林业科学  2004, Vol. 40 Issue (6): 79-84   PDF    
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文章信息

郑郁善, 高培军, 吴擢溪, 陈礼光, 吴大忠.
Zheng Yushan, Gao Peijun, Wu Zhuoxi, Cheng Liguang, Wu Dazhong.
绿竹笋营养成分及笋期叶养分的施肥效应
Effect of Fertilization on Nutrient Components of Bamboo Shoot and Leaves Nutrient Status Shoot Emergence Stages in Dendrocalamopsis oldhami
林业科学, 2004, 40(6): 79-84.
Scientia Silvae Sinicae, 2004, 40(6): 79-84.

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收稿日期:2004-05-30

作者相关文章

郑郁善
高培军
吴擢溪
陈礼光
吴大忠

绿竹笋营养成分及笋期叶养分的施肥效应
郑郁善1, 高培军1, 吴擢溪2, 陈礼光1, 吴大忠2     
1. 福建农林大学林学院 福州 350002;
2. 福建省尤溪县林科所 尤溪 356100
摘要: 研究施有机肥、复合肥、无机肥对绿竹笋营养成分及笋期叶片N、P、K含量的影响。结果表明:3种肥料处理对绿竹笋N、P、K含量、粗蛋白质、粗纤维、蛋白质水解氨基酸含量有明显的促进作用,竹笋N和蛋白质含量以无机肥处理最高,P含量、氨基酸总量、必需氨基酸总量以复合肥处理最高,K含量、粗纤维、半需氨基酸总量以有机肥处理最高,但还原糖、总可溶性糖、蔗糖、淀粉含量不施肥处理明显高于施肥处理。3种肥料处理对绿竹叶片N、P、K含量的影响在不同发笋时期表现出一定的差异性,发笋初期N、P、K含量施肥处理明显高于不施肥处理,以无机肥处理最高;盛期叶片N、P含量以有机肥处理最高,K含量以无机肥处理最高;末期N含量以有机肥处理最高,P含量以不施肥处理最高,K含量以无机肥处理最高,表现出不同肥料施肥效应的差异性。
关键词: 绿竹    施肥    笋营养成分    笋期叶养分    
Effect of Fertilization on Nutrient Components of Bamboo Shoot and Leaves Nutrient Status Shoot Emergence Stages in Dendrocalamopsis oldhami
Zheng Yushan1, Gao Peijun1, Wu Zhuoxi2, Cheng Liguang1, Wu Dazhong2     
1. Forestry College of Fujian Agriculture and Forestry University Fuzhou 350002;
2. Youxi Forestry Science Research Institute Youxi 356100
Abstract: The experiment was carried out in Youxi County, Fujian Province to study the effects of different fertilization, including organic manure, compound fertilizer, inorganic manure, and nonfertilizer, on nutrient components of bamboo shoot and nutrient content of N, P, K in leaves of bamboo during shoot growth stage for Dendrocalamopsis oldhami. The results indicated that the contents of N, P, K, and of coarse protein, coarse fibre, amino acids hydrolyzed from protein in bamboo shoot were increased obviously in 3 fertilizer treatments. The highest contents of N and protein was found in the inorganic manure treatment, and the highest contents of P, total amino acids, and total essential amino acids in bamboo shoot were in the treatment of compound fertilizer, and the highest contents of K, coarse fibre, semi-essential amino acids were in the treatment of organic manure. However, the contents of reductive sugar, total soluble sugar, sucrose, and starch in the treatment of nonfertilizer were higher than other fertilization treatment. There was a certain difference in N, P, K content of bamboo leaves among 3 fertilization treatments during different emergence period of bamboo shoot. The contents of N, P, K in bamboo leaves in the fertilization treatments were higher than those in the nonfertilizer treatment at the initial stage of shoot emergence, the highest contents were bound in the treatment of inorganic manure. At the prosperity stage, the highest contents of N and P were in the treatment of organic manure. The highest content of K was in the treatment of inorganic manure. The highest content of N in bamboo leaves was bound in the organic manure treatment at the last stage of shoot emergence, and the highest contents of P and K were bound in the nonfertilier and inorganic manure treatment respectively at the same stage of shoot emergence.
Key words: Dendrocalamopsis oldhami    Fertilization    Nutrient component of shoots    Nutrient of leaves during shoots emergence stage    

绿竹(Dendrocalamopsis oldhami)属禾本科竹亚科绿竹属,原产我国。集中分布浙江南部、台湾、福建及广西、广东等省。在浙江、台湾、福建等3省普遍栽培,是亚热带地区优良速生的笋材两用丛生竹种之一。具有生长迅速、成林快、轮伐期短、笋体大、笋期长、产量高、营养丰富等优点。绿竹笋味鲜美,清凉解暑,同时具有降压、降脂、增强消化系统功能的作用,是夏秋两季深受群众喜爱的美味佳肴;绿竹竹材易降解,是应用前景广阔的造纸原料。近年来,以笋用林为主要经营目的的绿竹林发展很快,并取得丰富的经验。竹林施肥是竹林丰产培育最重要的措施之一。20世纪50年代人们已开始凭借经验施肥,只是很少系统研究;80年代以后,随着竹、笋产品的迅猛开发利用,竹类资源丰富的国家才开始普遍关注竹林施肥,对竹林施肥进行广泛研究和有益探索(郭起荣等,2001; 邱尔发等,2001),绿竹施肥研究也有不少报道(高瑞龙,2000; 董建文,2000)。但从目前大量研究来看,竹类施肥多侧重于施肥与产量关系的研究(洪顺山等,1992; 严伍明等,1997),有关竹笋营养成分分析的文献报道较少,主要以毛竹(Phyllostachys pubescens)为主(刘耀荣,1990; 胡春水等,1990),其他竹种有水竹(P. heteroclada)(邱永华等,1999)等,绿竹只在相关文献中作过报道(周芳纯,1987),缺乏系统研究,有关施肥技术对竹笋营养价值的影响报道很少,这在人们普遍关注健康、关注饮食质量的今天,无疑是一个很大的遗憾。另外,绿竹营养特征的报道也很少(林益明等,1998),施肥对绿竹叶养分含量的影响尚未见报道。本文以不施肥为对照,以有机肥、复合肥、无机肥为研究对象,系统研究在相同施肥量条件下,不同肥料对绿竹笋营养成分及笋期叶片N、P、K含量的影响,为培育高产、优质的绿竹笋提供理论依据。

1 试验地自然概况及研究方法 1.1 试验地自然概况

试验地位于福建省尤溪县城关镇沙洲公园(东经117°8′-118°6′,北纬25°8′-26°4′),位于戴云山脉西北面,属闽中火山岩系中山地貌。平均海拔240 m左右,属中亚热带大陆性与海洋性兼季风气候,年平均降雨量1 599.6 mm,年蒸发量1 323.4 mm,相对湿度83%,年平均气温18.9 ℃。历年最大日降雨量131.7 mm,3—6月降雨占全年56%。试验样地1986年造林,沙地,竹林生长良好,产量稳定,平均胸径约5.5 cm,竹高9~11 m。

1.2 试验设计

2002年2月随机选择样竹20丛,控制丛留竹数8株,进行有机肥、复合肥、无机肥和不施肥处理,每个处理5个重复,施肥量以复合肥(N:15%,P2O5:15%,K2O:15%)为基准,施肥总量1.2 kg·丛-1,即N、P2O5、K2O各0.4 kg。具体安排:有机肥(猪粪,风干)(N:3.00%,P2O5:2.25%,K2O:2.50%)15 kg·丛-1; 复合肥2.67 kg·丛-1;无机肥用尿素(N:46%)、过磷酸钙(P2O5:12.1%)和氯化钾(K2O:50%)配方施肥,即尿素0.87 kg·丛-1,过磷酸钙3.33 kg·丛-1,氯化钾0.80 kg·丛-1。施肥时间:分别在2002年3月下旬、6月下旬2次施肥,施肥量分别占施肥总量的60%和40%;施肥方法:沿竹蔸(约0.3 m)环状沟施。

1.3 笋样品的采集及处理 1.3.1 笋样品的采集

在发笋盛期以出土3~5 cm,大小适中(0.32~0.35 kg)为标准采集竹笋,每处理各采集1年生母竹萌发笋3个。采集时间为2002年7月22日。

1.3.2 笋样品的处理

采集的竹笋剥去笋箨、切除笋蔸,其余部分为可食部分,然后切成条状,将切口向上置于70 ℃烘箱中烘干,粉碎(过0.5 mm筛),保存于干燥器中,供笋营养成分的测定1)

1) 邱尔发.麻竹山地笋用林生态系统特性及丰产培育技术研究.南京林业大学研究生博士学位论文,2002

1.3.3 竹笋营养成分分析

还原糖、总可溶性糖、蔗糖、粗纤维含量的测定采用Somogyi法,蛋白质测定采用开氏微量定氮法(张志良,1996)。蛋白质水解氨基酸含量的测定由福建省微生物研究所测定。竹笋N、P、K含量测定同叶样品的测定。

1.4 叶样的选择及处理 1.4.1 采样时间的确定及处理

绿竹的笋期可分为初期、盛期、末期3个阶段,但笋期的长短及起止时间在不同地区、不同年份因气温和水湿条件的不同而不同,不同时期之间也无严格界限。根据尤溪县多年的经验,该地区5月下旬开始发笋,定为发笋初期,6月下旬至8月中旬大量发笋,产量稳定,定为发笋盛期,8月下旬至10月上旬产笋减少,定为发笋末期。根据笋期分别在6月10日(初期)、7月15日(盛期)、9月12日(末期),每处理按胸径不超过5%的范围内选择1年生、2年生绿竹各1株,总计40株,按竹冠长度划分取中部阳面枝条叶各约100 g,在70 ℃烘干箱中烘干至恒重,粉碎,保存于干燥器中,供N、P、K测定(郑郁善等,1998)。

1.4.2 N、P、K含量测定

供测样品用浓硫酸-双氧水消化后,氮的测定采用开氏微量定氮法; 磷的测定采用钒钼黄比色法; 钾的测定采用火焰光度计法(南京农学院,1980)。

2 结果与分析 2.1 竹笋营养含量比较

竹笋N、P、K含量的高低,直接反映了土壤供给母竹养分能力的高低。3种不同肥料处理,对竹笋营养元素含量的影响差异较小,但与不施肥相比有较大的差异。3种不同肥料处理竹笋平均N、P、K含量分别是不施肥处理的1.29、1.42和1.64倍,说明施肥对笋营养元素含量有显著影响。从各处理来看,竹笋N含量以无机肥处理最高,P含量以复合肥处理最高,K含量以有机肥处理最高,表现出不同肥料对竹株养分供给能力的差异性。方差分析表明,各处理N、P、K含量差异均达极显著。多重比较(贾乃光,1997)结果表明,施肥与不施肥处理相比差异显著,N含量有机肥处理与复合肥和无机肥处理差异显著,复合肥与无机肥处理之间差异不显著,P、K含量3种肥料处理之间差异不显著(表 1)。

表 1 干笋营养元素含量比较 Tab.1 Comparison of content of nutrient elements in dry shoot
2.2 笋营养成分含量比较 2.2.1 还原糖、总可溶性糖、蔗糖含量比较

还原糖、总可溶性糖、蔗糖是人体能源物质的重要组成部分,是人体不可缺少的营养物质。3种肥料处理,以干笋计,竹笋还原糖、总可溶性糖含量以无机肥处理最高,分别为4.468 g·(100 g)-1和8.263 g·(100 g)-1,复合肥次之,有机肥最小;蔗糖含量则为有机肥>无机肥>复合肥,但三者含量施肥处理明显低于不施肥处理,不施肥处理还原糖、总可溶性糖、蔗糖含量分别是3种施肥处理平均含量的3.25、2.25和1.27倍。方差分析表明,各处理还原糖、总可溶性糖、蔗糖含量差异均达极显著水平。多重比较结果表明,3种肥料处理与不施肥处理相比差异显著,但3种肥料处理之间,各处理还原糖含量有机肥与无机肥处理差异显著,总可溶性糖含量有机肥和复合肥处理与无机肥处理差异显著,蔗糖含量有机肥与复合肥处理差异显著(表 2)。

表 2 干笋营养物质成分比较 Tab.2 Comparison of nutrient contents in dry shoot
2.2.2 淀粉含量

淀粉是多羟基碳氢化合物缩聚而成的碳水化合物,是人体重要的营养物质。3种肥料处理对干笋淀粉含量的影响较小,其变幅为15.101~15.385 g·(100 g)-1,平均含量为15.255 g·(100 g)-1, 以无机肥处理最高,其次是复合肥和有机肥,但不施肥处理明显高于施肥处理,其含量是3种施肥处理平均含量的1.31倍。方差分析表明,各处理淀粉含量差异达极显著水平。多重比较结果表明,施肥与不施肥处理相比差异显著,但3种肥料处理之间差异不显著(表 2)。

2.2.3 粗蛋白质含量

蛋白质是多种氨基酸结合而成的高分子化合物,是生物体的主要组成部分,是人体不可缺少的营养物质,同时也是竹笋干物质含量最高的组成部分。各处理粗蛋白质含量以干笋计,变幅为19.016~25.117 g·(100 g)-1,以无机肥处理最高,其次是复合肥和有机肥,不施肥处理最低,无机肥处理是不施肥处理的1.32倍,说明施肥可明显提高竹笋蛋白质含量。方差分析表明,各处理粗蛋白质含量差异达极显著水平。多重比较结果表明,3种肥料处理与不施肥相比差异显著,3种肥料处理之间,有机肥处理与复合肥、无机肥处理差异显著,复合肥与无机肥处理之间不显著(表 2)。

2.2.4 粗纤维素含量

纤维素是由许多葡萄糖缩聚而成的多糖,一般不易被人体直接消化利用;但食物中含有适量纤维素,对人体消化系统的健康有利,同时具有降低血脂和血胆固醇、减少结肠癌发生等作用,从而被誉为“第三营养素”。施肥能明显增加竹笋粗纤维素含量,各处理以有机肥处理最高,以干笋计,含量为10.617 g·(100 g)-1,其次为无机肥和复合肥,不施肥处理最低,只占施肥处理平均含量的53.20%。方差分析表明,各处理粗纤维含量差异达极显著水平。多重比较结果表明,3种肥料处理与不施肥相比差异显著,3种肥料处理之间,复合肥与有机肥、无机肥处理差异显著,有机肥和无机肥处理之间不显著(表 2)。

2.3 蛋白质水解氨基酸含量比较

氨基酸是人体重要的营养物质,是合成蛋白质的重要组成成分,它对调节人体新陈代谢具有重要的作用。竹笋中含有20种氨基酸,其中有8种是人体不能合成的,称为必需氨基酸,有2种为半需氨基酸。由此可见竹笋中各种氨基酸较完整,是一种理想的营养食品。绿竹笋17种蛋白质水解氨基酸,以谷氨酸含量最高,其次为天门冬氨酸,蛋氨酸含量最低。人体必需氨基酸以丙氨酸含量最高,组氨酸含量最低。在17种氨基酸中,苏氨酸、赖氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、酪氨酸、蛋氨酸含量以有机肥处理最高; 丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、谷氨酸、甘氨酸含量以复合肥处理含量最高; 天门冬氨酸、丝氨酸、精氨酸含量以无机肥处理最高,脯氨酸含量以不施肥处理最高。各处理蛋白质水解氨基酸总量及必需氨基酸均以复合肥处理最高,分别为83.62 g·kg-1和32.06 g·kg-1,不施肥处理最低。半需氨基酸总量以有机肥处理最高,含量为2.23 g·kg-1,不施肥处理最低,含量为1.42 g·kg-1,前者是后者的1.57倍。从以上分析可以看出,施肥可明显提高竹笋蛋白质水解氨基酸含量,但不同肥料有一定的差异性(表 3)。

表 3 蛋白质水解氨基酸含量比较 Tab.3 Comparison of amino acids hydrolyzed from protein

与不施肥相比,施肥对竹笋N、P、K含量及蛋白质、水解氨基酸含量有明显的促进作用,但3种肥料处理差异不明显。从肥效看,有机肥含有作物需要的各种养分及丰富的有机物质,能直接提供有机养料和活性物质,有明显的培肥与改土作用,并可活化或固定土壤养分,长期施用可促进自然界物质的良性循环。而复合肥和无机肥对作物来说属于速效性的营养物质,能直接被根或叶面吸收,见效快,但长期施用或施用不当,易造成地力衰退而使作物减产、品质恶化或对生态环境产生不良影响。因此,在肥料的选用上,应以有机肥为主,适时适量配合无机肥或复合肥施用,以达到科学培肥目的。

2.4 不同肥料对叶养分的影响 2.4.1 叶片N含量

叶片N含量从发笋初期到末期逐渐降低,各处理平均N含量在盛期和末期分别较初期减少12.72%和14.51%。N含量在发笋初期和末期以无机肥处理最高,盛期则有机肥高于复合肥和无机肥,但从笋期平均含量来看,仍以施无机肥处理含量最高,复合肥次之,有机肥和不施肥处理最低(表 4)。

表 4 不同处理叶片N含量比较 Tab.4 Comparison of N content in leaves of bamboo in different treatments
2.4.2 P含量

叶片P含量从发笋初期到末期逐渐降低,各处理平均P含量在盛期和末期分别较初期减少17.11%和23.86%。从P含量在发笋初期以无机肥处理最高,盛期以有机肥处理最高,末期则以不施肥处理最高,变异较大。从各处理平均含量来看,不施肥>无机肥>有机肥>复合肥,这可能一方面与肥料的特性有关,另一方面,不同处理产笋量不同,产笋量高,养分消耗大,表现在叶片上也有—定的差异性(表 5)。

表 5 不同处理叶片P含量比较 Tab.5 Comparison of P content in leaves of bamboo in different treatments
2.4.3 叶片K含量

各处理平均K含量在盛期和末期较初期分别减少31.96%和55.93%,降幅高于N含量和P含量。叶片K含量由发笋初期至盛期均以无机肥处理含量最高,其次是复合肥和有机肥,不施肥处理最低。从各处理笋期平均K含量来看,以无机肥处理含量最高,为9.094 g·kg-1,复合肥和有机肥次之,不施肥处理最低,为7.345 g·kg-1,无机肥处理是不施肥处理的1.24倍(表 6)。从以上分析可以看出,绿竹叶片N、P、K含量总体水平施肥处理明显高于不施肥处理,以无机肥处理含量较高,这可能是该试验地绿竹林在以往经营过程中无机肥施用量较小,因此短期内仍表现较好效果,但从培肥地力和永续利用的角度,应以有机肥为主,配合一定量的无机肥或复合肥。

表 6 不同处理叶片K含量比较 Tab.6 Comparison of K content in leaves of bamboo in different treatments
3 结论与讨论

施肥能明显提高绿竹笋N、P、K、蛋白质、粗纤维、蛋白质水解氨基酸含量,其中竹笋蛋白质含量以施无机肥最高,是不施肥处理的1.31倍;P含量、氨基酸总量、必需氨基酸总量以复合肥处理最高,分别是不施肥处理的1.44、1.44和1.40倍;K含量、粗纤维、半需氨基酸总量以有机肥处理最高,分别是不施肥处理的1.67、2.11和1.57倍;还原糖、总可溶性糖、蔗糖、淀粉含量不施肥明显高于施肥处理。说明施肥能明显提高竹笋N、P、K、蛋白质和蛋白质水解氨基酸含量,降低糖分含量,提高了笋品质。

施肥对绿竹笋期叶片N、P、K含量有明显的促进作用。N含量在发笋初期和末期以无机肥处理最高,盛期则有机肥高于复合肥和无机肥,但从笋期平均含量来看,以无机肥处理含量最高,复合肥次之,有机肥和不施肥处理最低; 叶片P含量在发笋初期以无机肥处理最高,盛期以有机肥处理最高,末期以不施肥处理最高,表现出较大的变异性,这可能与肥料特性、笋产量等不同有关;叶片K含量由发笋初期至盛期均以无机肥处理含量最高,其次是复合肥和有机肥,不施肥处理最低,表现出不同肥料施肥效应的差异性。

施肥对竹笋N、P、K含量、蛋白质、蛋白质水解氨基酸及叶养分含量有明显的促进作用,在肥料的选用上,应以有机肥为主,适时适量配合无机肥或复合肥施用,以达到培肥地力和永续利用的目的。

影响竹笋营养成分的因素较多,气候条件、采笋时期、采笋母竹年龄、母竹或竹蔸发笋、林分造林年度以及土壤类型等对竹笋营养成分有较大的影响。另外,同一竹笋的不同笋体部位营养成分也有较大的差异,因此采集笋样品的个体重、笋高、基围的大小都会对测量结果产生一定的影响。

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