高節竹鞭根對林地覆蓋經營的生理生態響應

江志標 葉生月 李迎春 李明良 郭子武 鐘丹苗

(1.桐廬縣林業技術推廣中心站，浙江 桐廬 311500；2.中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所，浙江 富陽 311400)

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高節竹鞭根對林地覆蓋經營的生理生態響應

江志標1葉生月1李迎春2李明良1郭子武2鐘丹苗1

(1.桐廬縣林業技術推廣中心站，浙江 桐廬 311500；2.中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所，浙江 富陽 311400)

高節竹是優良的筍材兼用竹種，林地覆蓋經營是促進竹筍早出、顯著提高竹林經濟效益的經營措施，為保障高節竹林的可持續經營，分析林地覆蓋經營對高節竹2年生竹鞭的鞭根形態、抗氧化系統和主要養分含量的影響。結果表明,林地覆蓋經營對高節竹鞭根的根長、根徑、根系活力、POD活性和MDA、可溶性蛋白質、Mg、Fe含量均無顯著影響，但使鞭根CAT活性和N、P、K、Ca含量顯著升高，SOD活性、可溶性糖含量顯著降低。綜合來看，連續2 a的林地覆蓋經營，對高節竹鞭根的形態和抗氧化系統無明顯的不利影響，但能促進鞭根對主要養分的吸收與貯存。固此，高節竹可以實行連續2 a的林地覆蓋經營。

高節竹；林地覆蓋；鞭根；根系形態；抗氧化系統；養分含量

高節竹(Phyllostachysprominens)是優良的筍材兼用竹種，在浙江省桐廬縣、富陽市、安吉縣等地廣為栽培。高節竹生態適應性強，耐土壤貧瘠和低溫，地下鞭系粗壯、延伸生長能力強，竹筍產量高、品質佳、可食率高、加工性能好，竹材徑級較大，材質堅硬，是區域農村社會經濟發展的重要森林資源，對分布區的生態環境保護也起到重要的作用。鑒于高節竹具有良好的經濟和生態功能，自20世紀90年代以來，對其陸續開展了包括以林分結構調控和土壤養分補充為核心的豐產栽培[1-2]、病蟲害防治[3-4]、竹筍保鮮[5]、提高竹筍品質的套袋栽培[6]等技術研究，形成了較為系統的高節竹栽培技術，促進了高節竹資源的發展與開發利用。但由于高節竹出筍期為4月中下旬至5月中旬，較雷竹(P.violascens)、毛竹(P.edulis)遲，雖然高節竹竹筍品質好、產量高，但經濟效益一直以來都表現不佳。為此，近年來一些高節竹主產區采用林地覆蓋的方法促使高節竹竹筍早產，顯著提高了其經濟效益。林地覆蓋竹筍早產措施在雷竹林中得到了較為廣泛的應用，但不合理的長期林地覆蓋經營會導致雷竹林立地生產力衰退，竹筍產量和質量下降，土壤發生了物理、化學和生物特性等劣變[7-11]，不利于竹林可持續經營。因此，本試驗在高節竹資源豐富的浙江省桐廬縣莪山鄉開展了林地覆蓋經營對高節竹鞭根形態、根系活力、抗氧化酶活性和滲透調節物質、丙二醛、主要養分含量等指標的影響研究，探討林地覆蓋經營下高節竹的生長狀況，為高節竹高效可持續經營提供參考依據。

1 試驗地概況

試驗地位于浙江省桐廬縣莪山鄉，地處北緯29°35′～30°05′，東經119°11′～119°58′，屬亞熱帶季風氣候，四季分明，年平均氣溫16.6 ℃，極端高溫41.7 ℃，極端低溫-9.5 ℃，全年≥10 ℃積溫 5 262 ℃，年平均無霜期252 d，年平均降水量 1 462 mm，年平均蒸發量 1 385 mm，年平均相對濕度81%。土壤為紅壤，土層厚度80 cm以上。高節竹資源豐富，全鄉有高節竹林地面積0.14萬hm2，是浙江省“高節竹之鄉”。以高節竹為主的竹筍業已成為試驗地農業支柱產業和特色產業。近年來，為提高高節竹林經濟效益，已規模化推廣應用了高節竹林地覆蓋經營措施。

2 材料與方法

2.1 試驗方法

2011年11月選擇地勢平緩、土層深厚、近水源，具豐產林分結構的高節竹林0.4 hm2為試驗林，平均立竹密度為 7 715 株/hm2，平均立竹胸徑5.41 cm，1年生∶2年生∶3年生立竹比例為1.13∶1.09∶1.00。其中對1/2面積的試驗林進行林地覆蓋經營，另外1/2面積的試驗林不覆蓋(對照)。2011年、2012年11月下旬對試驗林連續覆蓋2 a。具體覆蓋方法為覆蓋前先將林地澆透水，施用雞糞等農家肥75～90 t/hm2，后蓋稻草20 cm左右，再蓋礱糠20～25 cm,每年的4月下旬將覆蓋物移出林外。自然出筍期的中后期定量留養標準新竹，夏季結合林地墾復進行選擇性伐竹，伐去3年生以上和部分3年生立竹及病蟲竹、弱小竹，保持穩定的豐產林分結構。除林地覆蓋時的施肥外，試驗林每年在新竹抽枝長葉后的6—7月份施氮、磷、鉀有效養分含量≥30%的復合肥750 kg/hm2。林地覆蓋高節竹林可年產竹筍22.5 t/hm2，經濟效益18萬元，較不覆蓋高節竹林提高4倍以上。

2.2 鞭根取樣和生理生態指標測定

2013年8月，在林地覆蓋和不覆蓋高節竹試驗林中,分別選取2年生竹鞭各6支帶回實驗室用根系掃描儀測量根長、根徑。并分別采集2年生竹鞭上細根15 g左右，置于冰壺中帶回實驗室后，用蒸餾水沖洗干凈，放于濾紙上晾干，備用于測定生理指標。

根系活力采用α-萘胺氧化法測定[12]。超氧化物岐化酶(SOD)活性用氮藍四唑(NBT)光化還原法測定，以單位時間內抑制NBT光化還原的50%為1個酶活性單位U；過氧化物酶(POD)活性用愈創木酚氧化法測定，以每分鐘A470升高0.01為1個酶活性單位U；過氧化氫酶(CAT)活性用紫外吸收法測定，以每分鐘A240降低0.01為1個酶活性單位U；可溶性蛋白質含量用考馬斯亮藍法測定；可溶性糖含量用蒽酮比色法測定；丙二醛(MDA)含量用硫代巴比妥酸法測定[13]。氮含量采用凱氏法測定，磷含量采用鉬銻抗比色法測定，鉀、鐵、鈣和鎂含量采用原子吸收分光光度法測定[14]。各項試驗均重復3次。

2.3 數據分析

試驗數據在Excel 2003統計軟件中進行分析，在SPSS 17.0統計軟件中進行單因素方差分析和0.05水平的LSD多重比較，分析林地覆蓋經營和不覆蓋高節竹林鞭根測定的生理生態指標間的差異。試驗數據均表示為平均值±標準差。

3 結果與分析

3.1 林地覆蓋經營對高節竹鞭根形態和根系活力的影響

從表1分析可知，經過連續2 a的林地覆蓋經營，高節竹2 a生竹鞭的鞭根根長、根徑較不覆蓋高節竹林均有一定程度的降低，降幅分別為15.3%和10.4%，但差異并沒有達到顯著水平。而根系活力覆蓋高節竹林較不覆蓋高節竹林有所提高，升幅為10.0%，差異也不顯著。說明2 a的林地覆蓋經營不會對高節竹鞭根的形態和根系活力產生明顯的影響。

表1 林地覆蓋和不覆蓋高節竹林鞭根的根長、根徑和根系活力

注：同列字母相同為差異不顯著(P>0.05)，字母不同為差異顯著(P<0.05)。

3.2 林地覆蓋經營對高節竹鞭根抗氧化系統的影響

從表2分析可知，高節竹林經過2 a的連續林地覆蓋經營，與不覆蓋高節竹林相比，2年生竹鞭的鞭根CAT活性顯著升高，升幅達172.7%；雖然POD活性和MDA、可溶性蛋白質含量均有小幅度的升高或降低，但與不覆蓋高節竹林差異均不顯著；而SOD活性、可溶性糖含量均顯著降低，降幅分別達58.6%和53.2%。說明林地覆蓋經營對高節竹鞭根的抗氧化系統會產生一定程度的影響，以適應林地覆蓋的環境變化，但總體而言，2 a的林地覆蓋經營并沒有造成高節竹鞭根抗氧化系統的紊亂。

表2 林地覆蓋和不覆蓋高節竹林鞭根的抗氧化系統指標

注：同列字母相同為差異不顯著(P>0.05)，字母不同為差異顯著(P<0.05)。

3.3 林地覆蓋經營對高節竹鞭根養分含量的影響

從表3分析可知，高節竹林經過2 a的連續林地覆蓋經營，與不覆蓋高節竹林相比，2年生竹鞭的鞭根N、P、K和Ca含量均有顯著升高，升幅分別為67.2%、127.1%、84.5%和82.9%，Mg、Fe含量雖有小幅度的升高或降低，但差異均不顯著。說明林地覆蓋經營總體上有利于高節竹鞭根對養分的吸收與貯存。

表3 林地覆蓋和不覆蓋高節竹林鞭根養分含量

注：同列字母相同為差異不顯著(P>0.05)，字母不同為差異顯著(P<0.05)。

4 結論與討論

林地覆蓋經營措施主要是利用有機覆蓋物的增溫、保溫和保濕作用來達到竹筍早出的目的，并且通過林地養分的大量補充來達到竹筍豐產和立地生產力長期維護的目的，這就勢必會改變竹子的生長環境與土壤的養分狀況等。已有較多的研究表明，林地覆蓋經營對雷竹生長和土壤性狀會產生影響，短期覆蓋經營會促進雷竹生長，但長期覆蓋經營會造成雷竹林退化[15]。本研究結果表明，連續2 a的林地覆蓋經營總體上并不會對高節竹生長產生明顯的不利影響，表現在鞭根的根長、根徑、根系活力、POD活性和MDA、可溶性蛋白質、Mg、Fe含量并沒有發生明顯的變化，而鞭根N、P、K和Ca含量顯著升高，說明林地覆蓋經營促進了鞭根對主要養分的吸收與貯存，這與林地覆蓋經營措施的大量土壤養分補充、土壤疏松等有關。而且林地覆蓋經營下高節竹林鞭根的可溶性糖含量顯著降低，說明大量的碳水化合物用于鞭根的新陳代謝，鞭根生長旺盛。綜合分析可知，高節竹林可以實行2 a連續的林地覆蓋經營。但由于本試驗高節竹林覆蓋經營年限短，不能完全反映林地覆蓋經營對高節竹鞭根生理生態特征的影響，需進一步開展不同林地覆蓋經營年限下高節竹林竹筍產量、質量和生理生態特征變化規律的研究，尤其是長期連年林地覆蓋經營，進而提出高節竹林科學的林地覆蓋經營措施，保障高節竹林可持續高效經營。

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(責任編輯 張 坤)

Ecophysiological Response of Rhizome Root ofPhyllostachyprominensto Mulching Management

JIANG Zhi-biao1,YE Sheng-yue1,LI Ying-chun2,LI Ming-liang1, GUO Zi-wu2,ZHONG Dan-miao1

(1.Forestry Technology Extension Central Station of Tonglu County,Tonglu Zhejiang 311500,China; 2.Research Institute of Subtropical Forestry,CAF,Fuyang Zhejiang 311400,China)

Phyllostachyprominensis a famous shoot and timber-used bamboo species. Mulching management is an important cultivation measures for bamboo to early shoot and get high profit. To protect the sustainable development ofP.prominensplantations, we had carried on mulching management in continuous 2 years and then analyzed the effects of mulching management on morphology, root activity, antioxidant system and nutrient content of 2-year-old bamboo rhizome. The results showed that mulching management for 2 years had no significant effect on length, diameter, root activity, POD activity and content of MDA, soluble protein, Mg and Fe in rhizome root, while CAT activity, content of N、P、K、Ca increased significantly, and SOD activity and soluble sugar content decreased markedly. All results indicated that mulching management in continuous 2 years had no adverse impact on morphology and antioxidant system of rhizome root, but advanced nutrient absorption and storage. Therefore, mulching management ofP.prominensplantations could be implemented for 2 years.

Phyllostachyprominens; mulching management; rhizome root; root morphology; antioxidant system; Main nutrient

2014-06-18

浙江省林業科技推廣項目(2012B14)資助。

Feb.2014

10.11929/j.issn.2095-1914.2015.01.008

S718.43

A

2095-1914(2015)01-0038-04

第1作者：江志標(1962—)，男，高級工程師。研究方向：林業技術推廣。Email：tlljzx@sohu.com。