于增金,杜溶訖,李欣欣,陳禮光,榮俊冬,鄭郁善
(福建農林大學林學院,福建福州350002)
麻竹(DendrocalamuslatiflorusMunro)屬禾本科(Poaceae)竹亞科(Bambusoideae)牡竹屬(Dendrocalamus)大型叢生筍材兩用竹[1-2],在我國南方是優良筍、材兩用叢生竹種。麻竹具有葉面積指數高、生長迅速、萌發力強等特點,已被廣泛應用于生態工程造林。叢生竹林在我國森林資源中占有舉足輕重的地位,其面積占我國竹林總面積的1 /4,大約有100萬hm2,是區域竹林資源發展與產業經營的重要竹種[3-4]。徐桑爾等[5]統計麻竹自1992—2013年的文獻共690篇,中文文獻、外文文獻分別為519、171篇。年份分布特點為逐年增加,2000年以后明顯增多。目前,國內外對麻竹研究逐漸增多已具有一定的水平,在某些方面還有重要突破,但主要集中在麻竹的苗木培育技術、生物系統進化、生態適應性、麻竹林的定向經營技術方面[6],為了對麻竹研究有較多的認知,推動麻竹研究向著廣度和深度方向發展,現選擇其中具代表性的地方,對麻竹經營的研究進展進行綜述。
麻竹喜溫暖濕潤,不耐嚴寒,適宜生長在25°N以南、年降水量1 200~2 000 mm、年平均氣溫19~ 22 ℃的地方,對土壤要求較為嚴格,要求選擇排水良好、土層深厚、疏松肥沃、pH在4.5左右的酸性或微酸性砂質紅壤,其海拔在300 m以下的山坡中、下部和丘陵、平原、臺地、房前屋后等[7-8]。目前,麻竹廣泛分布于我國西南、東南等亞熱帶和熱帶地區[9],長勢良好,病蟲害較少,對氣溫和降水適應廣。在浙江南部和江西南部有少量栽培,國外如越南、緬甸亦有零星分布[10]。麻竹在一些地方推廣種植較成熟,福建、廣東2省年平均溫度在20 ℃左右,地區氣候溫暖濕潤,年降雨量1 700 mm以上,屬于低山丘陵地帶,土壤土層深厚,以山地紅壤為主,是最適合麻竹生長的地區[11]。廣東揭東縣號稱“中國竹筍之鄉”,竹筍種植面積達6 500 hm2,竹筍年產量約25 萬t,現已成為粵東地區唯一的大型竹筍生產基地[12]。
2.1麻竹林地上結構
2.1.1經營的立竹度。竹林立竹密度是衡量竹林結構是否合理的一項重要指標[13]。黃大勇等[14]通過對麻竹林立竹密度進行方差分析,結果表明立竹密度對成林相質量無顯著性影響。因此,在麻竹的經營管理過程中可依據經營目標(材用、筍用、材筍兩用)的不同,計劃性地增加或減少立竹數。張佐玉等[15]認為在不同經營目的控制下,受立地條件、立竹徑級和林分組成的影響,立竹徑級大,立竹度偏低;立地條件好,栽植密度小;混交比重大,栽植密度小。麻竹造林密度應根據地形和品種而定,一般在坡度小于15°的山坡下部和臺地、平原造林,其經營集約度較高,采用稀植,高腳麻也用稀植,株行距5.0 m×6.0 m或5.0 m×5.5 m,330~ 360株/hm2;而坡度大于15°的山坡地,種植矮腳麻,密度可大些,株行距5.0 m×5.5 m或4.0 m×5.0 m,360~ 500株/hm2[16]。
2.1.2經營的年齡結構。吳炳生[17]研究麻竹林分年齡結構對產量的影響,結果表明:幼、壯竹比例大,林分直徑逐年增加;幼、壯竹比例小,林分直徑則逐年下降。不同方式的留竹量對麻竹產量具有一定的影響。通常情況下,4 年生以上的母竹,筍芽發筍完畢,竹蔸逐漸老化,被各年選育的新竹代之,用來保持母竹地下旺盛的發筍能力,確保竹筍產量。在對老竹進行砍伐時,留竹數量是影響麻竹產量的關鍵因素[18-19]。黃大勇等[14]通過對麻竹不同留竹類型的產量進行單因素分析,得出不同的留竹數量對產量有顯著差異,認為留竹越少,翌年的產量就越高。每年留養 2 株母竹并進行合理修枝管理,可提高麻竹的產量。江曉東[20]認為麻竹1年生、2年生、3年生年齡結構的比例應為2∶1∶1或3∶1∶1,4 年生及以上母竹竹蔸逐漸老化可將其全部采伐,間隔4年可打去老的竹莞,使竹莞有充足的生長空間及營養供給,從而提高竹林出筍率。尹良國等[21]對不同立竹數的麻竹叢出筍數量和竹叢立竹數的調查表明:其關系方程式呈現線性增長態勢,在常規經營情況下,竹叢每增加1株立竹,叢平均增加5~6株竹筍,隨著叢立竹數的增加,單位面積叢密度筍數量增加,在低密度下,相同徑級立竹萌發竹筍的個體質量也增加,但達到每叢10株以上立竹數時,筍個體質量顯著下降,退筍和不規格筍或筍釬數量增多,竹筍產量下降。黃清淇[22]認為林分立竹年齡組成至關重要,其各齡立竹數l年生、2年生、3年生、4年生竹以上的比例關系分別為40%、30%、20%、10%。
2.1.3留筍養竹。江曉東[20]認為應全掘前期筍鮮售以獲取高效益,選留中期大筍養成母竹,末期筍可以全掘加工利用。割筍后切口有傷,不宜立即覆土,否則易使切口感染腐爛、出筍減少,間隔五六天待切口自然干后封土。不同年份氣溫和降水量的差異,發筍的時間也不同。鄭蓉等[23]通過對福建省麻竹種源試驗的研究,認為麻竹發筍期分為3個時期,一般從5月初開始發筍,7月上旬發筍達到高峰期,其中7月出筍量占總產筍量的50%~ 60%,每叢出筍3~ 10根,退筍數極少,10月出筍量減少,筍體相對變小。周本智[24]利用有序樣本的聚類分析方法[25]對麻竹出筍和高生長規律進行研究,將麻竹出筍過程定量地分為3個時期,即出筍初期(5月上旬至 7月上旬)、出筍盛期(7月中旬至 9月上旬)和出筍末期(9月上旬至 10月底)。陳開盛等[26]研究不同墾復措施對竹筍產量的影響,認為在全翻、帶翻、對照(常規墾復)這3種墾復措施中,在發筍初期以麻竹產筍數量和挖筍率為指標進行排序:全翻>帶翻>對照(常規墾復)。洪梅稿[27]研究泉州市永春、安溪、南安等縣(市、區)麻竹主產區多個鄉(鎮)的麻竹造林、施肥試驗等情況,認為麻竹林合理留養1~ 2年生的母竹4~ 5株的竹齡結構,配合麻竹林扒土曬目(筍目),利用陽光曝曬,刺激筍目1個月,能提高筍產量,從而達到連年豐產。
2.2麻竹林地下結構尤志達[28]通過對南靖林場造林山地麻竹林單株生物量的研究,結果表明:竹根生物量明顯以2年生竹為最大,是1年生竹和幼竹的2.58倍,竹蔸生物量則以2年生竹為最大。藍曉光等[29]對地下竹筍產量進行研究,認為出筍株數和單株筍重在土壤空間內的分布決定竹筍產量的地下分布,單株筍重在土壤空間內呈現出“小一大一更大”的冪函數分布。尤志達[30]在研究南靖國有林場山地麻竹水分含量動態后,認為地下部分竹蔸含水率大于竹根含水率,且竹蔸和竹根含水率的差異呈隨竹齡的增大而增大的趨勢,竹蔸和竹根含水率隨竹齡的增大而減小。
施肥是竹林豐產培育最重要的措施之一,由于不同肥料在不同的時期作用大小不同,且各元素之間存在一定交互作用,所以各種肥料配方也有所不同。邱爾發等[31]對福建省南靖國有林場山地麻竹筍用林凋落物的養分動態變化進行研究,揭示了麻竹林葉凋落物分解過程中養分的變化動態。邱爾發等[32]、鄭郁善等[13]研究林場山地麻竹筍用林配方施肥,結果表明氮、磷、鉀、有機肥對竹筍產量影響的回歸方程顯著,其中磷、氮對麻竹出筍數量回歸方程的影響較為顯著,并確定了竹筍產量氮、磷、鉀、花生餅肥的最佳施肥量。鄒躍國[33]研究麻竹筍用林高效培育的密度與施肥效應,得出在試驗設計范圍內,叢立竹密度與竹筍產量符合拋物線型關系,與叢出筍數呈線性增長趨勢,但當叢立竹密度大于9株時,竹筍質量和產量顯著下降。唐健等[34]研究不同肥料養分配比對麻竹礦質養分含量和竹筍產量的影響,認為配方施肥能夠明顯提高竹筍產量以及竹筍礦質養分含量。鄧玉林等[35]以相似氣候區引栽的麻竹生長特性為研究內容,認為施用富硅復合肥效果尤為顯著,并且竹筍品質無顯著變化。鄭用文[36]研究指出,竹腔施肥能增加竹筍產量,減少肥料用量,出筍時間提前7 d左右,經濟效益較好,并能改善肥料流失帶來的污染問題。
4.1適宜的立地條件任何樹種都要選擇一種適宜自身生長的環境條件,區域不同、生態環境條件不同,麻竹適生性亦不同,這都將綜合地體現在生產能力的差異上。劉建美[37]認為同一山體海拔高度應控制在300~600 m,盡量選擇丘陵山坡的中下部、河溪兩岸的緩坡地、土層厚度大于60 cm、土壤疏松肥沃且利于排灌的土地。石礫太多或土壤黏重、干燥瘠薄以及石灰巖山地都不適宜造林。葉維貴[38]認為麻竹喜溫暖濕潤、不耐寒冷干旱、喜有機礦物質營養含量高、肥沃深厚、物理性質良好以及pH在5~7的土壤。
4.2合理的造林密度劉建美[37]從閩南山地麻竹栽培多年的生產實踐與大量的調查資料中得出,可依據經營目的不同選擇不同的造林密度。筍竹兩用林立竹量必須達到2 700~3 300株/hm2,材用林立竹量在2 700~3 000株/hm2。同時,造林密度也與立地條件息息相關,一般而言立地條件好,造林密度可小些,反之,則密度應大些。
4.3病蟲害防治麻竹在其生長和利用過程中,從筍期到竹林砍伐利用都會受到各種病蟲害的危害,導致麻竹的筍質量降低以及竹筍產量的下降。因此,防治麻竹筍病蟲害是生產加工上的一項重要工作。目前麻竹幾種常見病有煤煙病、枯梢病、筍腐病等。
①麻竹煤煙病,病原為小煤炱菌(Meliolaspp.)和煤炱菌(Capnodiumspp.)。該病危害麻竹竹葉和小枝,發病后呈現黑色煤污層,阻礙麻竹的光合作用和呼吸機能,使竹子生長衰弱。最初在竹葉或小枝上出現蜜汁點滴,后逐漸形成圓形或不規則形、黑色絲絨狀的煤煙點,發病后期迅速蔓延擴大,致使葉鞘、小枝以及竹葉正反面均布滿黑色煤污層,嚴重時枝葉黏結,致使竹葉發黃脫落。受煤污層感染的枝葉上,易受蚜蟲和蚧殼蟲等蟲害的影響[39]。②麻竹枯梢病,病原為暗色節菱孢菌(Arthriniumphaeospermum)及鐮刀菌(Fusariumspp.)等。受該病感染的竹叢輕者個別枝條或部分竹梢枯死,重者可致整株枯萎死亡,不僅對當年竹筍產量有影響,降低竹筍質量及產量,并且威脅整個竹林的生存[40-41]。③麻竹筍腐病,病原為鐮刀菌(Fusariumspp.)。受感染的病部表面呈現大片白色、棉絮狀菌落,對當年出土的麻竹竹筍有較大的影響,亦引起枯萎、糜爛或退筍,嚴重影響麻竹筍的產量和質量[42]。麻竹的蟲害最常見的有竹筍夜蛾、竹象蟲、蚜蟲、竹螟等。對待這些病蟲害應實行綜合防治,堅決貫徹“預防為主,積極消滅”八字方針,主要途徑是結合竹林撫育管理措施,提高竹林抗病蟲害能力,從而達到減少病蟲的發生。一經發現病蟲害,必須本著“治早、治少、治了”的原則。采取有效合適的方法,及時消滅病蟲害,以確保竹林的健壯生長[43]。
呂玉奎等[44]對麻竹良種選育及綜合利用配套技術進行研究,認為可在冬季或早春留養新竹,并將部分 3 年生母竹以及全部 4 年生以上的母竹砍伐,每叢均勻保留 3~5株成竹。江曉東[20]認為4 年生以上的母竹,筍芽發筍完畢,竹蔸老化,可將其全部采伐。尹良國[21]采用齡級擇伐作業,1~ 2年生竹蔸部有筍芽,是竹林再生的基礎不能采伐,3年生以上的立竹均可在秋冬季節伐除,利于竹林的生長更新。呂玉奎等[45]所在團隊利用采伐的麻竹筍產品成功研發出“麻竹筍加工廢棄物氨化飼料”新產品,拓展了麻竹產業,帶動了經濟的發展。
我國在叢生竹研究方面已經取得重大的進展,有關麻竹文獻研究內容大多集中在栽培技術與方法、筍竹加工與化學利用、營養生長與開花特性、品種選擇和進化與種苗繁育、生態保護效應及麻竹發展戰略與對策等方面。許多研究成果被有效地運用在生產加工與利用上,但仍有諸多問題需要對其進行深入研究,尤其是在以下4個方面:①繼續加強優良麻竹筍材兩用大型叢生竹的引種、篩選、繁殖與推廣示范。②應該加大資金和科研的投資力度,進行遺傳基因改良,優化竹種結構。③加大麻竹抗寒能力的研究,擴大種植范圍。④麻竹開花機理還不清楚,尚不能人為調控干預,這方面的研究有待進一步深入。當前,由于麻竹的經濟價值近幾年才開始逐漸被認識,人們對山地麻竹栽培的認識還主要停留在感性認識上,其生物及生態學特性也尚未被充分認識,有關麻竹山地栽培特性研究文獻頗少。