3種箬竹屬植物發(fā)筍和高生長(zhǎng)規(guī)律研究

鐘仁發(fā)，劉 楊

（1.宜章縣騎田國(guó)有林場(chǎng)，湖南 郴州 424200； 2.株洲市林業(yè)科學(xué)研究所，湖南 株洲 412000）

箬竹為禾本科 （Gramineae） 箬竹屬（Indocalamus）植物的統(tǒng)稱，其葉寬大，俗稱粽葉、遼葉等。箬竹屬植物為我國(guó)所特有［1］，主要分布于長(zhǎng)江流域及以南的地區(qū)，目前已發(fā)現(xiàn)該屬植物約27種［2］。箬竹葉的利用在我國(guó)有悠久的歷史，可用于制作成食品墊盤、斗笠襯墊等，還可用來釀酒以及加工成動(dòng)物飼料，目前廣泛應(yīng)用于食品包裝［3］。此外，其筍不僅可以用來制作食用罐頭和包裝筍，還可以為大熊貓?zhí)峁┦澄铮?］。箬竹葉片提取物富含抗氧化、抑菌和抗癌等化學(xué)成分［5-6］，在醫(yī)療和人體保健等領(lǐng)域具有廣闊的利用前景。

盡管箬竹具有很高的利用價(jià)值，但目前針對(duì)箬竹的研究相對(duì)較少，主要集中于苗木繁育［7-9］、豐產(chǎn)經(jīng)營(yíng)［10］、生態(tài)學(xué)特性［11-12］等方面。竹類植物擴(kuò)繁能力強(qiáng)。大量研究表明，竹類植物高生長(zhǎng)多呈“慢-快-慢”的趨勢(shì)，符合邏輯斯蒂曲線［13-15］。然而，目前人們對(duì)箬竹高生長(zhǎng)習(xí)性方面鮮有研究。系統(tǒng)了解箬竹屬植物的生長(zhǎng)規(guī)律，是科學(xué)開展箬竹豐產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的關(guān)鍵。

本研究通過對(duì)粽巴箬竹 （Indocalamus herklotsii）、髯毛箬竹 （I.barbatus）和美麗箬竹（I.decorus）的萌發(fā)、生長(zhǎng)和退筍等生物學(xué)特性進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，詳細(xì)闡明3種箬竹的發(fā)筍和高生長(zhǎng)規(guī)律，為葉用箬竹豐產(chǎn)栽培與經(jīng)營(yíng)提供理論參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地選擇在湖南省宜章縣騎田國(guó)有林場(chǎng)（112°47＇24.65″-112°58＇14.51″E，25°21＇45.51″-25°30＇6.53″N），林場(chǎng)所在地區(qū)屬南亞熱帶山地濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，光照充足，雨熱同期；年平均氣溫17.7℃，年平均無霜期為290 d，年平均降雨量1 715.5 mm，年光照時(shí)數(shù)達(dá)1 603 h。土壤為山地黃棕壤，土層厚度0.5 m以上。3種箬竹均于2014年種植，至今未進(jìn)行過經(jīng)營(yíng)；林分用隔離帶隔開，避免了不同竹種竄鞭混生。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

選擇粽巴箬竹、髯毛箬竹和美麗箬竹為研究對(duì)象開展相應(yīng)研究。為避免人為干擾影響調(diào)查結(jié)果，選擇的調(diào)查林分要求至少5年以上無人工經(jīng)營(yíng)，且面積不低于300 m2。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)查

試驗(yàn)于2023年3月開展，在每種箬竹的林分中隨機(jī)設(shè)置1 m×1 m的調(diào)查小樣方各5個(gè)，對(duì)小樣方中剛出土1～2 cm的筍插簽標(biāo)記，標(biāo)明編號(hào)和出筍日期。每2 d測(cè)量一次。待幼竹高生長(zhǎng)完成后，測(cè)量基部地徑（D）和地上高度（h）。期間，統(tǒng)計(jì)從出筍開始至第一次展葉和第二次展葉的天數(shù)、總發(fā)筍量（TS）和退筍量（MS），測(cè)量退筍高度（SDH）。采用溫濕度記錄儀（RC-4系列，精創(chuàng)電器股份有限公司）每隔3 h記錄10～20 cm土層的溫度和土壤濕度，日溫濕度為每日記錄數(shù)值的均值。

2.3 指標(biāo)計(jì)算方法

日平均生長(zhǎng)量（DMI）按當(dāng)日高度與前日測(cè)量的高度差進(jìn)行測(cè)算；采用退筍量與總出筍量計(jì)算退筍率（SDP）。

式中：hi為第i次測(cè)量時(shí)的新筍高度（cm）；n為調(diào)查總次數(shù)；MS為樣地中退筍量；TS為總發(fā)筍量。

2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，用SPSS 21.0軟件對(duì)3種箬竹的高度隨天數(shù)的變化進(jìn)行曲線擬合，并采用Spearman軟件分析高度平均日生長(zhǎng)量與土壤溫濕度日變化間的關(guān)系。

3 結(jié)果與分析

3.1 3種箬竹生長(zhǎng)規(guī)律描述統(tǒng)計(jì)

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，3種箬竹的萌發(fā)生長(zhǎng)期大約在3月上旬至6月中旬，一般在80～90 d完成高生長(zhǎng)。粽粑箬竹在出土后約61 d為第一次展葉期，與第二次展葉期間隔平均10 d；髯毛箬竹第一次展葉約在出土后46 d，與第二次展葉期間隔平均22 d；美麗箬竹第一次展葉則需51 d，與第二次展葉期間隔27 d。由表1可知，粽粑箬竹平均地徑 （D）14.21 mm，高（H）327.38 cm；生長(zhǎng)迅速，日平均生長(zhǎng)量（DMI）可達(dá)4.39 cm·d-1，髯毛箬竹的日平均生長(zhǎng)量（DMI）與美麗箬竹相似，顯著低于粽粑箬竹，分別為1.76和1.80 cm·d-1。粽粑箬竹退筍率 （SDP）為36.36%，較髯毛箬竹低3.78%，高于美麗箬竹5.69%；退筍高度（SDH）以美麗箬竹最高，為19.90 cm。綜合表明，3種箬竹生長(zhǎng)習(xí)性相似，但在生長(zhǎng)性狀上呈現(xiàn)較大的差異。

表1 3種箬竹生長(zhǎng)規(guī)律描述統(tǒng)計(jì)Tab.1 Descriptive statistics of grow ing rhythm to three Indocalamus species

3.2 箬竹高生長(zhǎng)變化特征

如圖1所示，3種箬竹的高生長(zhǎng)均呈“慢-快-慢”的變化趨勢(shì)，高度日生長(zhǎng)量呈波動(dòng)性變化。3種箬竹約在出土后20 d左右開始迅速生長(zhǎng)，高度日生長(zhǎng)量在出土41 d左右達(dá)到峰值，至第81天左右完成高生長(zhǎng)。對(duì)3種箬竹的高生長(zhǎng)曲線擬合可知，采用三次函數(shù)擬合效果最佳 （見表2）。

圖1 3種箬竹的高生長(zhǎng)趨勢(shì)Fig.1 The height grow ing trends of three Indocalamus species

表2 3種箬竹高生長(zhǎng)模型擬合曲線Tab.2 Fitted curves of height grow ing models of three Indocalamus species

3.3 土壤溫濕度變化與箬竹高生長(zhǎng)間的關(guān)系

結(jié)果表明（表3），除土壤濕度日變化量與髯毛箬竹高度日生長(zhǎng)量間有顯著相關(guān)關(guān)系外（P＜0.05），其他溫度和濕度的日變化量與3種箬竹高度日生長(zhǎng)量間相關(guān)性不顯著（P＞0.05）?？梢?，在一定區(qū)域內(nèi)，土壤溫濕度日變化不是影響箬竹生長(zhǎng)的主要環(huán)境因子。

表3 土壤溫濕度變化與箬竹高度日生長(zhǎng)量間的相關(guān)性分析Tab.3 Correlation analysis of daily increase in height of three Indocalamus species w ith tem perature and hum idity change

4 結(jié)論與討論

本研究發(fā)現(xiàn)，3種箬竹的萌發(fā)期相似，大約在3月上旬至6月中旬，一般需80～90 d完成高生長(zhǎng)。蘇春花等［16］研究發(fā)現(xiàn)，粽巴箬竹生長(zhǎng)一般為2月上旬至5月下旬，與本研究結(jié)果有點(diǎn)差異，這可能與氣候環(huán)境差異有關(guān)。有關(guān)學(xué)者對(duì)屏邊空竹（Cephalostachyum pingbianense）［14］和 石 竹（Dianthus chinensis）［17］的研究表明，溫度和降水量等生態(tài)因子可能直接影響竹子出筍量和生長(zhǎng)習(xí)性，具體可體現(xiàn)在昨日氣溫、最低氣溫和相對(duì)濕度通過改變晝生長(zhǎng)量進(jìn)而改變?nèi)丈L(zhǎng)量［18］。此外，內(nèi)在因素在幼竹生長(zhǎng)中扮演著至關(guān)重要的角色，當(dāng)竹筍萌發(fā)出土后，體內(nèi)的糖分和淀粉急劇消耗，竹筍籜鞘通過調(diào)控竹子內(nèi)部的糖分和水分運(yùn)輸達(dá)到促進(jìn)竹筍快速生長(zhǎng)的目的［18］。同時(shí)，ABA、GA等控制筍萌發(fā)和幼竹高生長(zhǎng)［19］。由此可見，竹類植物的萌發(fā)生長(zhǎng)節(jié)律是內(nèi)外因素綜合調(diào)控的結(jié)果。

3種箬竹幼竹高度呈現(xiàn)“慢-快-慢”的生長(zhǎng)規(guī)律，這與其他竹種相似［13，20-21］，研究表明，生物學(xué)特性和節(jié)間內(nèi)源激素、養(yǎng)分吸收效率密切相關(guān)［22］。本研究發(fā)現(xiàn)，3種箬竹退筍量大，分別為36.36%、40.14%、30.67%，營(yíng)養(yǎng)不足是導(dǎo)致后期退筍的主要原因。在出筍初期，鞭根對(duì)萌芽的養(yǎng)分供應(yīng)充足；在出筍盛期，幼竹快速生長(zhǎng)，但此時(shí)也消耗了大量養(yǎng)分［23］，鞭根無法滿足后面萌發(fā)的幼筍需求，導(dǎo)致大量退筍現(xiàn)象發(fā)生。因此，在萌筍前通過施肥可顯著促進(jìn)筍萌發(fā)。

對(duì)高生長(zhǎng)開展多種函數(shù)擬合，結(jié)果表明，三次函數(shù)擬合效果最佳，這與其他多數(shù)竹類研究結(jié)果有區(qū)別。大量研究表明，Logistic函數(shù)對(duì)幼竹高生長(zhǎng)擬合效果好［24-26］，但多數(shù)并未與其他函數(shù)進(jìn)行對(duì)比。本研究的高生長(zhǎng)曲線擬合模型與鄭祥亁等［14］的結(jié)果一致。建議在幼竹高生長(zhǎng)曲線擬合過程中，考慮對(duì)不同函數(shù)進(jìn)行對(duì)比，以建立最佳生長(zhǎng)模型。