大婁山區(qū)金佛山方竹種子營養(yǎng)成分與播種育苗

婁義龍

(貴陽市城市綠化服務(wù)中心/貴陽市園林綠化科學(xué)研究院 貴陽 550008)

金佛山方竹(Chimonobambusa utilis)，是中國西南地區(qū)特有竹種，以貴州桐梓縣的天然竹林面積最大，其垂直分布主要在海拔1 600～2 200 m[1]，土壤適應(yīng)性廣[2]。金佛山方竹筍營養(yǎng)品質(zhì)為竹中之冠，蛋白質(zhì)含量高[3－7]；其葉堅(jiān)挺有力，筍顏色豐富，竹林景觀秀美，具有廣闊的開發(fā)利用前景。金佛山方竹開花結(jié)實(shí)周期為60 年左右[8－10]。因種子獲取困難，金佛山方竹繁殖多采用母竹移栽造林[11－12]，這樣會使得竹林處于老化狀態(tài)，生存受到威脅，通過種子育苗，擴(kuò)大方竹實(shí)生苗造林面積，是保護(hù)和利用方竹資源的有效途徑[13－16]。

大婁山區(qū)是金佛山方竹的主要產(chǎn)地，主要分布于高山區(qū)。近年來，大婁山區(qū)金佛山方竹出現(xiàn)零星開花現(xiàn)象，本文在以往對金佛山方竹開花結(jié)實(shí)個(gè)別調(diào)查的基礎(chǔ)上，于2020 年11 月至2021 年5 月對大婁山從南至北的金佛山方竹開花結(jié)實(shí)情況進(jìn)行了較為全面的調(diào)查，采集大婁山不同區(qū)域的種子，分析不同區(qū)域種子的營養(yǎng)品質(zhì)，并于2012 年和2016—2021 年進(jìn)行了種子實(shí)生苗培育，以期為金佛山方竹的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供參考。

1 研究內(nèi)容

1.1 金佛山方竹開花結(jié)實(shí)調(diào)查

于2020 年11 月至2021 年5 月，對大婁山從南至北的金佛山方竹開花結(jié)實(shí)情況進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括:花期、花色、果期、果色、果形、開花地塊面積及其產(chǎn)果量、單位面積果實(shí)產(chǎn)量、果實(shí)千粒質(zhì)量等。

根據(jù)種實(shí)成熟早晚對不同采收地的種子進(jìn)行編號:Ⅰ，寬闊水金鐘山，地理位置為東經(jīng)107°22′62″、北緯28°30′22″，海拔1 600 m；Ⅱ，仙人山匯川坡，地理位置為東經(jīng)106°75′33″、北緯27°97′02″，海拔1 638 m；Ⅲ，仙人山桐梓坡，地理位置為東經(jīng)106°75′79″、北緯27°97′17″，海拔1 766 m；Ⅳ，黃蓮大曹埡口，地理位置為東經(jīng)106°99′74″、北緯28°47′31″，海拔1 877 m；Ⅴ，金佛山瓢兒灣，地理位置為東經(jīng)107°15′34″、北緯28°95′02″，海拔1 869 m；Ⅵ，箐壩九龍洞，地理位置為東經(jīng)107°04′75″、北緯28°84′73″，海拔1 782 m；Ⅶ，箐壩紅廟左，地理位置為東經(jīng)107°05′49″、北緯28°86′37″，海拔1 939 m；Ⅷ，箐壩紅廟右，地理位置為東經(jīng)107°05′52″、北緯28°86′36″，海拔1 944 m。

1.2 金佛山方竹種子營養(yǎng)品質(zhì)測定

將各地采集的金佛山方竹種子，送貴州省中國科學(xué)院天然產(chǎn)物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分析測試與品質(zhì)評價(jià)中心，測定種子的營養(yǎng)品質(zhì)，種子營養(yǎng)成分以去殼后的干品計(jì)。

測定指標(biāo)包括蛋白質(zhì)、脂肪、多糖、碳水化合物、氨基酸含量以及大量元素、微量元素含量和重金屬鉻、鎘、鉛、砷、汞。檢測方法依據(jù)國家關(guān)于食品安全的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)[17]。

1.3 金佛山方竹播種育苗

播種育苗分別在較高海拔處和較低海拔處2處進(jìn)行。

較高海拔處播種地點(diǎn)為貴陽市修文縣洼?？优c白云區(qū)交界處，地理位置為東經(jīng)106°65′39″、北緯26°78′13″，海拔1 466 m。播種時(shí)間為2021年，大田直播。育苗地東、南、西面為30 年前人工栽植的柳杉林，北面為石灰?guī)r小山丘，土層厚度大于1.0 m，黃壤，疏松肥沃，為2016 年的2年生金佛山方竹播種苗移走后的撂荒地。播種時(shí)清除雜草，挖翻并將土壤碎細(xì)，開箱，箱寬1.0 m，箱長10.0 m，箱距0.3 m。根據(jù)種子樣品量確定播種面積，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號種源各播種1.0 kg，播種面積均為10 m2；Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號種源各播種500 粒，播種面積均為1.5 m2；Ⅷ號種源播種1 000 粒，面積為2.5 m2。不同種源種子的播種時(shí)間因采種時(shí)間而異，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號種子于4 月23 日播種，Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號種子于5 月2日播種，Ⅷ號種子于5 月30 日播種。播種后覆土1.0 cm，并搭蓋遮陽網(wǎng)防鳥、遮陽、保濕。播種70 d 后，于晴天蓋遮陽網(wǎng)、陰雨天揭開遮陽網(wǎng)，立秋(8 月7 日) 完全揭開遮陽網(wǎng)借西側(cè)高大的柳杉樹為其遮擋西曬。遇干旱天氣時(shí)，于早上或傍晚澆水。

較低海拔處播種地點(diǎn)為貴陽市花溪區(qū)上水村，地理位置為東經(jīng)106°66′99″、北緯26°48′42″，海拔1 080 m。播種時(shí)間為2016 年5 月2 日，種源來自綏陽縣太白鎮(zhèn)龍洞灣(位置為東經(jīng)107°05′72″、北緯28°46′93″，海拔1 618 m)，采種時(shí)間為2016 年4 月20 日。播種地土壤為園林苗圃壤土(2014 年曾播種過金佛山方竹)、pH 值7.8，開箱，箱寬1.2 m，箱長6.0 m，箱距0.3 m，共播種20 箱(每箱面積為7.2 m2)，按5 cm×5 cm 間距點(diǎn)播，播種量為5.0 kg。兩個(gè)月后間苗，間出的苗移入無紡布袋。

1.4 金佛山方竹實(shí)生苗生長調(diào)查

對2021 年的播種苗，于2021 年7 月2 日、8月6 日、9 月5 日、10 月6 日將各種源地的苗木分別隨機(jī)取15 株苗連根撅起，用清水洗凈后測量苗木生長指標(biāo)，指標(biāo)包括:整株帶根苗鮮質(zhì)量，胚苗和分蘗地徑，胚苗株高及分蘗高，最長根長，最大葉寬葉長，分蘗數(shù)量和側(cè)根數(shù)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 金佛山方竹開花結(jié)實(shí)特性

近30 年來，大婁山山脈的金佛山方竹，每年都有零零星星開花結(jié)實(shí)，主要發(fā)生在桐梓縣黃蓮鄉(xiāng)、箐壩山、分水嶺、仙人山，綏陽縣寬闊水保護(hù)區(qū)、太白鎮(zhèn)，重慶南川區(qū)金佛山、頂箐山，但各地均未見其大面積開花死亡現(xiàn)象。陳東立[9]所推測的開花周期并未如期發(fā)生。本次調(diào)查顯示(表1)，各點(diǎn)的開花結(jié)實(shí)面積僅有300～1 600 m2。根據(jù)竹子的繁衍規(guī)律，各點(diǎn)開花結(jié)實(shí)的植株應(yīng)都屬同一個(gè)株系，同一株系的遺傳基因相同，其開花結(jié)實(shí)期一致。同一調(diào)查地點(diǎn)的竹株由不同株系的竹子組成，他們的開花期不一致，有的于1979 年開花，有的于2021 年開花，按上次開花期為1935 年算，前者間隔44年，后者間隔86 年，竹株間的開花時(shí)間相隔數(shù)十年[1]。由此可推測，大婁山金佛山方竹的開花周期為44～86 年。

表1 2021 年大婁山不同地點(diǎn)金佛山方竹原生林開花結(jié)實(shí)情況Tab.1 Flowering and fruiting of C. utilis in primary bamboo forest at different sites of Daloushan Mountains in 2021

調(diào)查顯示，不同竹株間均為2020 年11 月前后產(chǎn)生花枝，2021 年2 月初至3 月中旬之間開花(圖1)，小花的內(nèi)稃、外稃、花藥均為紫紅色；果熟期在4 月中旬到5 月上旬，不同竹株間果熟期最多可相差20 余天，果實(shí)成熟即自然落地，1周后發(fā)芽。果實(shí)形狀多為橢圓球形、球形或腎形，顏色為綠色或黃綠色(圖2)。果實(shí)產(chǎn)量為253～600 kg/667 m2，千粒質(zhì)量為211.9～342.6 g。

圖1 金佛山方竹花期形態(tài)Fig.1 The flowering morphology of C. utilis

圖2 金佛山方竹果實(shí)特征Fig.2 The fruit characteristics of C. utilis

2.2 金佛山方竹種子營養(yǎng)成分

2.2.1 種子營養(yǎng)物質(zhì)含量

測定結(jié)果表明(表2)，金佛山方竹種子水分含量為70.58%±3.99%，灰分含量為2.06%±0.16%，蛋白質(zhì)含量為(10.36±0.77) g/100 g，脂肪含量為1.16%±0.56%，多糖含量為19.08%±7.40%，碳水化合物含量為26.20%±3.65%。在常見谷物中蛋白質(zhì)含量為6.00%～15.00%，脂肪含量在1.00%～3.00%，直鏈淀粉含量在25.00%～27.00%[18]?？梢?，在金佛山方竹種子中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物含量與常見谷物相當(dāng)。

表2 金佛山方竹種子營養(yǎng)成分含量Tab.2 The nutrient content in seeds of C. utilis

2.2.2 種子氨基酸含量

種子氨基酸含量的測定結(jié)果顯示(表3)，在8 個(gè)不同地點(diǎn)采集的金佛山方竹種子中，共檢測出25 種氨基酸，即8 種人體必需氨基酸、9 種非必需氨基酸以及8 種非常見氨基酸(磷酸絲氨酸、?；撬帷⒘滓掖及?、天冬酰胺、α 氨基丁酸、β丙氨酸、γ 氨基丁酸、鳥氨酸)。不同地點(diǎn)的種子檢測出的氨基酸種類和含量不同，有18 種氨基酸是各樣本所共有的。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號種子的氨基酸種類相同，共有24 種；Ⅴ號和Ⅷ號種子各有22種氨基酸；Ⅳ和Ⅶ號種子的氨基酸種類相同，有21 種；Ⅵ號種子的氨基酸種類最少，為20 種。Ⅲ號種子的人體必須氨基酸含量最高，是Ⅳ號和Ⅶ號種子的4 倍。Ⅲ號種子的總氨基酸含量最高，為4.972 3%；Ⅴ號種子的總氨基酸含量最低，為2.184 9%；二者差異超過1 倍。各樣本均含有芳香族氨基酸酪氨酸和苯丙氨酸，因此金佛山方竹種子具有一定香味。

表3 金佛山方竹種子氨基酸含量Tab.3 The amino acid content in seeds of C. utilis %

2.2.3 種子礦質(zhì)元素含量

種子礦質(zhì)元素含量的檢測結(jié)果顯示(表4)，金佛山方竹種子含有豐富的大量元素和微量元素，特別是鈣、鎂、鉀等元素含量尤其高。其中，Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ號種子硒含量超過0.04 mg/kg，為富硒食品。

表4 金佛山方竹種子礦物元素含量Tab.4 The mineral element content in seeds of C. utilis mg/kg

2.2.4 種子重金屬含量

根據(jù)食品安全的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，稻谷中污染物限量為:鉻≤1.0 mg/kg、鉛≤0.2 mg/kg、鎘≤0.2 mg/kg、砷≤0.2 mg/kg、汞≤0.02 mg/kg。種子重金屬含量的檢測結(jié)果顯示，種子中未檢出重金屬鉻、砷、汞等重金屬元素；在Ⅵ號種子樣本中檢測出鉛含量0.162 mg/kg，但未超過國家標(biāo)準(zhǔn)；Ⅰ號種子中鎘元素含量(0.395 mg/kg) 超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 金佛山方竹播種育苗

2.3.1 較高海拔處播種育苗

2021 年在海拔1 466 m 處進(jìn)行了4 次種子播種試驗(yàn)，播種量及成苗率統(tǒng)計(jì)見表5?？梢钥闯觯煌攸c(diǎn)所采種子，若在采種后1 周內(nèi)播種的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號種子，其成苗率較好，其中Ⅲ號種子的表現(xiàn)最好，成苗率達(dá)64.6%；若在采種后10 d 后播種，則其成苗率明顯下降；若在采收后近40 d 播種，則種子無法發(fā)芽，說明金佛山方竹種子不耐儲藏，采收后1 個(gè)月后即失去發(fā)芽能力。

表5 不同地點(diǎn)金佛山方竹種子播種育苗成苗率Tab.5 The seedling rate of C. utilis seeds from different sites

第1 次播種(即2021 年4 月23 日播種) 的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號種子樣本，在播種70 d 以后調(diào)查苗木生長狀況，調(diào)查結(jié)果見表6。可以看出，播種70 d 時(shí)，實(shí)生苗鮮質(zhì)量可達(dá)種子鮮質(zhì)量的0.8～1.8 倍，幼苗開始產(chǎn)生分蘗，胚苗高7.10～17.10 cm，粗0.81～1.99 mm；在105 d 時(shí)，實(shí)生苗鮮質(zhì)量達(dá)種子鮮質(zhì)量的2～6 倍，產(chǎn)生1.0～2.5個(gè)分蘗，分蘗苗高4.2～12.5 cm，粗1.25～1.79 mm，少數(shù)分蘗高已經(jīng)與胚苗高接近；167 d 時(shí)實(shí)生苗鮮質(zhì)量達(dá)種子鮮質(zhì)量的6～14 倍、產(chǎn)生2～4個(gè)分蘗，第1 個(gè)分蘗的平均高度接近或高于胚苗的高度；其中Ⅲ號種子的播種苗生長最優(yōu)，其生長進(jìn)程見圖3。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，原生林中種子自播苗質(zhì)量較差，其原因?yàn)榉N子落在枯枝落葉層上發(fā)芽，不能像人工播種那樣緊密接觸泥土，因而不能有效吸收水分和土壤營養(yǎng)，易脫水，也易被雜草掩埋而死。因此，金佛山方竹大面積開花結(jié)實(shí)死亡后的竹林，最好進(jìn)行人工干預(yù)，人為就地播種或播種移植，以促進(jìn)竹林恢復(fù)。

圖3 金佛山方竹種子播種苗生長進(jìn)程Fig.3 The growth process of seed sowing seedlings of C. utilis

表6 金佛山方竹實(shí)生幼苗生長進(jìn)程Tab.6 The seedling growth process of C. utilis

2.3.2 較低海拔處播種育苗

調(diào)查顯示(圖4)，2016 年5 月2 日在海拔1 080 m處播種的金佛山方竹，4 年后實(shí)生苗生長較好，2020 年出筍地徑在1.0～2.0 cm，2021 年出筍地徑為1.5～2.7 cm。可見，金佛山方竹實(shí)生苗在較低海拔處亦生長良好。

圖4 較低海拔處金佛山方竹種子實(shí)生苗生長進(jìn)程Fig.4 The growth process of seedlings of C. utilis at lower altitudes

3 小結(jié)與討論

1) 近30 多年來，大婁山區(qū)金佛山方竹林呈斑塊狀開花，各年各處的開花結(jié)實(shí)面積不大，僅有300～1 600 m2，推測其每一處開花的竹子均為同一粒種子繁衍的竹株，開花結(jié)實(shí)周期為44～86年，甚至有超過100 年的竹子。由此推測，大婁山的金佛山方竹天然林是多株系混生的群體，以單株系為單位開花，各單株系開花周期不同。這種小面積斑塊狀開花方式，使整山竹林不至于同時(shí)死亡。周邊竹株易于鞭延至死亡斑塊，從而實(shí)現(xiàn)竹林更新恢復(fù)。

2) 本次調(diào)查顯示，大婁山金佛山方竹在11月前后產(chǎn)生花枝，翌年2 月初至3 月中旬開花，花紫紅色，4 月中旬至5 月初果熟。一旦發(fā)現(xiàn)開花地塊，應(yīng)及時(shí)在果實(shí)開始灌漿后派人值守，避免果實(shí)被野豬、松鼠、鳥等動(dòng)物采食，并盡量在果實(shí)掉落前摘收種子，避免其掉落在地上。由于其種子沒有后熟期，不耐儲藏，40 d 后便失去發(fā)芽力，因此種子育苗應(yīng)隨采隨播。

3) 金佛山方竹鮮種子千粒質(zhì)量在231～343 g，種子含有豐富的營養(yǎng)成分，蛋白質(zhì)平均含量為10.36 g/100 g，脂肪平均含量為1.16%，多糖平均含量為19.08%，碳水化合物平均含量為26.20%，同時(shí)富含多種氨基酸和礦質(zhì)元素。

4) 金佛山方竹種子成熟后落地，因枯枝落葉層的阻隔，自播繁殖恢復(fù)竹林難以達(dá)到較好的效果，因此應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯じ深A(yù)，人為就地播種或異地播種移植以恢復(fù)竹林。

5) 播種育苗結(jié)果表明，人工異地播種獲得的實(shí)生苗質(zhì)量優(yōu)于原生林自然落種長出的苗木，這為異地大規(guī)模高效發(fā)展金佛山方竹產(chǎn)業(yè)提供了理論依據(jù)和實(shí)踐技術(shù)支撐。尤其在以竹為市樹的貴陽市，大力發(fā)展金佛山方竹，既能造景，又能提供筍美食，較發(fā)展不能食用的單純的景觀竹更有意義。