苦竹立竹数与年龄结构对笋产量的影响

杜灵丽，张迎辉，陈礼光，李士坤，荣俊冬，郑郁善

(1.福建农林大学园林学院，福建 福州350002;2.福建农林大学林学院，福建福州350002;3.漳平市林业局，福建漳平364400)

苦竹(Pleioblastus amarus)禾本科竹亚科苦竹属，为重要的笋材两用竹.苦竹笋含有丰富的植物纤维、多酚类物质、多种氨基酸和微量元素，其味鲜甘苦，具有清热解毒之功效［1－2］.近几年来，主要研究方向有:苦竹笋用林早产丰产技术试验［3－5］、苦竹竹鞭结构［6］、各器官生物量模型［7］、无性系克隆繁殖［8］以及测定鲜笋中营养成分、矿质元素、黄酮类化合物含量［9－11］.环境效益方面，何来平等［12］研究了苦竹有机碳含量和储量，综合评价了苦竹林碳汇功能方面的优势.为今后苦竹林地的经营管理提供依据，有助于提高竹林经济效益，本文首次从年龄比例和经营密度2个因子入手，采用2因子2次回归正交试验设计，探究其对苦竹笋产量的影响.根据出笋情况，确定当地出笋周期，并选定最佳方案.

1 试验地概况

试验林为漳平县赤水镇石寮村的一片自然生长的纯林，以散生状态为主，地理座标为东经117°21'－117°26'，北纬25°23'－25°37'，位于山坡上部，海拔720－780 m，土壤类型主要为地带性红壤，还有少量紫色土.属中亚热带季风气候区，年平均气温20.3℃.雨量充沛，年降水量1486 mm，年内降水分配不均，3－9月份湿润多雨，10－2月份干燥少雨，相对湿度78%.气候温和，光照充足，夏长冬短，无严寒冰雪，风灾罕见.

2 试验材料与方法

2.1 标准竹选取

试验林为天然生长的苦竹纯林，乔木层为纯苦竹，无灌木层，草本层主要是芒萁，盖度85%，平均高度40 cm.竹林生长良好，常年留笋长竹，试验前未实施垦复、施肥等抚育措施，经营管理粗放，偶有挖笋现象.

2011年10月，根据叶龄痕法，辅以竹杆和箨环的颜色，综合判定立竹年龄，选择不同年龄的苦竹，分别随机选取100株，按每竹进行胸径、竹高、冠幅因子的调查［13］.根据总株数，并计算林分平均胸径、平均竹高、平均冠幅.以平均胸径为基准，以误差不超过5%为原则，选择不同年龄苦竹(1、2、3 a)各5株，测定其单株生物量［14］.以上生长因子作为样竹选择的标准(表1).

表1 标准竹生长因子比较Table 1 Comparison on growth factors of standard bamboos

2.2 样地设定

在布设样地过程中，进行伐竹和除杂.砍伐老竹时，本着砍老留新、砍弱留强、砍密留疏、砍病留健的原则，按试验设计调整竹林结构.样地随机布设在自然条件基本一致的苦竹林内，每个样地100 m2(10 m×10 m)，样地间距离大于5 m，四周用测绳围住以作标记.

2.3 试验设计

采用2因子2次回归正交试验设计［15］，试验设计结构矩阵见表2.在12月下旬、2月下旬和4月下旬进行样地施肥处理，各施肥占总量的40%、30%和30%，施肥采用环状沟施，环状沟距离竹蔸约30 cm，沟深约10 cm，施后覆土.根据单位立竹数进行施肥量计算:立竹数为75、100和125株·100 m－2，其各施肥总量(N+P+K)分别为9、12 和15 kg;且N∶P(P2O5)∶K(K2O)为3∶1∶2.当样地开始出笋时，进行出笋量及新竹生长状况的观测与调查，并确定苦竹生长周期，且分析竹龄结构与竹林密度对苦竹产量的影响.

表2 试验设计结构矩阵1)Table 2 Structure matrix of experimental design

3 结果与分析

3.1 不同时期各处理组的发笋情况

按竹农挖笋时间进行记录，记录内容包括出土日期、发笋总数、挖笋个数、重量、退笋日期、退笋个数、退笋高度及成竹总数等，每隔5－7 d记录1次.起止时间为3月中下旬至5月上旬.发笋量是衡量竹林经济效益的重要经济技术指标之一.在不同发笋时期，苦竹发笋量存在明显差异(图1)，盛期发笋量最高，约占总发笋量66%;其次是初期，约占总发笋量22%;末期最少，约占总发笋量12%.

3.2 苦竹生长周期的划分

根据以上数据分析，苦竹发笋期可分为3个阶段:初期、盛期和末期，但在不同地区和不同年份，笋期长短及起止时间随着气温和水湿条件的不同而存在差异，不同时期之间也无严格界限.根据漳平县赤水镇石寮村苦竹林地多年的经验，本地区3月中下旬开始发笋，定为发笋初期，4月上旬至4月末大量发笋，定为发笋盛期，5月初至5月中旬产笋减少，定为发笋末期.

3.3 各处理组的发笋及退笋情况

不同处理方法的发笋情况存在差异(表3).其中，6号处理方式的发笋总数最高，即经营密度为12500株·hm－2，年龄结构为1∶1时发笋总数最高，7号处理方式的发笋总数最低.9种处理方式的退笋率为24.00%－33.33%.其中，4号处理方式的退笋率最低，这与其经营密度稀疏，养分竞争小有一定关系.合理的挖笋、留笋养竹是来年竹笋丰产的基础.过早的留养母竹会争夺竹林中的养分，使其分化的笋芽因营养不良而不能出土;留笋过迟，会因竹林内部的大量养分被消耗而引起母竹生长不良，不能成竹，影响产量.由表3可知，挖笋后留笋成竹的数量为4100－6500株·hm－2.其中，6号处理方式的留笋量大，其发笋数也是最大的.

图1 不同处理组不同时期的发笋情况Fig.1 Bamboo shoots producing in different periods of different treatments

表3 不同处理组发笋及退笋情况比较Table 3 Comparison of bamboo shoots produced and retrograded among different treatments

3.4 竹笋产量因子分析

合理的竹林结构是达到稳产、高产的关键因子.苦竹林分经营密度(立竹数)和年龄结构对鲜笋产量、母竹大小等因子有较大影响(表 4).各处理的鲜笋产量为 3290.0－7095.6 kg·hm－2，单株产笋1.05－2.08个，个体重0.318－0.362 kg，新竹平均胸径4.28－5.18 cm.其中，鲜笋产量和发笋数随密度增大而增多，密度为12500株·hm－2时达到最大，不同年龄结构下，以1年生∶2－3年生为1∶1时最大，其次是2∶1，最后是1∶2.单株产笋数随密度增大而减少，说明一定的空间对苦竹发笋有利.个体重及新竹平均胸径呈现的规律不明显，即不同竹龄比例与密度对二者影响不明显，可能是受到外界环境多因素的干扰.

经竹笋产量因子回归分析，得各因子回归方程如下:

鲜笋产量回归方程为

发笋数回归方程为

单株产笋数回归方程为

个体重回归方程为

表4 不同处理组的出笋量及新竹生长状况Table 4 Bamboo shoot yield and young bamboo growth in different treatment groups

新竹平均胸径回归方程为

式中:X1、X2分别表示立竹数和年龄结构的编码值.

对所建立的回归方程求Y对X的一阶导数，根据微积分原理

令(∂y/∂x1)=0 (∂y/∂x2)=0

各回归方程求得结果如下:

鲜笋产量:X1=2.595 X2=0.027

发笋数:X1=3.984 X2=0.023

单株发笋数:X1=－3.572 X2=0.094

个体重:X1=0.283 X2=0.063

新竹平均胸径:X1=－0.497 X2=0.545

将这些编码值换算成立竹数和年龄结构(1年生∶2－3年生绿竹，下同)，可得最佳立竹数和年龄结构，并可计算在这一水平的最高产量:

鲜笋产量:立竹数 16487.5 株·hm－2，年龄结构 0.981∶1，最高笋产量为 7213.04 kg·hm－2.

发笋数:立竹数19960 株·hm－2，年龄结构0.984∶1，最大发笋数为15953.83 个·hm－2.

单株发笋数:立竹数18930株·hm－2，年龄结构0.937∶1，单株最大发笋数为2.90个.

个体重:立竹数 10707.5 株·hm－2，年龄结构 0.957∶1，最大个体重为 0.341 kg.

新竹平均胸径:立竹数8757.5 株·hm－2，年龄结构 0.685∶1，最大平均胸径为 4.879 cm.

各因子回归关系的分析结果表明，鲜笋产量、发笋个数、单株发笋个数、个体重和新竹平均胸径回归方程均不显著(表5).这可能与各处理组挖笋个数不同，且发笋数越多的处理组，其挖笋数也较多，使得留笋成竹数量为4100－6500株·hm－2有一定关系.说明合理的挖笋，对降低不同处理发笋数的差距有促进作用.总体来说，一般立竹数以密度为12500株·hm－2，年龄结构(1年生∶2－3年生)1∶1为宜.

4 结论与讨论

各处理组的发笋趋势为先增后减，发笋盛期一致为4月16日至4月23日.不同处理组的发笋总数不同，6号处理方式的发笋总数最高，即经营密度为12500株·hm－2、年龄结构为1∶1时，发笋总数最多.这与骆瑞清［16］的研究结果即“笋用竹林9000－12000株·hm－2;各龄立竹比例关系为1年生竹占40%，2年生竹占30%，3年生竹占30%”有一定出入，但总体上接近.9种处理方式的退笋率为24.00%－33.33%，经过合理挖笋，留笋成竹的数量为4100－6500株·hm－2.各竹笋产量因子的回归分析表现为:鲜笋产量、发笋数、单株发笋数、个体重和新竹平均胸径回归方程均不显著.其中，个体重的F值最小，其次是鲜笋产量.

天然苦竹进行人工培育时，应根据自然条件科学确定培育目标，合理安排年度经营措施，采取深翻、浅锄、除草松土、施肥及科学的竹笋管理与合理采伐更新才能达到丰产培育目的.本研究的试验地由于长期处于自然状态，土壤肥力相对低下，在根据不同造林要求进行施肥后，施肥的试验地比未施肥的其他地块，苦竹的产笋量有显著提高，说明施肥对笋产量影响较大.

表5 回归关系的方差分析Table 5 Variance analysis of regression relation

本文讨论了立竹数和年龄结构对出笋量的影响，根据9个处理组的结果，得出最佳立竹数和年龄结构.如果继续增加立竹数或者改变年龄结构，是否能继续提高笋产量还有待进一步研究.

留笋成竹的数量控制在一定范围是为了来年更好生长，若不考虑这一因素，不进行整个过程的人工控制挖笋，那么不同处理组的发笋数、退笋数及鲜笋产量是否会得出不同的结果，有待进一步研究.

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