瓜多竹引种栽培研究

2020-04-27 06:11吴远媚余慧连舒应东
林业调查规划 2020年2期
关键词:竹笋单株生物量

潘 涛,吴远媚,余慧连,舒应东

(南宁市林业科学研究所,广西 南宁 530107)

瓜多竹(Guaduaamplexifolia)为禾本科竹亚科瓜多竹属大型丛生竹,是南美洲最重要的竹种,通常生长在巴西、哥伦比亚及委内瑞拉。该竹种主要特征是竹壁厚,基部近实心[1],生物量大[2],其材质机械性质优越,耐虫蛀菌腐,在南美洲作为民用建筑材长达90年左右[3],是制作家具和造纸的好材料。

福建省华安县对瓜多竹开展引种试验[4],主要从低温适应性[5]、NaCl生理胁迫[6]、竹材气干密度[7]、纤维及导管分子[8]等方面进行研究。鉴于该竹种的材质优越,本文开展瓜多竹引种试验研究,以了解其在广西的适生情况。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西南宁市武鸣区锣圩镇南宁市林科所,地理坐标为108°00′E,23°10′N。试验地属北热带北缘季风气候,年均温21.5℃,≥10℃的年均积温7 697.8℃。年均降雨量1 250 mm,年均蒸发量1 613.8 mm,年均相对湿度79.0%,年均霜日数3~5 d。地貌属石灰岩峰林间的缓丘地貌,海拔为100~150 m,坡度约5°,地势平坦。土壤为中至厚层赤红壤,pH值为4.5~5.5。

1.2 试验材料

研究的苗木均从福建省华安县引进,将引进的分蔸裸根苗在苗圃装袋培育1年后用于造林,具体定植时间为2011年3月,株行距为3 m×4 m,初植密度为830丛/hm2。

1.3 试验方法

设置3个重复,每个重复随机抽取10丛,每年调查出笋、病虫害、寒害等。种植前3年,每隔10 d观察记录1次,分别观测记录出笋数、展叶时间、地径、竹高等,种植第4年,开展竹林立竹度、生物量等调查。其中,生物量测定的方法:将样竹连蔸挖起,测胸径、枝下高、全竹长和数枝盘数;从秆基处锯断,洗净蔸土,称蔸、根重量,剃下枝、叶,称枝、叶重量,取胸径的2/5为用材小头直径,在该秆径处去除小头,称小头重量,剩余部分长度为秆高,数节数;将秆5等分,自基部起开始编号1、2、3、4、5,称为相对高度,并分别称各段质量,测量各段基部处壁厚;对每竹取枝、叶、蔸、根和各段基部处秆环10~200g,带回实验室先105℃杀青后,85℃烘干至恒重,测各样品含水率,根据含水率计算各器官的生物量干质量和总生物量。含水率测定方法为将样品105℃烘2 h,然后85℃烘干至恒重,计算方法为(鲜质重-干质重)/鲜质重。

2 结果与分析

2.1 瓜多竹引种造林成活率

造林一个月后,对造林成活率进行调查,造林成活率达100%,造林当年年底对保存率进行调查,保存率为97.22%。

2.2 竹笋生长规律

种植1年,出笋竹丛的百分率达100%,平均单丛出笋数量达12根。种植第2~4年,平均单丛出笋数量分别为17根、13根、13根,其中种植第2年出笋数量最多(图1)。

图1 瓜多竹年平均出笋数量Fig.1 Annual average number of Guadua amplexifolia shoots

瓜多竹一年四季均有竹笋出土,其中,4月下旬至8月下旬出笋最多。1—3月、9—12月出笋量较少,与温度、降雨量等有关。

竹笋出土后,从出土至高生长停止需要40~150 d,时间长短因竹笋大小而异,基径小于6 cm的竹笋40~70 d高生长停止,基径大于6 cm高生长需要150 d。这是因为每年1月至4月下旬天气比较冷,瓜多竹出笋较少,这段时间出笋基本上会退笋;4月下旬至8月下旬,雨水充足,温度适宜,瓜多竹出笋最多,单丛年出笋量最高可达34个。9—12月出笋较少,主要是出笋高峰期已过,同时雨水季节逐步减少,气温逐步偏低冷,出笋量降低,9月后长出的竹笋和立竹容易在越冬时受寒害。

瓜多竹较小的笋一般20~30 d长出侧枝,长到40~70 d后,开始展叶,停止长高,慢慢长成老竹。而地径达到7.5 cm的竹笋需要4个月才出侧枝展叶,5个月停止高生长。总而言之,出笋越大,生长的时间越长,出笋越小,停止生长越快。

2.3 立竹生长特性

瓜多竹在试验区生长良好,新长竹子的竹高和地径均随竹龄增长而增大,种植第2年,平均竹高3.1 m,平均地径2.2 cm,单株最高达6.1 m,单株地径最大达3.8 cm;种植第3年,平均竹高6.25 m,平均地径4.1 cm,单株最高达9.0 m,单株地径最大达5.6 cm;种植第4年,平均竹高7.88 m,平均地径5.3 cm,单株最高达11.1 m,单株地径最大达7.6 cm(图2)。瓜多竹种植第3年可逐渐郁闭成林,竹丛疏伐及时,肥料及时供应的竹丛出笋大,长得高。

图2 瓜多竹年均竹高与地径Fig.2 Annual average bamboo height and ground diameter of Guadua amplexifolia

2.4 生物量分析

植物的生物量包含地上和地下2部分,竹类的地上部分包含枝、叶、秆,地下部分包含蔸、竹鞭和根系统。瓜多竹为丛生竹,地下部分主要由粗大缩短的竹蔸和细而密集的竹根组成。为求研究的可靠性,要将相邻竹的连接部分平均分配后再挖取竹蔸。

瓜多竹的地上部分干生物量占总生物量的77.15%~83.58%,平均80.36%,这说明瓜多竹大部分生物量集中在地上。在地上部分干生物量中,以竹秆所占生物量比例最大,为58.26%~71.16%,平均64.71%。3 a生竹秆干生物量占总生物量的比例比2 a生竹高,这说明随年龄的增长,瓜多竹的干生物量比例逐渐往秆转移,有利于竹材产量的提高(表1)。

表1 瓜多竹地上与地下器官干生物量分配比例

Tab.1 Distribution ratio of organs dry biomass of above ground and underground ofGuaduaamplexifolia%

竹龄/a枝叶秆地上部分蔸根地下部分211.367.5358.2677.1520.871.9822.8535.706.7271.1683.5814.551.8716.42平均8.537.1264.7180.3617.711.9219.63

2.5 各器官含水率分析

竹类植物各器官的组织结构和功能不同,其含水率也有不同。通过测定2个年龄瓜多竹枝、叶、秆、蔸、根的含水率状况,竹兜的含水率最大,根次之,秆、叶和枝依次减小;3 a生竹的叶、秆、蔸、根的含水率小于2 a生竹,而枝的含水率大于2 a生竹(表2)。

表2 瓜多竹不同器官含水率

注:表中数据为平均值±标准差。

2.6 瓜多竹林分竹材产量

调查了3块样地,对瓜多竹进行产量测定。瓜多竹单株秆平均干生物量为4.23 kg/株,单株全竹平均干生物量为6.26 kg/株。林分单位面积秆平均干生物量为2.55 kg/m2,单位面积全竹平均干生物量为3.90 kg/m2(表3)。

表3 竹秆、全竹生物量产量估算

由表3可以看出,与3 a(≥3)生竹相比,2 a生竹在单株秆干生物量和单株全竹干生物量中产量高,在单位面积秆干生物量和单位面积全竹秆生物量产量低,这是因为2 a生的竹胸径普遍高于3 a(≥3)生竹,但单位面积内样竹的数量却低于3 a(≥3)生竹,这说明随着竹林的生长,新长竹子的竹高和地径均随竹龄增长而增大,竹秆、全竹生物量产量也会逐渐增高。

2.7 瓜多竹抗逆性初步观察

引种以来,通过对瓜多竹病虫害、抗风性、抗寒性观察发现:在试验期间内,瓜多竹基本没有病虫害发生;瓜多竹长势高,根浅,容易被风吹倒,受威尔逊、海鸥台风以及局部强对流天气的影响时,均有竹株被连根拔起的现象发生;瓜多竹在引种地能正常生长,但在冬季容易发生寒害,长时间低温阴雨天气特别是气温低于零度时,瓜多竹会不同程度地受害,最终导致竹苗、立竹顶部和刚出土不久的竹笋受冻干枯或坏死。2014年2月20日受极端寒冷天气的影响,当日最低气温为-2.1℃,瓜多竹较幼嫩的立竹、竹笋因受寒害影响,从梢顶逐渐干枯至离地面1 m高的位置,受害立竹约占总立竹数的30%。虽然竹林受寒害后次年一般都能恢复正常生长,但其生长势和生长量会受到一定的影响。

3 结论与讨论

3.1 结论

瓜多竹形态独特美观,竹壁厚,生物量大,是具观赏性与实用性为一体的竹种。本研究从福建华安县引种瓜多竹,对其生长状况、出笋期、盛笋期、停笋期、高度、粗度、病虫害发生情况、越冬受冻情况以及各器官的含水率和生物量分配等方面进行了研究。

1)瓜多竹一年四季均有出笋,4月下旬至8月下旬出笋最多,成林后,平均每丛竹每年可出笋13根,新竹的竹高和地径均随竹龄增长而增大,其中竹林栽植第4年,平均竹高7.88 m,平均地径5.3 cm。

2)瓜多竹各器官中,竹兜的含水率最大,根次之,秆、叶和枝依次减小,其中秆的含水率从1段到5段成一个先增后减的趋势,在2段达到最大。

3)瓜多竹生物量大,地上部分干生物量占总生物量的77.15%~83.58%,平均80.36%,并且竹秆所占生物量比例最大,为58.26%~71.16%,平均64.71%。对瓜多竹林分竹材产量进行测算发现,瓜多竹新竹竹高和地径均随竹龄增长而增大,竹秆、全竹生物量产量也会逐渐增高。

4)瓜多竹长势高,根浅,容易被风吹倒,无明显病虫害影响,但受寒冷低温天气影响大。

3.2 讨论

1)瓜多竹在原产地多数分布于海拔1 500 m以下,年降雨量 1 300~1 400 mm,相对湿度80%左右,气温20~26℃的沿海和内陆地区[2],秆高可达18 m,胸径10~15 cm[1]。本研究的引种地降雨量比原产地少,气温也略低,引种未能达到原产地种植的效果。

2)瓜多竹含水率的研究结果中,根与蔸的含水率与马兰涛等的研究有所不同,其研究根含水率最大,蔸次之,其他器官含水率大小排序相同[5],这有可能是不同生长区域的影响。

3)瓜多竹生物量的研究结果与常用的毛竹生物量分配进行比较,毛竹秆占单株生物量的比例低于60%,地上部分低于73%[9],而瓜多竹的秆及地上部分生物量所占比例平均值分别为64.71%与80.36%,比毛竹高[10]。

4)瓜多竹基本无病虫害的影响,但其根浅,易风倒,而且受寒害影响大。

综上,建议在试验地以南、受台风影响较少的地区进行引种栽培。

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