不同栽培模式對(duì)卡亞生物量分配及其品質(zhì)的影響

李天會(huì)，張維耀，陳少雄，彭彥

不同栽培模式對(duì)卡亞生物量分配及其品質(zhì)的影響

李天會(huì)，張維耀，陳少雄，彭彥＊

(國(guó)家林業(yè)和草原局桉樹(shù)研究開(kāi)發(fā)中心，廣東 湛江 524022)

為獲得新引進(jìn)品種卡亞的高效栽培模式，本研究設(shè)置了卡亞與草珊瑚、小?？Х取⒋笕~女貞、迷迭香、香蘭葉5種混交模式及1種不混交模式，并研究了不同栽培模式下卡亞的生物量分配和營(yíng)養(yǎng)成分。結(jié)果表明：栽培模式對(duì)卡亞現(xiàn)存生物量的影響極顯著，總趨勢(shì)是生物量累積以樹(shù)干和枝條為主，其次是葉，第三是根。不同模式的總生物量在5.61 ~ 16.47 t·hm-2之間，不同模式間的嫩葉、嫩枝總生物量差異極顯著，不同模式間的木質(zhì)化樹(shù)干、根的生物量差異不顯著；同一模式內(nèi)的嫩葉、嫩枝、木質(zhì)化樹(shù)干、根和總生物量差異不顯著?？▉喣壑θ~的蛋白質(zhì)含量為6.44 ~ 7.13 g·100g-1；脂肪含量為0.60 ~ 0.80 g·100g-1、粗纖維為2.10% ~ 2.40%、灰分為1.40 ~ 1.70 g·100g-1；磷為58.3 ~ 73.1 mg·100g-1、鈣為709 ~ 1 060 mg·kg-1、鉀為396 ~ 550 mg·kg-1、鐵為15.4 ~ 23.9 mg·kg-1；維C為84.2 ~ 149 mg·100g-1、維生素B2為0.196 ~ 0.228 mg·100g-1、β胡蘿卜素為63.9 ~ 89.4 μg·g-1。綜合評(píng)價(jià)得出卡亞×小?？Х葹樽罴言耘嗄Ｊ?。

栽培模式；生物量；品質(zhì)；影響

卡亞(spp)又名樹(shù)菠菜或木菠菜，為大戟科(Euphorbiaceae)多年生灌木，原產(chǎn)于墨西哥和危地馬拉。其葉片呈掌狀，裂片3 ~ 5個(gè)，葉柄長(zhǎng)約28 cm，可高達(dá)6 m?？▉喐蛋l(fā)達(dá)，抗逆性強(qiáng)，栽培措施簡(jiǎn)單，一次栽種，多年利用。為促進(jìn)枝葉萌發(fā)，常修剪至1.5 ~ 2 m高[1]?？▉喌娜~和嫩枝可食用且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，富含蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、胡蘿卜素、維生素(C)、維生素B2、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分[2]。除可食用外，卡亞還具有較高的藥用與觀(guān)賞價(jià)值[3]，但國(guó)內(nèi)對(duì)卡亞的營(yíng)養(yǎng)成分和藥用價(jià)值鮮見(jiàn)報(bào)道。

在林下種植卡亞不僅能夠充分利用林下較為寬闊的空間，還能產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益。為獲得卡亞的高效栽培模式，本研究開(kāi)展了卡亞與其他樹(shù)種的混交試驗(yàn)，并對(duì)卡亞的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定，以期為卡亞的林下種植和進(jìn)一步綜合利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在廣東省湛江市南方國(guó)家級(jí)林木種苗示范基地(21°30′N(xiāo)，111°38′E)，位于北熱帶濕潤(rùn)大區(qū)雷瓊區(qū)北緣，屬海洋性季風(fēng)氣候。年平均氣溫23.1℃，極端低溫1.4 ~ 3.6℃，極端最高溫38.1℃，年降雨量為1 567 mm，5－9月份為雨季，其降雨量占全年的85.5%，年相對(duì)濕度80.4%。成土母質(zhì)北部為砂頁(yè)巖，中部為淺海沉積物，南部為玄武巖。土壤類(lèi)型主要有淺海沉積物磚紅壤和玄武巖磚紅壤，其次為砂頁(yè)巖紅壤、花崗巖磚紅壤，有機(jī)質(zhì)含量1%以上，pH4.5 ~ 5.3。

1.2 林地選擇和清理

試驗(yàn)地設(shè)在9 a生的尾巨桉()林下，該試驗(yàn)林經(jīng)歷多次臺(tái)風(fēng)并間伐2次，現(xiàn)存密度為300 ~ 375株·hm-2。林地較空曠，遮蔭度較低，僅為0.3 ~ 0.5。

對(duì)林地進(jìn)行了精細(xì)整地，全面清除雜灌、松土并起壟(寬1.5 m，高25 mm)，覆蓋薄膜，以防雜草生長(zhǎng)；安裝水滴管，施足基肥。

1.3 研究方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究所選卡亞()為國(guó)家林業(yè)和草原局桉樹(shù)研究開(kāi)發(fā)中心于2016年從美國(guó)德克薩斯州和佛羅里達(dá)州引進(jìn)的品種。試驗(yàn)共設(shè)置了6種栽培模式(表1)，于2017年4－5月完成種植。

注：草珊瑚與迷迭香均為壟上雙行種植。

1.3.2 生物量的測(cè)定

根據(jù)試驗(yàn)林生長(zhǎng)情況，2019年10月分別在6種栽培模式中各選3株平均木，共18株樣木。挖出樣木后，分別稱(chēng)取嫩葉、嫩枝、木質(zhì)化樹(shù)干和根的鮮質(zhì)量，求出不同模式各組分的平均生物量，各組分平均數(shù)之和即為單株平均總生物量，乘以每公頃株數(shù)，得出每公頃平均生物量。

1.3.3 營(yíng)養(yǎng)含量、灰分、礦物質(zhì)和維生素的測(cè)定方法

以卡亞嫩葉和嫩枝作為測(cè)定材料，每種模式平均采集3株平均木的嫩葉和嫩枝300 g，混合均勻。測(cè)試工作由廣東省維生素研究所完成。具體測(cè)定方法為：蛋白質(zhì)含量按照GB 5009.5-2016第一法《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》方法測(cè)定；脂肪含量按照GB 5009.6-2016第一法索氏抽提法測(cè)定；粗纖維參照GB/T 5009 10-2003法測(cè)定；總灰分按照GB 5009.4-2016 第一法測(cè)定；磷含量按照GB 5009.87-2016第一法測(cè)定；鈣、鉀、鐵按照GB 5009.268-2016第一法測(cè)定；維生素C含量按照GB 5009.86-2016第一法測(cè)定；維生素B2含量按照GB 5009.85-2016第一法測(cè)定；β胡蘿卜素含量按照GB 5009.83-2016色譜條件二測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL和SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和單因素的方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式的卡亞生長(zhǎng)狀況

由表2可知，2 a生時(shí)以模式1的卡亞生長(zhǎng)最好，平均高1.21 m，平均地徑2.85 cm。模式3卡亞生長(zhǎng)最差，平均高僅0.60 m，平均地徑僅1.40 cm。

表2 卡亞林分生長(zhǎng)狀況

2.2 不同栽培模式對(duì)卡亞生物量分配及變異分析

由表3可知，卡亞的生物量累積過(guò)程以木質(zhì)化樹(shù)干為主，其平均總生物量占總生物量的44.67%；嫩枝次之，占總生物量的35.28%；嫩葉第三，占總生物量的12.44%；根的總生物量最小，為7.83%。其中，模式2各部位的生物量均為最高，模式3的嫩葉和嫩枝生物量均為最小，主要原因是大葉女貞生長(zhǎng)較快、遮蔽了卡亞的光照所致。不同模式間各生物量指標(biāo)差異極顯著(表4)。多重比較結(jié)果表明，模式2的嫰葉、嫩枝和總生物量與其他模式相比均差異極顯著，但木質(zhì)化樹(shù)干和根生物量在不同模式間差異不顯著，相同模式內(nèi)差異亦不顯著。

表3 不同栽培模式現(xiàn)存生物量分配及變異分析

注：同列數(shù)字后不同大小寫(xiě)字母分別表示<0.01和<0.05，下同。

表4 不同模式下卡亞生物量方差分析表

2.3 不同栽培模式下卡亞營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)變異分析

蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、灰分含量在6個(gè)模式間均存在一定的變異，以脂肪含量的變異程度最大，達(dá)10.29%(表5)。蛋白質(zhì)含量在模式間變異較小(4.74%)。多重比較結(jié)果表明：模式4的蛋白質(zhì)量含量極顯著高于其他5個(gè)模式。脂肪含量最高的是模式3，是含量最低模式1的1.33倍。粗纖維含量以模式6最高，且極顯著高于其他5種模式?；曳趾恳阅Ｊ?的為最高。

表5 不同栽培模式下卡亞營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)變異分析

注：**表示<0.01，下同。

2.4 不同栽培模式卡亞礦質(zhì)元素含量比較變異分析

卡亞富含磷、鈣、鉀、鐵等人體必需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素[4]。由表6可知，卡亞各元素含量由高到低的順序?yàn)殁}>磷>鉀>鐵，且在模式間存在一定程度的差異。經(jīng)多重比較可知，模式4的磷含量極顯著高于其他模式，是均值的1.09倍；模式1的鈣含量顯著高于其他模式，較均值高出18.74%。模式3鉀含量顯著高于其他模式，是所有模式均值的1.22倍。鐵元素以模式6的含量最高，是均值的1.23倍。

表6 不同栽培模式卡亞礦質(zhì)元素含量比較變異分析

2.5 不同栽培模式卡亞維生素含量比較變異分析

維生素C平均含量為122.69 mg·100 g-1(表7)，以模式4的最高、模式3的最低；模式5的微生素B2含量為最高，而β胡蘿卜素含量以模式3為最高。

維生素C、維生素B2和β胡蘿卜素的平均變異系數(shù)分別為16.98%、71.43%和10.32%，3種維生素在模式間的差異均到極顯著水平。

表7 不同栽培模式卡亞維生素含量比較變異分析

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，模式2的嫩葉生物量、嫩葉生物量占總生物量比、嫩枝生物量、嫩枝生物量占總生物量比、總生物量均極顯著高于其他模式?？▉喌牡鞍踪|(zhì)、脂肪、粗纖維、灰分和4種礦質(zhì)元素(磷、鈣、鉀、鐵)及維生素在不同模式間均差異極顯著。綜合來(lái)看，6個(gè)模式卡亞的嫩葉和嫩枝生物量范圍在1.86 ~ 9.47 t·hm-2之間，具體為：模式2>模式6>模式1>模式5>模式4>模式3。將各模式的每公頃嫩葉和嫩枝生物量乘以每種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量并綜合排序，結(jié)果與生物量的排序一致，由此得出模式2最好，最差是模式3。

4 結(jié)語(yǔ)

(1) 卡亞對(duì)肥料的利用率如何，以及何種肥料或何種肥料配比對(duì)卡亞的生長(zhǎng)促進(jìn)作用最大，需要開(kāi)展施肥試驗(yàn)驗(yàn)證。

(2) 對(duì)卡亞良種選育技術(shù)的研究，在考慮豐產(chǎn)的同時(shí)，應(yīng)對(duì)卡亞的抗風(fēng)、抗寒、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素含量等進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)，以期進(jìn)一步選出優(yōu)良品種或無(wú)性系。

(3) 開(kāi)展系統(tǒng)的區(qū)域化試驗(yàn)，為下一步推廣奠定基礎(chǔ)。

[1] KUTI J O, KUTI H O. Proximate composition and mineral content of two wdible species of(tree spinachi)[J].Plant Foods for Human Nutrition, 1999,53(4):275-283.

[2] FABIOLA Escalante-Erosa, ILKA Ortegón Campos, VICTOR Parra-Tabla,et al. Chemical Composition of the Epicuticular Wax of[J].Journal of the Mexican Chemical Society ,2004,48(1):24-25.

[3] 高素菊.21世紀(jì)的新資源食品[J].中國(guó)食油,2000,22(1):35.

[4] 游巧寧.卡亞葉營(yíng)養(yǎng)成分分析及調(diào)節(jié)血糖作用研究[D].重慶:西南大學(xué),2010.

Effect of Cultivation Model on Biomass Allocation and Quality for

LI Tianhui，ZHANG Weiyao, CHEN Shaoxiong, PENG Yan

()

To get a high-efficiency cultivation model for new introduced, 6 cultivation modes (mode 1 to 6) were tested in a field trial. These involved:mixed with,,,or, and then just pure. Biomass allocation and nutrient composition under each of these different cultivation modes were examined, and highly significant differences were found among these modes forbiomass. The main trend of biomass accumulation, in order of proportion of total plant biomass, was trunk and branches, then leaves and thirdly roots. Total biomass of different modes ranged from 5.61 t·hm-2to 16.47 t·hm-2with the biomass of fresh leaves, fresh branches and total biomass also varying significantly among different modes, but not the lignified trunk or root mass. Examination of the nutritional compositions of fresh leaves and branches ofunder the six modes were: 6.44 ~ 7.13 g·100g-1proteins, 0.60 ~ 0.80 g·100g-1fats, 2.10% ~ 2.40% crude fiber, 1.40 ~ 1.70 g·100g-1ash, 58.3 ~ 73.1 mg·100g-1P, 709 ~ 1 060 mg·kg-1Ca, 396 ~ 550 mg·kg-1Ka, 15.4 ~ 23.9 mg·kg-1Fe; 84.2 ~ 149 mg·100g-1Vitamin C, 0.196 ~ 0.228 mg·100g-1Vitamin B2, 63.9 ~ 89.4μg·g-1βcarotene. By comprehensive evaluation, mode 2 proved the best way to cultivateis in a mixed species system.

cultivation mode; biomass; quality; effects

S759.8

A

10.13987/j.cnki.askj.2020.02.09

中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資助(CAFYBB2018MB007);廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(2016KJCX032)和(2019KJCX005)

李天會(huì)(1966－ )，女，高級(jí)工程師，主要從事森林培育研究，E-mail:cerclb@126.com

彭彥(1968－ )，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事森林培育研究，E-mail: 594319902@qq.com