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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文章历史
- 收稿日期:2004-05-30
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作者相关文章
2. 福建省尤溪县林科所 尤溪 356100
2. Youxi Forestry Science Research Institute Youxi 356100
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)。
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)。
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)。
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)。
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)。
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。
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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