鄭 蓉，楊 杰，吳承文，溫曉蕓，鄭瑞鈺

(1.福建省林業(yè)科學(xué)研究院，福建 福州 350012； 2.尤溪縣林業(yè)局，福建 尤溪365100)

綠竹(BambusaoldhamiiMunro)為簕竹屬(Bambusa)綠竹亞屬(B.subg.Dendrocalamopsis)的叢生竹，易栽培、生長(zhǎng)快、生產(chǎn)周期短、效益高，主要栽培地在福建、廣東、廣西、海南、臺(tái)灣和浙江南部[1-2]。綠竹筍是一種高纖維、高氮且糖類、粗脂肪含量較低的綠色食品，鮮筍的優(yōu)質(zhì)口感和上佳品質(zhì)特別受百姓喜愛(ài)，商品價(jià)值頗高。研究指出，土壤養(yǎng)分狀況是獲得竹筍高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要條件之一，而氣候條件、采筍時(shí)期、林分造林年份、土壤類型以及施肥措施等是影響竹筍營(yíng)養(yǎng)成分的主要因素[3-5]。但在相同栽培條件下，有關(guān)綠竹筍營(yíng)養(yǎng)成分與土壤養(yǎng)分之間的相關(guān)程度尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究選擇在福建綠竹產(chǎn)區(qū)，研究不同類型土壤及其栽培筍的養(yǎng)分變化規(guī)律，探討相同栽培條件下不同土壤養(yǎng)分狀況對(duì)綠竹筍養(yǎng)分及其品質(zhì)的影響，旨在為綠竹筍用林土壤的科學(xué)管理和精準(zhǔn)施肥提供參考。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省綠竹主要栽培區(qū)的尤溪縣，東經(jīng)117°48′30″—118°40′、北緯25°50′36″—26°26′30″，屬中亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年均氣溫19.2 ℃，1月(最冷月)均溫8.0～12.0 ℃，7月(最熱月)均溫26.6～28.9 ℃。極端最低氣溫-7.8 ℃。年均降水量1620.6 mm，年均日照時(shí)間1574.3 h。全縣現(xiàn)有綠竹林面積達(dá)0.43萬(wàn)hm2，全縣范圍均有種植分布，因境內(nèi)地形起伏大，母巖類型繁多，栽培區(qū)內(nèi)土壤類型較多，有紅壤、黃壤、黃紅壤、沙質(zhì)沖積土等，其中海拔650 m以下丘陵山地為地帶性紅壤，成土母巖為花崗巖類、粉砂巖、頁(yè)巖等，土體深厚，呈深紅、淺紅或紅棕色；中低山地帶，成土母巖為粉砂巖風(fēng)化或石英砂，土體厚度60～80 cm以上，壤質(zhì)粘土為主，屬黃壤、黃紅壤；河灘地土壤，成土母巖為花崗巖、砂巖類等，土層較薄，砂質(zhì)壤土為主[6]。綠竹以筍用為經(jīng)營(yíng)目的，產(chǎn)量穩(wěn)定，竹林胸徑3.8～4.3 cm，立竹量3900～5250株·hm-2。

2 材料與方法

2.1 研究材料

在尤溪梅仙鎮(zhèn)經(jīng)通村、梅仙村選擇經(jīng)營(yíng)水平較好、栽培措施相對(duì)一致的3種土壤類型(山地紅壤、坡地黃紅壤、河灘沖積土)的綠竹林分作為研究對(duì)象，3種土壤類型基本概況見(jiàn)表1。

表1 3種土壤類型基本概況

2.2 竹筍采樣與養(yǎng)分分析方法

2017年7月中旬(綠竹出筍盛期)，3種土壤栽培的健康竹筍各取3個(gè)稍露或未露出土竹筍，共9個(gè)筍樣，低溫冷藏帶回實(shí)驗(yàn)室及時(shí)處理。先清冼瀝干竹筍，剝?nèi)スS籜，切除筍頭，取幼嫩可食部分切成薄片，置105 ℃烘箱殺青15 min，后置60～70 ℃恒溫干燥至恒重，稱重；最后用植物粉碎機(jī)磨細(xì)[l1]，將每個(gè)筍樣均分成3個(gè)分樣，共27個(gè)竹筍樣品，裝袋編號(hào)保存于干燥器備用。

竹筍營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定9項(xiàng)指標(biāo)，包括N、P、K、Ca、Mg、Fe、粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖。各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定方法[7]：全N、粗蛋白采用硫酸過(guò)氧化氫消煮凱氏定氮法；全P采用硫酸過(guò)氧化氫消煮紫外分光光度法；K、Ca、Mg、Fe采用硫酸過(guò)氧化氫消煮原子吸收分光光度法；可溶性糖采用蒽酮比色法；粗脂肪采用索氏提取法。使用主要儀器：全自動(dòng)程序控制消解系統(tǒng)、定氮儀、紫外分光光度計(jì)、全自動(dòng)程序控制消解系統(tǒng)、原子吸收儀等。

2.3 土壤采樣與養(yǎng)分分析方法

避開(kāi)路邊、溝邊和特殊地形的部位以及堆肥的地方，每種土壤類型對(duì)應(yīng)取筍位置挖掘3個(gè)土壤剖面，每個(gè)土壤剖面采集0～40 cm土層的混合土壤樣品1 kg左右，共取9個(gè)土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室。大塊捏碎，剔除土壤以外侵入體、植物根須等，自然風(fēng)干后按要求研磨過(guò)篩，混勻后將每個(gè)土壤樣品均分成3個(gè)分樣，共27個(gè)土壤樣品，裝入樣品袋做好標(biāo)簽備用。

測(cè)定土壤肥力狀況的11項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)，包括pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解N、有效P、速效K、全N、全P、全K、Ca、Mg、Fe。各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定方法[7-8]：pH值采用電位測(cè)定法；有機(jī)質(zhì)采用高溫外熱重鉻酸鉀氧化法；堿解N采用堿解-擴(kuò)散法；有效P采用鹽酸-氟化銨浸提鉬銻抗比色法；速效K采用乙酸銨浸提原子吸收分光光度法；全N采用凱氏消煮法；全P采用微波消解-鉬銻抗比色法；全K采用微波消解-原子吸收分光光度法；Ca、Mg、Fe采用微波消解-原子吸收分光光度法。

2.4 數(shù)據(jù)處理與分析

分別將同一土壤類型的竹筍與土壤分樣的測(cè)定值求算平均值作為該土壤和竹筍樣品的測(cè)定值，再對(duì)各項(xiàng)測(cè)定值采用Excel (Window 7)軟件計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)誤差、變異系數(shù)、相關(guān)系數(shù)、方差分析等，采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行偏相關(guān)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 綠竹筍用林地3種土壤類型的基本肥力狀況

3種土壤類型(山地紅壤、坡地黃紅壤、河灘沖積土)11項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)含量測(cè)定值見(jiàn)表2。由表2可知，不同土壤類型養(yǎng)分狀況具有明顯差別，各項(xiàng)指標(biāo)總變異系數(shù)范圍在11.21%～86.40%。就土壤養(yǎng)分含量而言，全K含量最高(36.668 g·kg-1)，其次為Fe(32.908 g·kg-1，Ca居第三(19.699 g·kg-1)，而有效P含量最低(18.51 mg·kg-1)；就養(yǎng)分差異程度而言，全P的變異系數(shù)最大(86.40%)，其次為有效P(變異系數(shù)69.33%)、有機(jī)質(zhì)(變異系數(shù)60.64%)，pH值的變異系數(shù)最低(11.21%)，11項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)均屬中等變異性(變異系數(shù)<100%)[9]。

3種類型土壤養(yǎng)分含量比較表明，河灘沖積土pH、全K、Ca、Mg含量較高，坡地黃紅壤堿解N、有效P、速效K、全N、全P、Fe含量較高，紅壤僅有機(jī)質(zhì)含量較高。經(jīng)方差分析(表2)，各類型土壤養(yǎng)分指標(biāo)具有明顯差異，其中全N、全P、全K及Fe含量達(dá)極顯著差異(P<0.01)；pH、有機(jī)質(zhì)含量為顯著差異(P<0.05)；而堿解N、有效P、速效K及Ca、Mg指標(biāo)未達(dá)顯著差異水平(P>0.05)。LSD多重比較表明，河灘沖積土的全N、Fe含量與其它2類土壤差異極顯著，山地紅壤的全P、全K與其它2類土壤差異極顯著，河灘沖積土pH值、有機(jī)質(zhì)含量與其它2類土壤則差異顯著。由此分析，山地紅壤與坡地黃紅壤的發(fā)育母巖為花崗巖和砂頁(yè)巖，土壤特性較為一致，以坡地黃紅壤的基礎(chǔ)肥力和有效養(yǎng)分稍好于山地紅壤；河灘沖積土pH值較高，但有機(jī)質(zhì)積累能力較其它2類土壤明顯偏弱。

表2 不同類型土壤肥力分析

*：**為0.01水平顯著性，*為0.05水平顯著性；同行不同大寫(xiě)字母為0.01水平顯著差異，同行不同小寫(xiě)字母為0.05水平顯著差異。下同。

3.2 不同類型土壤的綠竹筍營(yíng)養(yǎng)成分分析

測(cè)定3種土壤類型的綠竹筍9項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)成分含量(表3)，結(jié)果顯示：在相對(duì)一致的經(jīng)營(yíng)措施下，不同栽培土壤的竹筍主要營(yíng)養(yǎng)成分比例與元素含量變幅較大，各指標(biāo)變異系數(shù)在10.8%～62.8%。在營(yíng)養(yǎng)成分中，粗蛋白含量最高，占19.92%，分別是粗脂肪(1.83%)的10.9倍、可溶性糖(1.38%)的14.4倍；各養(yǎng)分含量大小依次為K>Ca>N>P>Mg>Fe。就指標(biāo)變異程度而言，K含量的變異系數(shù)最大(62.8%)，其次是Ca(37.9%)，居第三、四位是P(32.6%)、粗脂肪(30%)，變異系數(shù)較小的為N含量(10.8%)，表明竹筍對(duì)N的吸收量較穩(wěn)定，對(duì)P、K、Ca等吸收量具有差別。

3種土壤類型的綠竹筍養(yǎng)分比較表明，河灘沖積土的竹筍N、P、Mg、粗蛋白含量較高，黃紅壤的竹筍K、Fe含量較高，而紅壤的竹筍Ca、粗脂肪、可溶性糖含量較高。經(jīng)方差分析(表3)，各土壤類型竹筍養(yǎng)分指標(biāo)中P、K含量達(dá)顯著差異水平(P<0.05)，其它養(yǎng)分指標(biāo)未達(dá)顯著差異。LSD多重比較表明，山地紅壤筍體P含量明顯低于其它2類土壤，坡地黃紅壤筍體K含量則明顯高于其它2類土壤。簡(jiǎn)單相關(guān)分析可知(表4)，9項(xiàng)筍體養(yǎng)分指標(biāo)間顯示一些相關(guān)性，其中N與Mg、粗蛋白呈極顯著正相關(guān)，與粗脂肪呈顯著正相關(guān)；Mg與粗蛋白、粗脂肪分別呈極顯著、顯著正相關(guān)，粗蛋白與粗脂肪則呈顯著正相關(guān)；Fe與可溶性糖呈極顯著負(fù)相關(guān)；P、K、Ca與其它成份未達(dá)顯著相關(guān)性。

表3 不同土壤的綠竹筍營(yíng)養(yǎng)成分分析

表4 綠竹筍營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)

3.3 竹筍營(yíng)養(yǎng)成分與土壤養(yǎng)分的相關(guān)分析

為研究竹筍與土壤2組主要養(yǎng)分元素的關(guān)聯(lián)度，利用2組測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)分析，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，筍體P含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與全K含量顯著正相關(guān)；筍體K含量與土壤速效K、全P含量均顯著正相關(guān)；筍體Mg含量與土壤堿解N含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與土壤Mg含量呈顯著正相關(guān)。此外，竹筍體N含量與土壤堿解N含量呈負(fù)相關(guān)，竹筍K含量與土壤有效P含量呈正相關(guān)，竹筍Fe含量與土壤有效P含量呈正相關(guān)，竹筍Fe含量與土壤Fe含量呈正相關(guān)，這些因子相關(guān)性未達(dá)顯著水平，但它們之間存在著一定聯(lián)系。由此分析，土壤中速效K、全K含量高有利于筍體K、P的吸收積累，土壤Mg、Fe含量與筍體Mg、Fe含量直接相關(guān)。同時(shí)，綠竹筍生長(zhǎng)對(duì)土壤N素的需求量較大，土壤堿解N含量因植物吸收利用有所降低。本次取樣數(shù)量有限，今后將增加測(cè)試樣品數(shù)量，利用偏相關(guān)分析方法來(lái)消除其它變量關(guān)聯(lián)性的傳遞效應(yīng)[10]。

表5 土壤肥力與竹筍養(yǎng)分的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)

4 結(jié)論與討論

本研究表明，在相同氣候和田間栽培管理下，不同土壤類型的綠竹筍養(yǎng)分含量有明顯差異，此變異應(yīng)與土壤條件的綜合作用有關(guān)，即土壤肥力狀況對(duì)綠竹筍養(yǎng)分積累具有影響效應(yīng)。3種類型土壤(山地紅壤、坡地黃紅壤、河灘沖積土)的11項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)分析表明，各類型土壤養(yǎng)分的各形態(tài)含量分布具有明顯差異，各指標(biāo)變異系數(shù)在11.21%～86.40%，均屬中等變異程度，符合南方土壤變化范圍。其中，河灘沖積土pH、全K、Ca、Mg值較高，黃紅壤堿解N、有效P、速效K、全N、全P、Fe含量較高，紅壤僅有機(jī)質(zhì)含量較高。分析其因，緩坡地的黃紅壤有效養(yǎng)分及部分全量指標(biāo)較高可能與前茬種植水稻有關(guān)，同時(shí)受發(fā)育母巖特性影響，土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分較充足，且緩坡地人為擾動(dòng)較頻繁，有效養(yǎng)分也較豐富；而山地紅壤偏酸性、有效P缺乏、有機(jī)質(zhì)含量較高也符合其土壤特征[11-12]。方差分析表明，3種土壤類型11項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)中有4項(xiàng)(全N、全P、全K、Fe含量)達(dá)極顯著性差異，2項(xiàng)(pH、有機(jī)質(zhì))為顯著性差異，速效N、P、K含量未達(dá)顯著差異。由此可見(jiàn)，栽培區(qū)綠竹林地的基礎(chǔ)肥力差異明顯，這與南方成土母質(zhì)不均一以及氣候多雨有關(guān)[6-7]，但在人為經(jīng)營(yíng)下，土壤的有效養(yǎng)分供應(yīng)相對(duì)一致與合理有利于竹筍生長(zhǎng)，已有研究也認(rèn)為，土壤有效養(yǎng)分與植物生長(zhǎng)關(guān)系密切，可被植物吸收利用[13]。

綠竹筍9項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)分析表明，不同栽培土壤的竹筍營(yíng)養(yǎng)成分與元素含量差異明顯，變異系數(shù)在10.8%～62.8%，以K含量變異系數(shù)較大，N含量與粗蛋白變異系數(shù)較小，說(shuō)明不同土壤的竹筍對(duì)N吸收積累能力相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)K的積累能力差別明顯。3種土壤栽培下綠竹筍的養(yǎng)分狀況各具特點(diǎn)，河灘沖積土的竹筍N、P、Mg、粗蛋白含量較高，黃紅壤的竹筍K、Fe含量較高，而紅壤的竹筍表現(xiàn)為Ca、粗脂肪、可溶性糖含量較高。分析其因，河灘沖積土土質(zhì)疏松、水分充足、土壤酸堿性適中(pH=5.67)，有利于竹筍對(duì)養(yǎng)分N、P、Mg的吸收積累；黃紅壤竹筍K、Fe含量較高與其栽培土壤中速效K及Fe含量相對(duì)較高有關(guān)；紅壤因其有機(jī)質(zhì)含量較高，促進(jìn)了竹筍粗脂肪和可溶性糖的積累，此結(jié)果與有機(jī)質(zhì)對(duì)改善鮮筍品質(zhì)有良好作用的結(jié)論相一致[12]，可溶性糖作為重要風(fēng)味物質(zhì)，紅壤的竹筍因其含量較高表現(xiàn)口感風(fēng)味較好。相關(guān)分析表明，竹筍N、Mg、Fe以及營(yíng)養(yǎng)成分之間具有顯著相關(guān)性，這與竹筍富含植物蛋白、纖維素有關(guān)。

簡(jiǎn)單相關(guān)分析表明，土壤中速效K、全K、Mg、Fe含量直接影響著竹筍主要養(yǎng)分的積累，此外有機(jī)質(zhì)、堿解N含量也與竹筍養(yǎng)分具有一定相關(guān)性。因此土壤的有機(jī)質(zhì)、堿解N、速效K等有效養(yǎng)分以及Mg、Fe含量對(duì)竹筍養(yǎng)分與品質(zhì)具有影響效應(yīng)，而南方土壤普遍缺P(pán)，提高土壤P有效性后是否有利于竹筍P元素積累將有待研究。綜上分析，不同綠竹栽培土壤的有效養(yǎng)分供應(yīng)合理，不僅可提高竹筍主要養(yǎng)分含量，影響竹筍品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)組成，而且是竹林豐產(chǎn)的重要保證。綠竹筍用林的精準(zhǔn)培育首先要因地制宜對(duì)栽培土壤進(jìn)行科學(xué)分析和管理，提高土壤有效養(yǎng)分含量；其次對(duì)土壤中量和微量元素的管理，應(yīng)基于土壤中元素的缺乏程度進(jìn)行補(bǔ)缺管理，如何平衡這些養(yǎng)分元素含量，使之在竹筍生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)形成過(guò)程中發(fā)揮作用有待研究。