施肥对雷竹光合特性及笋产量与品质的影响
时间：2023-02-17 11:15:06 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
陈元镇 许 冰 陈慧婷 刘少彦 李宝福*
(1 福建林业职业技术学院 福建南平 353000；
2 福建省林业科学研究院 福州 350012)
雷竹(Phyllostachyspraecox)，原产于我国浙江省，为禾本科刚竹属的栽培种，是优良的多年生笋用竹种。雷竹出笋早、产量高、持续时间长、适应性强，雷竹笋营养丰富，具有较高的商品价值[1-2]。自20世纪80年代起，浙江多地农村开始栽培雷竹，新造雷竹成林快，一般5年可达到高产期。目前我国长江以南广大地区广泛引种雷竹，种植雷竹已成为南方山区农民致富的一条途径。
科研人员对雷竹栽培管理进行了多方面的试验研究。例如，肖创伟等[3-5]对雷竹覆盖技术做了探讨，孙晓等[6-8]对雷竹栽培管理过程中的土壤性质、养分状况及酶活性等进行了研究，项瑜等[9]在雷竹丰产栽培技术中提出套种绿肥措施，但没有进行具体的成效分析。近年来，学者不断探索研究，总结出以冬季增温覆盖和重施肥料为核心的雷竹早产高效栽培技术，出笋期提前，产量提升，但竹林退化明显[10]、土壤质量退化日益严重。施肥是雷竹高效栽培的一项关键技术措施，虽然已有较多关于雷竹施肥的文献报道[11-13]，但施肥具有很强的区域性，各地的气候、土壤、立地等条件不同，施肥结果差异较大。为探索适合闽北雷竹高效培育的施肥方案，在借鉴已有施肥试验结果和当地林农施肥经验的基础上，开展不同施肥处理试验，系统分析和比较不同施肥对雷竹生长、笋产量、笋品质以及光合效应等的影响，提出较优施肥方案，以期为闽北雷竹林培育提供指导。
1.1 试验区概况
试验地设在福建省南平市顺昌县大干镇来布村，地理位置为117°45′23″E、27°31′22″N。该区属中亚热带气候，雨量充沛且光照时间充足，年平均气温为18.5 ℃，年均降水量1 756 mm，年均日照时数1 740.7 h，无霜期305 d，是笋竹适宜种植区，当地具有丰富的笋竹栽培经验。试验雷竹林为2000年引种栽培，行株距为2.5 m × 2.5 m，造林密度1 575株/hm2。造林后每年6月、10月各松土1次。新老竹每4年完成一轮更新。
1.2 试验设计与实施
2020年实施试验，试验按照随机区组设计，设4个处理，除不施肥对照(处理1)外，3个施肥处理按照成本相同原则设置施肥量：处理2，施用氮磷钾复合肥，施肥量为375 kg/667 m2；
处理3，施用有机肥(腐熟的鸡粪)，施肥量为5 t/667 m2；
处理4，施用有机肥(腐熟的鸡粪)3 t/667 m2+ 氮磷钾复合肥150 kg/667 m2。每个施肥处理设3次重复，每个处理小区面积约100 m2，3次重复共形成12个试验小区。
试验处理中所使用的复合肥为N-P2O5-K2O(15-15-15)、总养分≥45%的氮磷钾复合肥，有机肥为腐熟的干鸡粪。处理1为不施肥对照；
处理2按设计施肥量分别于2020年2月、5月、8月和11月分4次施入，前3次施肥量均为100 kg/667 m2，最后1次施肥量为75 kg/667 m2，施肥后在表层5 cm左右的深度进行浅翻；
处理3于2020年5月、8月分2次施入土壤，其中5月份施肥量为3 t/667 m2，8月份施肥量为2 t/667 m2，肥料均匀撒施于地表，施后浅翻；
处理4使用肥料为腐熟的鸡粪+氮磷钾复合肥，腐熟的鸡粪于2020年5月1次性施入，用量为3 t/667 m2，复合肥分别在2020年2月、8月和11月分3次施用，每次用量为50 kg/667 m2。
1.3 调查测定方法
1.3.1 雷竹光合特性指标测定
2022年3月对不同施肥处理的雷竹林分别测定叶片中光合色素含量、净光合速率、蒸腾速率等主要光合特性生理指标。选择晴天上午9∶00-11∶00植物光合能力最强的时段，采用Li-6400光合测定仪测定雷竹林的光合特性[14]，每个试验处理选取长势中等的植株测定5株，每株选取3片位于雷竹中部的功能叶片，各测定5～10组数据，测定其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)等，同时计算其气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)。
光合色素含量测定。在测定光合特性的同时，采集样株中上部的叶片，每个处理混合样质量约100 g，洗净晾干，去除中脉后剪碎，混合均匀，按国标分析方法测定叶绿素a、叶绿素b含量和类胡萝卜素含量。
1.3.2 雷竹林生长及笋产量和品质指标测定
2022年3月下旬全面调查每个试验小区内雷竹株高、胸径、出笋数量、单笋质量，并计算小区内竹笋产量。
笋品质测定。从每个试验小区挖取的竹笋中选出大小中等、无机械损伤的笋样2～3 kg；
当天剥去笋箨，切除不可食部分，取可食部分冷冻保存。返回实验室后，将样品切成小方块混合，置高速组织捣碎机粉碎后过14目筛，后置于-80 ℃超低温冰箱中保存待测。还原糖、总黄酮、膳食纤维、锌(Zn)、硼(B)、硒(Se)、钼(Mo)7个指标检测方法参照王海霞等[15]的方法；
铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)3个成分含量采用国家标准《GB 5009.268-2016 食品安全国家标准食品中多元素的测定》[16]中所载方法进行检测。
1.4 数据处理
采用Excel 2003对调查数据进行整理，采用SPSS 20.0软件对数据进行方差分析、多重比较(Duncan)和相关分析(Pearson)。
2.1 不同施肥处理对雷竹叶片光合色素含量的影响
表1显示，不同施肥处理对雷竹叶绿素与类胡萝卜素含量有一定的影响，其中处理4的叶片中叶绿素与类胡萝卜素含量指标均高于其他处理，处理4的叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总含量、类胡萝卜素含量相比其他处理分别高出5.88%～13.86%、15.22%～21.84%、8.52%～15.51%和11.25%～25.35%。对不同处理叶片叶绿素与类胡萝卜素含量指标进行方差分析，结果显示不同处理雷竹叶片色素含量均未表现显著差异。从各项指标整体情况来看，处理4雷竹叶绿素含量略高于其他处理。
表1 不同施肥处理的雷竹叶绿素与类胡萝卜素含量Tab.1 Chlorophyll and Carotenoid contents of P. praecox under different fertilization treatments mg/g
2.2 不同施肥处理对雷竹光合特性的影响
表2显示，不同施肥处理对除蒸腾速率外的其他5项光合特性指标均产生显著差异影响。净光合速率和蒸腾速率最高的处理均为处理3，其净光合速率显著大于处理1和处理2，比处理1和处理2分别高61.36%和25.46%；
处理3的蒸腾速率比其他处理高3.08%～6.35%，但4个处理之间差异均未达显著水平。气孔导度、胞间CO2浓度和水分利用效率最高的为处理4，处理4的气孔导度显著大于其他3个处理，比其他处理提高10.00%～37.50%；
处理4的胞间CO2浓度和水分利用效率均显著大于处理1和处理2，分别较这2个处理提高20.61%、9.46%和63.69%、28.26%。就气孔限制值而言，最高的为处理1，最小的为处理3；
处理3较处理1和处理2低30.95%和14.71%，且差异达显著水平。可见，不同施肥处理对雷竹光合作用产生了显著影响，从各项指标整体情况来看，处理3和处理4表现较优，处理2表现中等，处理1表现较差。
表2 不同施肥处理的雷竹光合特性参数Tab.2 Photosynthetic characteristics of P. praecox under different fertilization treatments
2.3 不同施肥处理对雷竹生长及产笋力的影响
表3显示，不同施肥处理对雷竹胸径、株高、出笋数量、单笋质量及笋产量均产生显著影响；
其中雷竹胸径、株高、出笋数量及笋产量最高的均为处理4，其平均胸径和平均株高均显著大于处理1和处理3，分别比处理1和处理3提高8.03%～16.67%和10.95%～20.13%。处理4的出笋数量显著大于处理1和处理2，比处理1和处理2分别提高24.54%和15.66%。处理4的笋产量显著大于其他处理，比其他处理提高7.87%～51.02%。平均单笋质量最大的是处理2，其单笋质量显著大于处理3和处理1，比处理3和处理1分别提高8.34%和23.39%。综合各处理雷竹生长及产笋情况，处理4表现最优。对比处理2和处理3，处理2的平均胸径、株高和单笋质量均显著大于处理3，而处理3的出笋数量和笋产量显著大于处理2，说明增施氮磷钾复合肥有利于促进雷竹生长及增加单笋质量，而增施鸡粪肥则可以有效提升出笋数量，进而提高单位面积竹笋产量。
表3 不同施肥处理雷竹生长及产笋情况Tab.3 Growth and shoot production of P. praecox under different fertilization treatments
2.4 不同施肥处理对竹笋营养价值的影响
表4显示，竹笋中还原糖、Zn、B、Se、Mo、Fe、Ca含量最高的均为处理3，其还原糖、Zn、B、Se、Ca含量显著大于处理1和处理2，各项指标分别提高32.69%～102.94%、13.88%～36.70%、17.98%～23.39%、19.87%～57.52%和25.73%～50.80%。处理3竹笋的Fe和Mo含量均显著大于其他处理，其Fe含量比其他处理提高38.27%～75.61%，Mo含量比处理4提高184.71%(处理2和处理1竹笋Mo含量接近于0)。竹笋中总黄酮、膳食纤维、Mg含量最高的均为处理4，其总黄酮和Mg含量均显著大于处理1和处理2，2个指标分别提高62.50%～168.97%和15.70%～23.63%；
处理4的膳食纤维含量显著大于处理1和处理3，比处理1和处理3分别提高64.61%和24.68%。由分析可知，不同施肥措施处理对竹笋营养及矿质元素含量的影响达显著水平，从各项指标整体情况来看，处理3竹笋营养及矿质元素含量较高，处理4次之，处理2和处理1竹笋的营养及矿质元素含量较低。
表4 不同施肥处理的雷竹笋营养物质含量Tab.4 Nutrient contents in shoots of P. praecox under different fertilization treatments
鸡粪在我国农村使用比较普遍，其主要物质是有机质，施用鸡粪可增加土壤中的有机质含量，在改良土壤物理、化学和生物特性等方面作用明显，能提高土壤保水、保肥和透气的性能和调节土壤温度。同时，鸡粪对提高植物的光合能力、增加叶绿素含量等具有良好的促进作用。王林权等[17]研究表明，鸡粪能提高油菜的光合速率；
张林等[18]研究认为，粉煤灰配施鸡粪能提高苹果叶片的叶绿素含量；
罗华等[19]对肥城桃树进行有机肥试验认为，鸡粪能提高肥城桃的叶绿素含量及光合速率。本试验采取不同施肥处理对雷竹光合特性及笋产量品质的影响研究发现，腐熟的鸡粪配合复合肥施用，对雷竹林的生长及笋竹品质具有良好作用。
1) 不同施肥处理对雷竹叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总含量、类胡萝卜素含量等4项指标的影响差异不显著；
不同施肥措施处理对竹林的光合特性、生长量、笋产量和竹笋营养含量的影响均达显著性差异。综合雷竹林生长发育、笋产量和品质、光合生理效应等各项指标，最优施肥方案为施用有机肥(腐熟的鸡粪)3 t/667 m2+NPK复合肥150 kg/667 m2，该施肥处理可有效提升雷竹林的光合作用效率、促进竹林生长、提高竹笋产量和品质。
2) 鸡粪是一种比较优质的有机肥，其氮、磷(P2O5)、钾(K2O)有效养分的含量分别约为1.63%、1.54%、0.85%，虽然有效养分含量远低于复合肥，但其有机质含量高且还含有较多粗蛋白、氨基酸及微量元素等，具有改良土壤、增加土壤吸附面、促进土壤团粒结构形成等多方面的作用，在配施适量复合肥的情况下，速效、缓效性养分的结合，可有效提升竹林的光合效率，促进竹林生长发育，提高出笋能力及笋的营养价值。
3) 限于试验时间尚短且仅为1个试验点1次的试验测定结果，试验结论的可靠性还有待于开展多点、多年试验进行验证，以进一步完善和优化施肥方案。
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