陈兴福 彭常福 何声瀚 王 沣 王 云 戴 巍 吴艳红(广德县林业科学研究所安徽广德242200)
安徽广德优良竹类种质资源异地收集保存库建设
陈兴福 彭常福 何声瀚 王 沣 王 云 戴 巍 吴艳红
(广德县林业科学研究所安徽广德242200)
竹类种质资源是竹产业发展的基础,也是生物多样性保护的前提。为了收集和保护安徽省的竹类种质资源,广德县林科所承担了 “广德优良竹类种质资源异地收集保存库建设”项目。项目共收集保存竹子20属222种,保存各类活体竹株30余万株;同时,开展了相关竹类生物学特性和适应性等系列研究,为优良竹种资源的开发利用奠定了基础。
竹类植物;种质资源;引种;栽培;安徽广德
竹子是禾本科竹亚科多年生植物的统称。全球共有竹类植物70余属1 200余种,主要分布在热带及亚热带地区,少数竹类分布在温带和寒带。中国是世界上竹种资源最丰富的国家,共有竹类植物39 属500余种。竹子用途非常广泛,竹材是木材的最佳替代品,不仅可作为建筑、造纸等的原材料,还是劈篾编织各类农用和日用器具以及工艺品的主要来源;竹笋甲于诸蔬,清鲜盖世,是席上之山珍和绿色保健食品;各类竹副产品广泛用于食品、医药、环保、化工等行业;竹林由于地下茎系统盘根错节、紧密相连,其保持水土、涵养水源的功能极强;竹秆中空有节,竹叶郁郁葱葱,四季常青,颇富观赏价值[1]。竹子集生态价值与经济价值于一体,值得大力保护和开发利用。
尽管我国的竹种资源非常丰富,但真正被有效开发利用者仅为少数。许多分布于偏远山区的竹种,由于条件限制,其生物生态学特性尚未被人们充分认识,其潜在利用价值的研究更是空白;由于环境变化和人类干扰的破坏,许多竹种的自然分布范围在逐渐缩小,相当一部分竹种已变成狭域种,一些竹种目前仅保存几十株,如不采取保护和繁殖措施,甚至会走向灭绝;一些经济竹种的开发历史虽然悠久,但产量一直很低,除一些人为因素外,这与它的遗传性状没有得到充分改良也有很大关系[2-4]。竹类种质资源是竹产业发展的基础,也是生物多样性保护的前提,要丰富品种,提高质量,保存优良种质资源,就应有计划、有目的、高质量地开展引种和选育工作。
为了收集安徽省新特优及野生竹类植物资源,保护物种基因资源和生物多样性,广德县林科所自2009年起承担了 “广德优良竹类种质资源异地收集保存库建设”项目,经过几年建设,基本完成设定目标,于2014年底通过了安徽省林业厅组织的项目验收。
“广德优良竹类种质资源异地收集保存库建设”项目初步设计方案于2008年8月通过安徽省林业厅批复。项目由广德县林科所承担实施。项目总投资201.0万元,其中中央投资120.0万元,地方财政配套81.0万元。项目任务为:收集引种安徽及邻近省份优良竹种200余种,种质库建设规模25.8 hm2;建设综合管理用房120 m2;建设相关辅助工程,包括隔离带、灌溉系统、道路建设、围网、标示牌等;购置种质资源收集调查、病防、森防等设施设备;开展优良竹子引种和选育、笋期观测及生物学特性研究等。
项目区位于北亚热带和中亚热带湿润气候区的过渡地带,四季分明,气候温和,雨量适中,日照充足;年均气温15.4℃,极端最低气温-14.6℃,极端最高气温40.4℃,最冷的1月平均气温2.6℃,最热的7月或8月平均气温28.5℃,≥10℃年活动积温4 951℃,无霜期229 d;年均降水量1 347 mm,主要集中分布于春夏两季,以夏季最多;空气相对湿度80%左右,以6—9月空气湿度最大,达82% ~85%,11月至次年1月空气湿度较小,只有77%左右。项目区气候条件优越,适宜竹类植物的繁衍和生长,尤其是散生类竹子的生长发育[5]。
项目区土壤为第四纪红色粘土所发育的黄红壤,土层深厚 (深达1.3~1.5 m),石砾含量一般,粘性较重,通透性中等。根据10个样点混合土样分析表明:0~20 cm土层 pH值5.5,有机质含量2.23%,全氮含量 0.181%,速效磷含量0.01‰,速效钾含量0.089‰,有效硅含量0.072‰。总体上,项目区土壤属于中等偏上肥力的土壤[5]。
竹类种质资源库选址于广德县林业科学研究所(横山国家森林公园)内,位于广德县境内的中心部位,紧靠县城西部和318国道北侧,地理位置十分优越。广德县位于安徽省东南,苏浙皖三省交界处,地处东经119°02′—119°40′、北纬 30°37′—31°12′,东与浙江省的西北部交界,北与江苏省的南部毗邻,西、南分别与安徽省的郎溪、宣州、宁国3县 (市、区)相接,距离长江三角洲主要大中城市的距离均在250 km以内。广德县林业科学研究所 (横山国家森林公园)位于天目山的北部余脉,属小丘陵岗地地貌,地势较平缓,最高海拔135 m,最低海拔51 m,施工区平均海拔约70 m,平均坡度不超过25°。
项目建设区植被原是马尾松及林下植物,由于松材线虫病侵害,马尾松大部分死亡,通过皆伐清理后作为项目用地,并经挖土机翻耕后备用。
3.1 辅助工程建设
从2009年4月开始,根据项目设计,通过招标,开始建设项目辅助工程,包括:一栋单体综合管理房 (面积123 m2);主干道、支道、作业道6 km;蓄水池、水泵房、灌溉、供水、出水系统481 m3;宣传标识牌1个及标示牌220个;围栏(网)1 540 m;架设低压线路462 m;完成隔离设施9 900 m;购置调查、森防器材等。
1)修建道路。为了便于管理,结合实际,在项目区中心轴建设主干道,路宽3.5 m,垫层25 cm厚的碎石路面,上铺2 cm厚石粉,并加以碾压;在主干道向种质资源收集区修建几条支道,路宽2.5 m,垫层20 cm厚的碎石路面;沿支道两侧,结合收集区各小区区划,新建路面宽2.0 m,厚度10 cm的碎石路面作业道,允许手推车通过即可。
2)建设灌溉系统。在项目区最高位置修建一座蓄水池,容积142 m3,圆形,敞口,内径9 m,壁高2 m,壁厚25 cm,内壁用1∶1水泥防水砂浆抹面15 cm厚,外壁用1∶2水泥防水砂浆抹面15 cm厚,池底外径10.3 m。蓄水池结构采用钢筋混凝土现浇。在项目取水塘边修建水泵房一座,连接水塘及水泵房和蓄水池之间的供水管道,采用 PE-100型(0.65 MP)管材,管径75 mm,长度342 m。蓄水池的出水管采用PE管,管径25 mm;通向种质资源收集区的主要管道,每间隔40 m安装一个阀门,以便连接软管进行灌溉。
3)设立标示牌。在种质资源收集区入口处设永久性中型宣传牌一块,标明项目建设面积、主要竹种类、法人代表、联系方式等内容。标示牌规格为5.0 m ×3.5 m。对每种竹子设品种标识牌,共计220个,规格为40 cm ×30 cm,标明竹种、拉丁名、分布、用途等。
4)安装围栏。在收集区外缘安装围栏防护设施,围栏规格为7 mm ×60 cm ×90 cm型全钢丝,支撑围栏材料为11 cm ×11 cm ×170 cm水泥杆,桩间距3.5 m,围栏顶端加挂一道刺丝,防止人畜进入。
5)架设低压线路。从相近的高压线上架设通往管理房的低压线路,总长462 m。
6)设立隔离设施。针对竹子植物兼有木本和草本植物特性、具有发达地下鞭系统、部分竹种具有无限延伸性的特点,项目采用物理措施进行种间隔离,防止影响竹种基因纯度。隔离带由水泥、砂石浇成类似于无缝的水泥板组成,每块隔离板之间用水泥砂浆进行无缝连接,隔离板厚6 cm,隔离带呈网格状设置,每个网格内栽植一个竹种。隔离带垂直埋设于土壤中,埋设前将隔离沟底部用水泥砂浆并配合钢筋浇筑,防止隔离板下沉,隔离板上部略微露出地表2~5 cm左右,以防竹鞭从上部穿越。隔离深度因不同竹种而有所不同:中乔木状竹种隔离板高度60 cm;小乔木状竹种隔离板高度50 cm;灌木状竹种隔离板高度40 cm;小灌木状竹种隔离板高度30 cm。
3.2 竹种收集与栽植
3.2.1 竹种收集与引种
项目从2010年3月开始进行引种工作,经过查询资料、咨询专家、他园收集、野外收集等方式,于2010—2014年累计收集保存竹子20属222种。分单轴散生、复轴混生、合轴丛生3种类型竹种,以单轴散生类型居多。
引种前,在现有资料整理与筛选的基础上,对部分资料漏缺的拟入库竹种的适生环境、分布状况及各项生长指标等进行补充调查与收集。引种时间为11月至翌年3月,梅雨季节适当补植部分竹种。
引种以收集安徽省现知的所有竹种为主,适当引入外省观赏或保护价值较高并能在本区成活和基本能正常生长发育的竹种。对个别不太耐寒但经济、观赏价值较高的竹种,进行保护性驯化栽培与特殊管理试验。每一竹种栽植区的大小和栽植数量依其性状、经济价值、观赏价值以及母竹来源的难易程度而定,突出竹种保存重点和种类多样性。竹种栽植密度因竹种不同而有所区别,每小区面积60~200 m2,栽植10~50株。
3.2.2 竹种栽植
整地方法采用全面整地,在砍灌和挖蔸的基础上对土地进行平整。栽植区在引种前进行2次机械全垦,深度在35 cm以上,清除栽植地中所有石块、树蔸、野杂竹竹鞭。根据小区规划和竹种试验设计,分别进行挖穴,栽植穴因竹种、竹母规格而不同。栽植穴规格按较大秆径竹、一般中小径竹、灌木状竹各为80 cm ×60 cm ×40 cm、60 cm ×40 cm × 30 cm、60 cm ×40 cm ×30 cm或半径为40 cm,以能够保证竹鞭充分舒展为主。大中型竹种栽植穴以长方形为主,长鞭与山坡等高线方向一致,小乔木状丛生竹和灌木状丛生竹栽植穴为长方形或圆形穴[6-9]。
栽植时做到浅栽,竹鞭舒展,表土松散,土球与客土紧密接触,栽后浇足定根水,对较高的竹种还要搭架支撑固定,以防风摇松动。
3.2.3 抚育管理
当年栽植竹苗后进行全垦,次年和第3年进行2次砍灌,同时对竹苗周围进行扩穴全垦抚育,林地套种桔梗等药材发展竹下经济。全年聘请人员看护项目区,防止偷盗和其他破坏行为。
3.2.4 调查记录
对所有引种的竹品种做好详细记录,包括竹种、引种地点、引种时间等。于栽植第2年对引种情况进行成活率调查,第3年对引种竹种的保存率、发笋率、成竹率、满园情况进行调查。对所有引种竹子逐年进行笋期观察,取得第一手基础性资料,建立年度观察记录和年度管理记录,为今后科研总结与推广工作做好准备[6-9]。
4.1 项目取得成果
2014年11月18—19日,项目通过安徽省林业厅组织的专家验收。通过项目建设,收集并栽种20 属222种竹子 (包括变种、变型),约7万株(丛),现已保存各类活体竹株30万株以上,年对外提供母竹8万株 (丛)以上,年产值达30万元以上,有效带动了地方林农增收和经济发展。引种竹种主要包括刚竹属Phyllostachys Sieb.et Zucc、酸竹属Acidosasa C.D.Chu et C.S.Chao、簕竹属Bambusa Retz.corr.Schreber、巴山木竹属Bashania Keng f.et Yi、唐竹属Sinobambusa Makino et Nakai、短穗竹属Brachystachyum Keng、倭竹属 Shibataea Makino ex Nakai、业平竹属 Semiarundinaria Makino、寒竹属Chimonobambusa Makino、少穗竹属 Oligostachyum、苦竹属 (大明竹属)Pleioblastus Nakai、大节竹属Indosasa McClure、月月竹属Menstrucalamus Yi、矢竹属Pseudosasa Makino ex Nakai、井冈寒竹属Gelidocalamus Wen、赤竹属Sasa Makino et Shibata、箬竹属Indocalamus Nakai、筇竹属Qiongzhuea Hsueh et Yi、梨竹属 Melocanna Trin、青篱竹 属 Arundinaria A.Michaux等[10-12]。
在项目建设过程中,开展了相关竹类生物学特性和适应性等系列研究,大大提高了安徽优良竹类种质资源开发的能力,对安徽及周边省份的竹类引种驯化、竹类资源开发利用、竹种园建设模式起到一定指导作用,为开展优良竹子引种和选育提供了科学资料,为安徽及周边省份速生丰产竹林基地建设提供了有力的基础保障。
4.2 今后的工作重点
由于技术力量薄弱、客观条件制约以及经费不足等因素,导致项目部分工程建设不完善、少量竹种引种不成功、部分建设档案不健全、竣工财务审计报告不够完善,尚需进一步加强工程建设、完善建设档案和财务审计报告,增建种质扩繁园,启动二期提升管理工程,重点解决部分竹种越冬成活、防冻、耐寒、抗寒的关键技术,总结推广竹类引种驯化与快繁技术模式,为开展优良竹子引种驯化和选育积累第一手科学资料。
[1] 朱石麟.中国竹类植物图志[M].北京:中国林业出版社,1994.
[2] 安徽森林编委会.安徽森林[M].北京:中国林业出版社,1990.
[3] 马乃训,张文燕.中国珍稀竹类[M].杭州:浙江科学技术出版社,2007.
[4] 马乃训,赖广辉,张培新,等.中国刚竹属[M].杭州:浙江科学技术出版社,2014.
[5] 陈兴福,彭常福,王云,等.创建国家4A级旅游景区实施方案研究[J].中国园艺文摘,2013,29(1):77-79.
[6] 陈兴福.笋用林实用栽培技术[J].竹类研究,1997 (1):22-70.
[7] 陈兴福.关于竹林培育关键技术问题的探讨及对策[J].安徽林业科技,2009(3):24-25.
[8] 陈兴福.紫竹栽培与开发利用[M].北京:中国科学文化出版社,2011.
[9] 陈兴福.毛竹培育与利用[M].北京:中国林业出版社,1996.
[10] 钱宏.安徽大别山北坡植物区系的研究[J].安徽农学院学报,1988(4):35-44.
[11] 赖广辉.广德县竹种名录及其分布概况[J].安徽林业科技,1992(3):27-29.
[12] 赖广辉,洪岩.安徽竹亚科资料[J].竹子研究汇刊,1995,14(2):6-15.
Construction of Germplasm Resource Bank for Off-site Excellent Bamboos in Guangde,Anhui Province
Chen Xingfu Peng Changfu He Shenghan Wang Feng Wang Yun Dai Wei Wu Yanhong
(Guangde County Forestry Science and Technology Institute,Guangde 242200,Anhui,China)
Bamboo germplasm resources are the basis for the bamboo industry development as well as the prerequisite to the biodiversity conservation.Guangde Forestry Science and Technology Institute has undertaken the project of Guangde Off-site Excellent Bamboo Germplasm Resources Bank in order to collect and protect the bamboo germplasm resources in Anhui Province.Through the project,222 species under 20 genus of bamboo have been collected and conserved and more than 300 000 living plants have been conserved.The research on biological properties and adaption of relevant bamboo species was also conducted,which laid the foundation for the development of excellent bamboo germplasm resources.
bamboo plant,germplasm resources,introduction,cultivation,Guangde,Anhui
10.13640/j.cnki.wbr.2016.02.006
国家林业局林业建设项目。
陈兴福 (1964-),男,林业高级工程师,主要从事竹类丰产栽培技术、观赏竹引种栽培、竹文化研究。E-mail:527351490 @qq.com。