不同覆盖措施对梁山慈竹出笋和竹笋适口性的影响
2022-11-30王晓娟马光良李呈翔
王晓娟,马光良*,陈 洪,李呈翔,张 丽
(1.泸州市林业科学研究院,四川 泸州 646000;2.西昌学院农业科学学院,四川 西昌 615000;3.四川省林业科学研究院,四川 成都 610081)
四川竹资源丰富,除以毛竹(Phyllostachysedulis)为代表的散生笋材两用竹种,以方竹属(Chimonobambusa)、大明竹属(Pleioblastus)为主的混生笋用竹种外,还有以梁山慈竹(Dendrocalamusfarinosus)、硬头黄竹(Bambusarigida)和慈竹(Neo-sinocalamusaffinis)等为主的丛生浆用竹种,笋、材出产[1],加工和竹林生态旅游等方面均卓有成效,并逐步形成优势产业[2-3]。目前,四川省浆用竹材供大于求,不少地区丛生竹尚未得到良好的开发利用;且单做材用,产值十分有限[4],这在较大程度上影响着农民经营的积极性和发展竹产业的信心;进一步开发丛生竹的利用价值,增加单位面积产值,显得十分必要[5]。
竹笋高纤低脂、富含氨基酸、绿色健康,深受人们喜爱[6],笋产业发展形势可观。目前笋用较多的丛生竹仅麻竹(Dendrocalamuslatiflorus)和绿竹(Bambusaoldhamii)[7],不少丛生竹除作材用外,其笋兼供食用,但受众面比较狭窄,重要原因是丛生竹笋苦涩味较重,适口性不佳[8]。受毛竹冬笋从地下采挖,以及江浙一带覆土培育绿竹笋(马蹄笋)的启发,经查阅资料,发现竹笋的苦涩味主要在出土见光后合成[9-10],如能在其出土后一段时间内避光,则有望培育出色泽白亮、口感鲜美的丛生竹笋,从而将丛生竹由传统的单一材用转变为新型的笋材两用,显著提升其单位面积产值。
梁山慈竹是我国西南地区的优良丛生乡土竹种,竹笋产量高,笋期6—10月,能较好填补夏季食笋空白,具有较大笋用开发潜能。目前竹笋避光培育技术主要应用在麻竹、绿竹上,且多采取覆土、套袋方式[11],材料单一、时间固定;梁山慈竹的研究主要集中在生长特性、繁殖技术、抚育管理等高效营林和丰产培育方面[12],笋用开发研究相对空白。本研究拟探讨不同覆盖材料、厚度、时间下梁山慈竹的出笋表现,并寻求与施肥水平的较优组合,旨在培育出高品质梁山慈竹笋,提高竹林经济效益,同时为丛生竹笋用培育提供理论依据和参考。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区位于四川省泸州市叙永县,为川南竹产业发展集群核心区,也是丛生竹资源富集区。试验点设置在叙永县江门镇向坝村地理位置(105°23′48″E,28°28′55″N),海拔550~600 m,中亚热带湿润季风气候,多年平均气温17.9 ℃,降雨量1 200 mm,日照时间1 100 h,无霜期约350 d。试验林位于山腰台地,分蔸造林8 a,竹林密度平均18.3株/丛,平均蔸幅1.52 m2,平均胸径5.76 cm,1 a 与2 a竹龄结构比约1∶1;常年管理措施仅施肥和砍伐老竹,极少采笋;土壤类型为山地黄壤,土层较深厚。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计
试验设置4个因素,每因素3个水平(表1),研究覆盖材料、厚度、时间与施肥对梁山慈竹出笋及笋品质的影响;由于考虑的因素较多,采用了L9(34)正交试验设计,9个处理重复5次,每重复1丛,共计45丛。
表1 竹林培育正交试验Table 1 Orthogonal experiment of bamboo cultivation
2020年3月,对供试竹林进行立竹密度、胸径、蔸幅、年龄结构等本底调查、筛选、区划,确保各处理竹丛条件一致。提前备好物料、工具,严格按照覆盖时间、标准进行覆盖处理,其中施肥于4月15日第1次覆盖时统一进行环状沟施,施用的肥料为氮磷钾复合肥(N-P2O5-K2O含量比例为17∶5∶5)。待发笋开始,定期观察记录各处理发、退笋情况,发笋盛期,覆盖竹丛以笋尖突破覆盖物为准,未覆盖竹丛则以通常取笋标准(出土20~30 cm)统一采样后进行口感测评、品相观测和呈味物质检验,年底统计成竹及新竹胸径。
1.2.2 指标观测
发笋成竹:笋期每5天记录1次各丛出笋数,年底全数统计成竹数,并测量新竹胸径。
形态外观:逐丛随机采笋3个,每处理15个,共135个。每处理选取差异较大竹笋数个,借助RHS植物比色卡按覆盖厚度进行归类比较;每处理随机选取竹笋5个,测量单笋质量,剥壳削去基部老化部位,测量可食质量。
呈味物质:每处理选取高、径、质量一致的竹笋3个,迅速冰封、送检。氨基酸含量由四川省农业科学院分析测试中心测定,按照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》方法进行测定;单宁、草酸含量由国家林业和草原局经济林产品质量检验监测中心(杭州)测定,其中,单宁含量按照NY/T 1600—2008《水果、蔬菜及其制品中单宁含量的测定 分光光度法》进行测定,草酸含量参照离子排斥色谱-双检测器法[13]测定。
口感测评:将口感划分为很苦涩、苦涩、较苦涩、中度苦涩、微苦涩和无苦涩等6个等级,分别赋予0、2、4、6、8、10分,统一烹饪技法(不焯水、少许油盐清炒),邀请不同年龄、性别的成年人分别对3种覆盖厚度的15个混合竹笋样进行口感评分。
1.3 数据处理与分析
利用Excel 2016对数据进行整理和图表制作,不考虑交互效应,采用SPSS 22.0一般线性模型方差分析,结合正交试验直观分析,对正交试验数据进行统计分析,检验各处理、因素、水平间差异的显著性,显著性水平设置α=0.05。利用综合平衡分析法选取最优水平组合,对因子重要性进行排序。
2 结果与分析
2.1 覆盖对梁山慈竹生长发育的影响
试验处理间梁山慈竹出笋、成竹和新竹胸径的差异见图1,因子与指标变化趋势见图2。
不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显著。下同。Different lowercase letters indicated the significant differences at 0.05 level among treatments.The same below.图1 各处理对梁山慈竹出笋量、成竹率和新竹胸径的影响Fig.1 Effects of experimental treatments on shoot quantity,bamboo rate and DBH of Dendrocalamus farinosus
不同小写字母表示同一因子不同水平在0.05水平差异显著。下同。Different lowercase letters indicated the significant differences among different levels in the same factor.The same below.图2 试验因子与梁山慈竹出笋、成竹及新竹胸径趋势图Fig.2 The trend graph of experimental factors with bamboo shoots and DBH of Dendrocalamus farinosus
由图1可知,试验各处理对出笋成竹有一定影响,出笋量与成竹率表现相反,即出笋增多,成竹率降低,胸径变化规律不明显。T4和T7出笋量显著高于其他处理,而成竹率则显著低于其他处理;出笋量、成竹率和胸径的最佳表现分别为T4、T9和T9、T5,对应最优水平组合分别为A2B1C2D3、A3B3C2D1、A3B3C2D1和A2B2C3D1。由图2可知,因子在出笋量、成竹率和胸径中的重要性排序分别为B-C-A-D、B-A-D-C、B-C-D-A,B因素是引起变化的主要因子;可见,覆盖材料、时间和施肥对出笋成竹及新竹生长没有显著影响,综合平衡分析求得试验关于梁山慈竹生长发育3个指标的最优水平组合为A2B2C3D1。
2.2 覆盖对梁山慈竹笋可食率的影响
各试验处理竹笋可食率高低差异见图3,因子与可食率变化趋势见图4。
图3 试验处理对梁山慈竹竹笋可食率的影响Fig.3 Effects of experimental treatment on the edible rate of bamboo shoots of Dendrocalamus farinosus
图4 试验因子与梁山慈竹笋可食率趋势图Fig.4 The trend graph of experimental factors with bamboo shoots edible rates of Dendrocalamus farinosus
由图3可知,处理间竹笋可食率有显著差异,T5可食率最高,达52.58%;T1可食率最低,仅27.16%,相差近1倍,试验最优水平组合为A2B2C3D1;由图4可知,B因素是引起可食率变化的主要因子,可食率因子重要性排序为B-C-A-D,理论最优水平组合为A2B2C3D2;对比求得可食率的最优水平组合为A2B2C3D1,与出笋成竹最优因素水平组合保持一致。
2.3 覆盖对梁山慈竹笋箨色泽的影响
采笋发现,覆盖后竹笋笋箨色泽较未覆盖有明显不同,故将竹笋外观色泽按覆盖厚度进行分类比色,见图5。由图5可知,覆盖厚度为0、15、30 cm的竹笋笋箨颜色在比色卡中的色号分别为:136A、183B、N186C,未覆盖与覆盖处理颜色跨度较大,覆盖处理间颜色相近,未覆盖的笋箨呈现深绿色,颜色较暗沉,而经覆盖处理的笋箨总体呈现紫红色,且覆盖15 cm较30 cm的颜色鲜亮,以覆盖15 cm竹笋外观色泽表现最佳。
图5 不同覆盖厚度下梁山慈竹笋箨色泽的变化Fig.5 Changes of bamboo shell color under different mulching thickness of Dendrocalamus farinosus
2.4 覆盖对梁山慈竹笋呈味物质的影响
2.4.1 对呈味氨基酸的影响
按呈味特点将检测的16种氨基酸分为苦味[Ile(异亮氨酸)、Leu(亮氨酸)、Tyr(酪氨酸)、Phe(苯丙氨酸)、His(组氨酸)、Lys(赖氨酸)、Arg(精氨酸)]、甜味[Gly(甘氨酸)、Ala(丙氨酸)、Pro(脯氨酸)、Ser(丝氨酸)、Thr(苏氨酸)]和鲜味[Glu(谷氨酸)、Asp(天门冬氨酸)]3类[14],检验处理间呈味氨基酸占比的差异见图6,主要因子对指标的影响见图7。
图6 试验处理对梁山慈竹笋苦味、甜味和鲜味氨基酸占比的影响Fig.6 Effects of experimental treatments on the ratio of bitter,sweet and umami amino acids in bamboo shoots of Dendrocalamus farinosus
图7 覆盖厚度对梁山慈竹竹笋氨基酸含量或占比的影响Fig.7 Effects of mulching thickness on the content or ratio of amino acid in bamboo shoots of Dendrocalamus farinosus
检测发现处理间竹笋呈味氨基酸含量无显著差异,仅因素B对苦味氨基酸含量产生了显著影响;而部分处理间竹笋苦味氨基酸和鲜味氨基酸的占比具有显著差异,T4处理苦味氨基酸占比最低,鲜味氨基酸占比最高,而T8处理苦味氨基酸占比最高,鲜味氨基酸占比最低。结合图7可知,B因素是引起苦味和鲜味氨基酸占比变化的主要因子,覆盖可显著降低竹笋苦味氨基酸含量及占比,使得鲜味氨基酸占比上升,对比以覆盖15 cm表现较好。综上得出试验最佳水平组合为A2B2C2D3。
2.4.2 对涩味物质的影响
各试验处理竹笋草酸、单宁含量及二者总含量变化差异见图8,覆盖厚度对草酸、单宁含量及二者总含量的影响见图9。
图8 试验处理对梁山慈竹竹笋草酸、单宁及其总含量的影响Fig.8 Effects of experimental treatments on the content of oxalic acid,tannin and it’s total content in bamboo shoots of Dendrocalamus farinosus
由图8可知,各试验处理间草酸、单宁含量及其总含量存在显著差异,且指标变化趋势一致,其中T5处理涩味物质含量最低理,T7处理涩味物质含量最高。经检验,B因素是引起竹笋涩味物质含量差异的主要因子,因子重要性排序为B→D→A→C。由图9可知,覆盖能显著降低竹笋涩味物质含量,且以覆盖15 cm较好,试验最优水平组合为A2B2C3D1。
图9 覆盖厚度对梁山慈竹竹笋草酸、单宁含量及其总含量的影响Fig.9 Effects of mulching thickness on the contents of oxalic acid,tannin and the total content in bamboo shoots of Dendrocalamus farinosus
2.4.3 苦涩味口感测评
图10 覆盖厚度对梁山慈竹竹笋苦涩味物质含量的影响Fig.10 Effects of mulching thickness on the content of acrimony and astringency in bamboo shoots of Dendrocalamus farinosus
综上,覆盖与否是影响竹笋呈味物质变化的主要原因,故以覆盖厚度来比较呈味物质含量的变化,见图10,结合分析不同覆盖厚度竹笋的口感得分以及口感与苦、涩味物质含量之间的相关性。由图10可知,覆盖能显著降低竹笋苦涩味物质含量,覆盖15 cm和30 cm的苦味氨基酸含量差异不显著,但在以单宁、草酸为代表的涩味物质含量上有显著变化,以覆盖15 cm处理含量最低;口感测评中,覆盖0、15、30 cm对应得分分别为1.71、8.43、8.00 分,随着竹笋苦涩味物质含量的降低,评分升高,未覆盖竹笋口味很苦涩,得分低,覆盖后,口味明显改善,仅微苦涩,得分均在8分及以上,且以覆盖15 cm口感最好;通过相关分析发现,口感与苦、涩味物质含量的相关系数分别为-0.993、-0.935,口感与含量间存在显著负相关关系,即苦涩味物质含量越高,口感越差。
3 讨 论
竹子生长发育和竹笋品质受遗传特性、环境因素和栽培措施的影响[15],光照作为调控植物生长发育的关键因子,在植物次级代谢产物合成方面发挥着重要作用[16-17]。覆盖搭配施肥改变了秆基笋芽萌发区域的光照、温湿度和养分状况[18-20],竹子出笋成竹,竹笋适口性、可食率、形态外观等方面有明显变化,且该变化主要由覆盖引起,综合最优水平组合为A2B2C3D1。
综上所述,梁山慈竹初次覆盖培笋能适度调节竹子出笋成竹规律,利于竹林持续健康生长,又能明显改善竹笋苦涩味口感,提高适口性,且竹笋色泽鲜亮,品相提高。该技术可就地取材,土、糠壳、竹屑、竹叶、稻草等能起到避光作用均可作为覆盖材料,覆盖时间也较宽松,在竹笋出土前3个月内均可进行,覆盖厚度以15 cm为宜,采笋以笋尖冒出覆盖物为准。该研究仅观测了初次覆盖当年梁山慈竹的表现,缺乏连续覆盖观测及经济效益分析,在实际生产过程中应根据当地材料、用工和时间成本,合理安排覆盖培笋技术措施;此外,在以后的研究中应注意梁山慈竹笋用培育研究的持续性,同时注意监测覆盖物内环境变化,便于进一步准确解释覆盖避光培笋的原理和技术可行性。