及遗传基因的组成等。这些矿质元素人体自身不能合成，需要通过食物来获取。因此竹笋中的矿质元素，可作为人体矿质元素的重要来源之一[3]。

检测结果显示，早出笋中矿质元素钙(58.98 mg/kg)、镁(55.33 mg/kg) 含量较高，其次为铁(6.78 mg/kg) 和锌(5.23 mg/kg)，铜元素含量较低，仅为0.41 mg/kg。均低于江西省毛竹春笋的含量水平，其中钙、镁含量不到春笋的一半(春笋中钙、镁含量分别为139.67 mg/kg、19.38 mg/kg)，铜略低于春笋中的含量(0.50 mg/kg)[2]。进一步分析可知(图2)，钙、锌、锌、铜均具有先减后增的变化趋势，铁元素含量呈现出持续减少的趋势。其中，钙元素变化幅度较大，到试验期末，含量已经超过对照林分；镁元素和锌元素含量变化幅度较小，试验期末与对照林分差异不大；而铜元素含量到试验期末已远低于对照林分。

图2 不同覆盖年限早出笋中矿质元素含量变化Fig.2 The content changes of mineral elements in early shoots under different mulching durations

3.2 营养成分含量之间的相关性

3.2.1 还原糖与各元素含量之间的相关性

以笋中氮、磷、钾元素含量和矿质元素含量为自变量，还原糖含量为因变量，进行多元线性回归拟合，可以得到还原糖含量与各元素含量之间的相关性。

1) 还原糖与氮、磷、钾元素含量的相关性。回归方程为：y＝150.192 5－1.872 1x1(氮) ＋0.174 2x2(磷)－50.464 8x3(钾)。从回归方程可以看出，还原糖含量与氮、钾元素含量呈负相关关系，而与磷元素含量呈正相关关系；钾元素含量是影响还原糖含量的主要因素。进一步方差分析显示(表2)，回归方差较大，而剩余方差极小，P＜0.05，说明该回归方程达到了显著水平，回归效果较好。

表2 笋还原糖含量与各元素含量相关性方差分析Tab.2 Correlation analysis of variance between reducing sugar content and mineral element contents in early shoots

2) 还原糖与大量元素钙、镁含量的相关性。回归方程为：y＝62.439 6－0.120 1x1(钙)－0.811 7x2(镁)。可以看出，笋中还原糖含量与钙、镁元素含量均呈负相关关系，而且镁元素含量对还原糖含量的影响大于钙元素的影响。方差分析显示(表2)，回归方差较大，而剩余方差极小，P＜0.01，说明该回归方程达到极显著水平，回归效果极好。

3) 还原糖与微量元素锌、铜、铁含量的相关性。回归方程为：y＝2.683 9＋1.392 0x1(锌) ＋60.433 8x2(铜)－3.579 2x3(铁)。可以看出，还原糖含量与锌、铜元素含量呈正相关关系，而与铁元素含量呈负相关关系；且铜元素含量是影响还原糖含量的主要因素，其次为铁元素含量，对其影响最小的是锌元素含量。方差分析显示(表2)，P＜0.01，回归方程达到极显著水平。

3.2.2 膳食纤维与各元素含量之间的相关性

以笋中氮、磷、钾元素含量和矿质元素含量为自变量，膳食纤维含量为因变量，进行多元线性回归拟合，可以得到笋膳食纤维与各元素含量间的相关性。

1) 膳食纤维与氮、磷、钾元素含量的相关性。回归方程为：y＝20.915 2＋0.004 0x1(氮)＋0.154 2x2(磷)－4.527 0x3(钾)。可以看出，钾元素含量是影响膳食纤维含量的主要因素，其次为磷元素含量，再次为氮元素含量。膳食纤维含量与氮、磷元素含量呈正相关关系，而与钾元素含量呈负相关关系，且受钾元素含量的影响最大。进一步方差分析显示(表3)，P＜0.05，说明该回归方程达到显著水平，回归效果较好。

2) 膳食纤维与大量元素钙、镁含量的相关性。回归方程为：y＝31.715 7＋0.031 0x1(钙)－0.427 8x2(镁)。回归方程显示，笋膳食纤维含量与钙元素含量呈正相关关系，而与镁元素含量呈负相关关系，且镁元素含量对膳食纤维含量的影响大于钙元素的影响。方差分析显示(表3)，P＜0.05，说明回归方程达到显著水平，回归效果较好。

3) 膳食纤维与微量元素锌、铜、铁含量的相关性。获得的回归方程为：y＝12.241 3－0.355 1x1(锌) ＋3.002 1x2(铜)－0.256 6x3(铁)。回归方程显示，笋膳食纤维含量与铜元素含量呈正相关关系，而与锌、铁元素含量呈负相关关系；铜元素含量是影响膳食纤维含量的主要因素，其次为锌元素含量，影响最小的是铁元素含量。方差分析显示(表3)，P＜0.01，说明该回归方程达到极显著水平，回归效果极好。

4 结论与讨论

本文测定的各项笋营养成分指标，在覆盖期间均出现波动，但到试验期末，绝大部分指标已经接近于试验开始前的水平，这可能是由于刚开始覆盖时，林分生理尚未适应新的生产模式，到第3 年时已经出现适应性。

在早出笋中，氮、磷、钾元素含量均高于毛竹春笋，但还原糖、膳食纤维及矿质元素含量均低于春笋，这可能是由于早出笋未经阳光照射，部分元素尚未转化成有机物，生理生长势也不如春笋高，因此，对很多矿质元素的吸收力稍弱。具体原因，有待于进一步研究。

笋还原糖和膳食纤维含量与各元素含量之间均存在一定的相关性，其中与氮、钾、钙、镁、铁元素含量呈负相关关系，而与磷、锌、铜元素含量呈正相关关系；根据回归方程可知，各元素含量对还原糖含量的影响从大到小依次为铜、钾、铁、氮、锌、镁、磷、钙，对膳食纤维含量的影响从大到小依次为钾、铜、镁、锌、铁、磷、钙、氮。可见，对还原糖和膳食纤维含量影响较大的元素是铜和钾元素，而土壤中含量较高、植物生长需求较大的元素氮以及大量矿质元素钙对竹笋主要营养成分的影响反而较小，这为今后设计培育毛竹早出笋提出了新的思路。