重視基礎研究 科技創新引領竹林經營現代化

文/竹資源高效培育關鍵技術研究項目組

夯實竹學基礎研究 掌握精準發育規律

“十三五”國家重點研發計劃“竹資源高效培育關鍵技術研究”項目團隊國際竹藤中心高健研究員、南京林業大學魏強副教授、福建農林大學顧連峰教授和北京林業大學盧存福教授，首次分析了竹筍長鏈環狀非編碼RNA數據及蛋白質組學數據，發現了纖維素合成酶（CesA）和類纖維素合酶（Csl）這兩大類和細胞壁結構相關基因均產生長鏈環狀非編碼基因，通過創新的毛竹瞬時過表達轉化體系技術，解析了長鏈環狀非編碼RNA在毛竹快速生長過程中的重要作用。借助蛋白質組學數據解析了無義介導的mRNA降解產生的轉錄本也可被翻譯成蛋白質。初步建立了表觀遺傳學調控毛竹筍生長發育的理論。國內外率先系統解析了生長素合成、運輸和信號轉導及其可變剪接在筍－竹發育的動態變化，解析了竹稈單節間生長的發育動態及其分子調控機制，發現了竹子單節間生長的細胞群模塊化現象。揭示了機械力通過誘導鈣調蛋白（Calmodulin）觸發活性氧產生最終抑制竹子節間生長的作用機制。發現筍籜是竹子節間生長的重要碳源和生長素合成部位以及葡萄糖－HXK糖信號通路在筍籜－節間這一源－庫互作上具有重要調控作用。

上述發現創新并豐富了竹子高生長理論，提升了竹資源培育的遺傳學調控基礎理論水平，引領了竹學基礎生物學研究，帶動竹資源培育從僅注重培育技術的單一良法到優質資源良種與良法并重的轉變，對于推動竹資源培育行業綠色生態轉型和可持續發展具有重要科學價值和指導意義。

勃氏甜龍竹組培苗

針對毛竹林易受極端環境因素影響及竹筍采后極易衰老而難以存儲，從而嚴重影響竹材和竹筍等經濟性狀產量和品質形成的現象，福建農林大學任育軍副教授和國際竹藤中心高健研究員開展了基于轉錄層面的竹類葉片和筍的衰老關鍵調控基因的鑒定分析，建立了毛竹葉片衰老過程光系統生理生化測定指標系統、葉片和筍衰老過程的細胞超微結構變化圖譜、轉錄組動態變化圖譜及衰老相關正/負調控基因數據庫，精準掌握生長發育規律，篩選到一些有效的衰老分子鑒定探針，填補了衰老監測數據和檢測指標的空白，初步構建了一些衰老調控的基礎理論。

上述成果提供在毛竹林生產經營實踐中因自然生長發育和極端環境因素如持續干旱、高低溫等脅迫危害，從衰老形態、衰老生理指標Fv/Fm、衰老細胞結構和衰老基因定量分子鑒定等4個方面的技術檢測方法，指導生產過程中如何判定毛竹林出現早衰現象，及早做出營林技術調整，保證竹林健康和經營安全。為竹資源培育提供理論基礎，推動竹資源培育行業綠色生態轉型和持續發展。

學科交叉融合 項目一體化實施

針對竹資源培育管理及林下經營缺乏有效和精準的自動化監測技術手段的問題，“竹資源高效培育關鍵技術研究”項目組組織林學、植物生理學和計算機學科等不同專業研究人員，開展了竹林環境監測、竹子高生長實時動態監測和竹莖稈液流全年全天候實時監測等技術研發，項目組成員安徽農業大學江朝暉教授獲得了自主知識產權的軟件著作權和發明專利。基于這些發明創造，建立了毛竹監測物聯網系統，突破了竹林生長山區復雜地形、供電及通信困難等情況下毛竹多參數精準獲取的瓶頸，為筍用林、材用林和竹林的復合經營提供了生長、生理和環境指標，與原有技術相比，提高了性價比和自動化、智能化程度。

基于環境－生長－生理自動化監測技術，項目負責人國際竹藤中心高健研究員將項目的不同課題和不同研究任務相結合，在安徽涇縣、霍山、廣德等竹區進行應用，不僅提高了竹子生長動態監測的自動化、智能化水平，而且為林下種植、養殖提供了環境指標數據，有助于改變當前粗放的經營管理模式，有利于提高毛竹、竹筍、林下種植和養殖的產量及品質，節省人力物力，提高生產效率，為將來的智能化竹資源培育打下了堅實的基礎。

創新毛竹輻射育種 助力良種選育

由于毛竹開花周期不定、開花后結實率低、不易獲得種子等原因，遺傳育種研究進展緩慢。國內外對毛竹育種的研究主要集中在種子萌發實驗、種子組培技術以及種子育苗造林等方面，但對于毛竹的遺傳改良方面的研究相對薄弱，國際竹藤中心高健研究員帶領安徽省林科院竹子團隊對毛竹種子進行不同劑量的輻射誘變育種研究，相關技術在國內外毛竹育種研究領域尚屬首次。

經過5年對不同劑量的60 Coγ射線處理毛竹種子繁育出實生苗苗期的生長表現進行綜合篩選，篩選出16個竹苗優株，隨后7年在安徽省廣德市林科所進行造林試驗，歷經連續8年對不同優株的出筍規律、6個生長性狀指標進行調查分析，同時利用主成分分析法和隸屬函數法對16個優株的生長性狀進行綜合評價，已篩選出4個生長性狀穩定、指標優異的優株。2018—2020年，4個優株已在安徽省安慶市太湖縣、蕪湖市南陵縣和廣德市五龍山林場開展區試試驗，為下一步新品種培育奠定基礎。

輻射育種的毛竹實生苗在2014—2017年為安徽省太湖縣消滅荒山行動做出了巨大貢獻，共調運竹苗10余萬株，造林2500畝，從業人數達500余人，成果推廣取得顯著成效。

篩選抗性竹種 提高竹林綜合效益

針對國內外在竹子移栽推廣時抗性竹種資源有限的問題，項目負責人高健研究員聯合安徽省林科院竹類所吳中能研究員團隊從“十二五”開始篩選了灰水竹、淡竹等耐水濕竹種；篩選了淡竹、金鑲玉、紫竹等耐瘠薄生態功能竹種。“十三五”繼續篩選抗旱、抗寒、耐鹽性竹種，研發竹林生長生理指標實時監測設備，更高效地輔助篩選優良抗性竹種。“十二五”期間篩選出的耐水濕竹種淡竹等在安徽推廣面積已達3000畝；“十三五”期間篩選出的抗寒毛竹種源—茅山種源，已在大別山區推廣面積達2000畝，輻射帶動造林大戶10余戶，從業人數達100多人，成果推廣效果突出。

安徽省林科院、國際竹藤中心、廣德市林科所三家單位在“十二五”期間共同選育出“皖紫竹1號”“皖紫竹2號”兩個良種，目前在安徽省推廣面積已達10000畝，紫竹良種年產竹材15000～18000株/hm2、竹筍1500～2250kg/hm2、竹母1500～3000株/hm2、經濟收入15000～22500元/hm2，輻射帶動造林大戶20余戶，從業人數達500多人，成果推廣效果突出。

針對西部高山缺乏耐逆性強的筍用竹優良品種的問題，項目研究團隊開展了優良竹種選育研究，西南林業大學王曙光教授等在多年研究基礎上篩選并授權了云南箭竹高山耐寒新品種“云鮮1號”，為我國西南地區筍用竹的栽培推廣提供了具有自主知識產權的優良筍用品種。

“十三五”國家重點研發計劃“竹資源高效培育關鍵技術研究”項目針對大型優質筍用竹，如勃氏甜龍竹等種苗嚴重不足的問題，建立了勃氏甜龍竹與麻竹的高效繁育與組培再生體系。西南林業大學王曙光教授團隊創建了組培苗單節芽再生植株新技術，繁育系數在原來的基礎上提高了50%以上，創建了勃氏甜龍竹、版納甜龍竹全年不同季節育苗技術體系，研發了勃氏甜龍竹的高空壓條培養技術；福建農林大學朱強教授團隊將麻竹的繁殖系數提高80%以上，建立了高效的遺傳轉化和再生體系；國際竹藤中心高健研究員團隊篩選并申報了勃氏甜龍竹新品種，研發了連根埋稈技術，提高了土地利用率50%以上，促進了勃氏甜龍竹快繁苗的產量和質量的提升。

2020年項目組成員對毛竹的基因組DNA樣本進行測序上樣操作

精準生態培育 毛竹筍四季皆可食

毛竹是我國分布面積最廣、經濟效益最高的竹種。因近年來竹材市場低迷，培育竹筍成為了竹農增收和竹林效益提高的主要途徑，如何更生態、更高效地培育毛竹筍，是項目組成員安徽省林科院竹類所吳中能團隊致力于解決的難題。

團隊近十年在學習浙江培育毛竹四季筍經驗的基礎上攻克精準測土配方施肥和提升土壤、水分管理等主要技術難關，每年還舉辦此類專題技術培訓班，從理論到實踐不斷探索毛竹四季筍生態高效培育技術，真正達到毛竹園春有春筍、冬有冬筍、夏秋有鞭筍，一年四季皆產筍。

目前通過“科研院所+合作社+農戶”的技術推廣模式，在廣德市盧村等地推廣面積2000余畝，冬筍年產量達到120～150公斤/畝、春筍年產量達到300～400公斤/畝、鞭筍年產量達到150～200公斤/畝，畝產值實現3000～5000元/畝，該模式不僅使竹農得實惠，對推動全市乃至全省經濟社會發展都具有深遠意義。該技術將通過“十三五”項目向全國輻射推廣。

攻克技術難關 讓紅哺雞竹筍產量大幅提升

紅哺雞竹是我國特有的著名筍材兩用竹種，主要分布在安徽、江蘇、浙江等地，其中安徽省廣德市四合鄉為全國重要的紅哺雞竹種植區之一。隨著紅哺雞竹竹林面積的增長，竹材供過于求，竹材料的價格大幅度下降，林農收入日益減少，越來越多的林地處于無人管理的狀態，造成了大量的資源浪費，且紅哺雞竹筍常規栽培出筍期一般在每年的4月上旬或中旬，此時國內已有很多筍用竹種出筍上市，對紅哺竹筍的價格及銷路有很大的影響。如何幫助林農充分利用當地紅哺雞竹資源，通過覆蓋培育措施使春筍冬出，延長出筍期及早期比例，取得良好的經濟效益，是亟待解決的問題。

安徽省竹類所團隊結合安徽省科技攻關平臺課題，開展紅哺雞竹春筍冬出培育技術研究，通過科學調控筍用林結構，促進筍芽萌發，篩選覆蓋材料、覆蓋厚度、覆蓋時間的最佳技術組合，研發出一套以覆蓋早出為基礎的綜合性培育技術，紅哺雞竹出筍時間提前，產量增加，效益提升。

相關技術在安徽廣德開展了規模化的推廣與應用。技術措施實施后，覆蓋紅哺雞竹筍期提前45～55 天，單價提高25%以上，春節前后產量可達200公斤/畝，增產150%，經濟效益從約5000元/畝增長到12000元/畝，技術效果十分顯著。

無公害綜合防治 降低毛竹筍材的損失

竹林有害生物是造成毛竹筍材低產的重要因素，采用常規化學防治方法對竹筍品質影響深遠。為此，安徽省林科院吳中能研究員團隊的曹志華博士聯合廣德市林科所，近十年來針對如何攻克無公害防治技術、減少毛竹筍材損失，研發了兩套成熟的技術體系。

針對筍期主要有害生物竹筍泉蠅、竹筍禾夜蛾和毛竹（筍）稈基腐病，提出應結合林地挖冬筍淺翻一遍，或加施黃心土20cm，以減少有害生物侵染；及早挖除蟲退筍，清理至林外處理，殺死其中幼蟲；4月份用10%的鮮筍溶液1000ml兌2.5%大康乳油2ml，誘殺竹筍泉蠅；在有條件的竹林安裝殺蟲燈誘殺成蟲等方案，綜合防治效果達到95%以上。

滄源甜龍竹高效培育試驗基地

針對成竹期有害生物竹叢枝病、竹織葉野螟、竹篦舟蛾、華竹毒蛾、竹兩色綠刺蛾和黃脊竹蝗，提出首先清除林內病竹及殘體，運出林外集中燒毀，消除病原；低凹積水竹林，開溝排水，預防病害發生；6月墾挖、施肥，或7～8月削山，大年竹山冬季挖山深翻，破壞土繭越冬，清理林中雜草，消滅雜草中的越冬卵；利用幼蟲受驚吐絲下垂、墜落的習性，組織人力搖擊竹稈，捕殺竹篦舟蛾幼蟲；人工施放煙劑或機械噴煙熏殺取食竹葉的幼蟲；禁止有病母竹外運引入新區種植，禁用病株、病梢、病枝等作露天用物，防止病菌擴散傳播；在有條件的竹林安裝殺蟲燈誘殺成蟲等方案，綜合防治效果達到98%以上。項目組將大力輻射推廣該技術。

竹藥復合增效 助力脫貧攻堅

毛竹在我國亞熱帶地區分布廣泛、材筍兼用，是最具開發潛力的經濟竹種。近年來，由于竹材加工業低迷，嚴重影響了竹林經營的積極性，通過復合經營，發展竹下經濟，成為竹林增效和山村振興的重要途徑。項目組成員安徽農業大學徐小牛教授團隊致力于毛竹－藥用植物高效復合模式篩選和優化，著力解決傳統中藥材竹林下仿野生高效栽培關鍵技術研發，實現復合增效，著力脫貧攻堅。

近年來，團隊研究人員結合大田生產與室內控制試驗，針對不同藥用植物生理生態特點，突破了竹藥復合模式立竹結構調控、肥水一體化等主要技術難題，集成創新了竹藥高效復合經營技術體系。通過組織專項培訓，促進了技術模式規模化的推廣與應用。

目前，通過“公司－項目－基地－農戶”和“合作社－項目－基地”的組織模式，利用基地的示范帶動作用，推進技術模式的規模化推廣應用，輻射面積達1000多畝。同時，結合安徽大別山區毛竹資源豐富的優勢，在國家級貧困縣金寨縣推廣該技術模式500多畝。與毛竹單一經營模式相比，竹藥復合經營經濟效益提高3—6倍，如果結合“三筍”（冬筍、春筍和鞭筍）培育，經濟效益可提高8～10倍。該模式顯著的增效作用，深受竹農歡迎，成為大別山貧困山區精準扶貧的有效途徑。

竹菌復合經營 助力脫貧攻堅和鄉村振興

依托“竹資源高效培育關鍵技術研究”項目“竹林立體復合高值化經營技術”課題形成的毛竹林下套種大球蓋菇、竹蓀等竹菌復合經營技術模式，國際竹藤中心蔡春菊研究員團隊有效實現竹加工剩余物的高效利用，提高竹林空間利用率和經營效率，改善林地環境，顯著提高了竹林綜合效益，為竹農脫貧致富和鄉村振興提供了新的發展途徑。

2019年10～12月，在浙江德清、浙江湖州吳興區、湖南炎陵、湖南永州、廣西龍勝先后舉辦培訓班7期，培訓地方林業局、林業站、種植合作社相關人員及其他種植戶等300余人。通過培訓，帶動浙江德清、浙江湖州吳興區、湖南炎陵、湖南永州、廣西龍勝等地大力開展技術成果轉化與示范。依托項目建設毛竹林下套種大球蓋菇高效示范林105畝，提高當地農民收入8600元/畝；建設毛竹林下套種竹蓀35畝，提高當地農民收入2000～2600元/畝，“毛竹－大球蓋菇”“毛竹－竹蓀”兩種竹菌復合經營技術模式的經濟效益均提升200%以上。

項目組積極投身脫貧攻堅工作，2019年以來，依托項目形成的成果，通過科技幫扶和種植示范，助力廣西龍勝縣龍脊鎮大柳村成功脫貧。2020年年初新冠肺炎疫情發生以來，項目組深入了解疫情期間竹林生產經營的具體問題，迅速響應竹區群眾遇到的重要且迫切需要解決的技術難題，參加技術攻關小組“竹林生產經營問答手冊”的編寫，并負責竹林復合經營部分技術內容，使項目成果及時幫助到竹區群眾盡量減少疫情造成的經濟損失。

項目研究過程中，項目組還在浙江湖州市吳興區舉辦了以“竹林蘑菇地”為主題的自然教育科普活動，與湖州新世紀外國語學校、湖州月河小學浮玉校區、城南實驗學校等數十家幼小中學校合作開展第二課堂10余次1000余人，將竹菌復合生態系統科普到中小學生親身體驗種植過程等自然教育活動，建設竹林文化示范單位和自然教育示范課堂，產生了良好的科普教育效果和社會影響力。

舉辦竹菌復合經營技術培訓班

科技創新順應時代發展 引領現代竹林生產經營技術進步

我國竹林廣泛分布于長江流域及南方各省，在發展綠色經濟、改善人類生存環境、促進就業增收、傳播生態文明理念方面發揮著重要的作用。近30年來，竹林豐產經營技術有效地促進了竹資源數量增長和質量提升，為我國竹產業跨越式發展提供了重要保障。但是，隨著社會的發展與進步，農村人口城市化現象嚴重，勞動力資源日益緊缺，傳統竹業生產經營出現雇工難、效率低、成本增加、資源信息滯后影響經營決策等問題，嚴重制約了竹產業的轉型升級和可持續發展。傳統竹林經營向規模化、省力化、機械化及信息化經營管理方向轉變，成為時代發展的必然趨勢。

國際竹藤中心官鳳英研究員深入營林生產一線，銳意科技創新，追蹤國際前沿技術和國內行業需求，在“十二五”國家科技支撐和“十三五”重點研發計劃課題的支持下，帶領科研團隊，在前期竹林高效培育技術研究基礎上，首次開展了帶狀采伐培育技術模式、水肥一體化耦合技術、多尺度竹林經營遙感診斷與決策等創新技術體系研究，為實現竹林經營的規模化、省力化、機械化、信息化決策提供了有效的技術支撐。順應時代發展，科技引領現代竹林生產經營管理技術進步，對我國竹業走現代化道路做出了重要貢獻。