潘 濤,吳遠(yuǎn)媚,余慧連,舒應(yīng)東
(南寧市林業(yè)科學(xué)研究所,廣西 南寧 530107)
瓜多竹(Guaduaamplexifolia)為禾本科竹亞科瓜多竹屬大型叢生竹,是南美洲最重要的竹種,通常生長(zhǎng)在巴西、哥倫比亞及委內(nèi)瑞拉。該竹種主要特征是竹壁厚,基部近實(shí)心[1],生物量大[2],其材質(zhì)機(jī)械性質(zhì)優(yōu)越,耐蟲(chóng)蛀菌腐,在南美洲作為民用建筑材長(zhǎng)達(dá)90年左右[3],是制作家具和造紙的好材料。
福建省華安縣對(duì)瓜多竹開(kāi)展引種試驗(yàn)[4],主要從低溫適應(yīng)性[5]、NaCl生理脅迫[6]、竹材氣干密度[7]、纖維及導(dǎo)管分子[8]等方面進(jìn)行研究。鑒于該竹種的材質(zhì)優(yōu)越,本文開(kāi)展瓜多竹引種試驗(yàn)研究,以了解其在廣西的適生情況。
試驗(yàn)地位于廣西南寧市武鳴區(qū)鑼圩鎮(zhèn)南寧市林科所,地理坐標(biāo)為108°00′E,23°10′N(xiāo)。試驗(yàn)地屬北熱帶北緣季風(fēng)氣候,年均溫21.5℃,≥10℃的年均積溫7 697.8℃。年均降雨量1 250 mm,年均蒸發(fā)量1 613.8 mm,年均相對(duì)濕度79.0%,年均霜日數(shù)3~5 d。地貌屬石灰?guī)r峰林間的緩丘地貌,海拔為100~150 m,坡度約5°,地勢(shì)平坦。土壤為中至厚層赤紅壤,pH值為4.5~5.5。
研究的苗木均從福建省華安縣引進(jìn),將引進(jìn)的分蔸裸根苗在苗圃裝袋培育1年后用于造林,具體定植時(shí)間為2011年3月,株行距為3 m×4 m,初植密度為830叢/hm2。
設(shè)置3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取10叢,每年調(diào)查出筍、病蟲(chóng)害、寒害等。種植前3年,每隔10 d觀察記錄1次,分別觀測(cè)記錄出筍數(shù)、展葉時(shí)間、地徑、竹高等,種植第4年,開(kāi)展竹林立竹度、生物量等調(diào)查。其中,生物量測(cè)定的方法:將樣竹連蔸挖起,測(cè)胸徑、枝下高、全竹長(zhǎng)和數(shù)枝盤(pán)數(shù);從稈基處鋸斷,洗凈蔸土,稱(chēng)蔸、根重量,剃下枝、葉,稱(chēng)枝、葉重量,取胸徑的2/5為用材小頭直徑,在該稈徑處去除小頭,稱(chēng)小頭重量,剩余部分長(zhǎng)度為稈高,數(shù)節(jié)數(shù);將稈5等分,自基部起開(kāi)始編號(hào)1、2、3、4、5,稱(chēng)為相對(duì)高度,并分別稱(chēng)各段質(zhì)量,測(cè)量各段基部處壁厚;對(duì)每竹取枝、葉、蔸、根和各段基部處稈環(huán)10~200g,帶回實(shí)驗(yàn)室先105℃殺青后,85℃烘干至恒重,測(cè)各樣品含水率,根據(jù)含水率計(jì)算各器官的生物量干質(zhì)量和總生物量。含水率測(cè)定方法為將樣品105℃烘2 h,然后85℃烘干至恒重,計(jì)算方法為(鮮質(zhì)重-干質(zhì)重)/鮮質(zhì)重。
造林一個(gè)月后,對(duì)造林成活率進(jìn)行調(diào)查,造林成活率達(dá)100%,造林當(dāng)年年底對(duì)保存率進(jìn)行調(diào)查,保存率為97.22%。
種植1年,出筍竹叢的百分率達(dá)100%,平均單叢出筍數(shù)量達(dá)12根。種植第2~4年,平均單叢出筍數(shù)量分別為17根、13根、13根,其中種植第2年出筍數(shù)量最多(圖1)。
圖1 瓜多竹年平均出筍數(shù)量Fig.1 Annual average number of Guadua amplexifolia shoots
瓜多竹一年四季均有竹筍出土,其中,4月下旬至8月下旬出筍最多。1—3月、9—12月出筍量較少,與溫度、降雨量等有關(guān)。
竹筍出土后,從出土至高生長(zhǎng)停止需要40~150 d,時(shí)間長(zhǎng)短因竹筍大小而異,基徑小于6 cm的竹筍40~70 d高生長(zhǎng)停止,基徑大于6 cm高生長(zhǎng)需要150 d。這是因?yàn)槊磕?月至4月下旬天氣比較冷,瓜多竹出筍較少,這段時(shí)間出筍基本上會(huì)退筍;4月下旬至8月下旬,雨水充足,溫度適宜,瓜多竹出筍最多,單叢年出筍量最高可達(dá)34個(gè)。9—12月出筍較少,主要是出筍高峰期已過(guò),同時(shí)雨水季節(jié)逐步減少,氣溫逐步偏低冷,出筍量降低,9月后長(zhǎng)出的竹筍和立竹容易在越冬時(shí)受寒害。
瓜多竹較小的筍一般20~30 d長(zhǎng)出側(cè)枝,長(zhǎng)到40~70 d后,開(kāi)始展葉,停止長(zhǎng)高,慢慢長(zhǎng)成老竹。而地徑達(dá)到7.5 cm的竹筍需要4個(gè)月才出側(cè)枝展葉,5個(gè)月停止高生長(zhǎng)??偠灾龉S越大,生長(zhǎng)的時(shí)間越長(zhǎng),出筍越小,停止生長(zhǎng)越快。
瓜多竹在試驗(yàn)區(qū)生長(zhǎng)良好,新長(zhǎng)竹子的竹高和地徑均隨竹齡增長(zhǎng)而增大,種植第2年,平均竹高3.1 m,平均地徑2.2 cm,單株最高達(dá)6.1 m,單株地徑最大達(dá)3.8 cm;種植第3年,平均竹高6.25 m,平均地徑4.1 cm,單株最高達(dá)9.0 m,單株地徑最大達(dá)5.6 cm;種植第4年,平均竹高7.88 m,平均地徑5.3 cm,單株最高達(dá)11.1 m,單株地徑最大達(dá)7.6 cm(圖2)。瓜多竹種植第3年可逐漸郁閉成林,竹叢疏伐及時(shí),肥料及時(shí)供應(yīng)的竹叢出筍大,長(zhǎng)得高。
圖2 瓜多竹年均竹高與地徑Fig.2 Annual average bamboo height and ground diameter of Guadua amplexifolia
植物的生物量包含地上和地下2部分,竹類(lèi)的地上部分包含枝、葉、稈,地下部分包含蔸、竹鞭和根系統(tǒng)。瓜多竹為叢生竹,地下部分主要由粗大縮短的竹蔸和細(xì)而密集的竹根組成。為求研究的可靠性,要將相鄰竹的連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總生物量的77.15%~83.58%,平均80.36%,這說(shuō)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,以竹稈所占生物量比例最大,為58.26%~71.16%,平均64.71%。3 a生竹稈干生物量占總生物量的比例比2 a生竹高,這說(shuō)明隨年齡的增長(zhǎng),瓜多竹的干生物量比例逐漸往稈轉(zhuǎn)移,有利于竹材產(chǎn)量的提高(表1)。
表1 瓜多竹地上與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%
竹齡/a枝葉稈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
竹類(lèi)植物各器官的組織結(jié)構(gòu)和功能不同,其含水率也有不同。通過(guò)測(cè)定2個(gè)年齡瓜多竹枝、葉、稈、蔸、根的含水率狀況,竹兜的含水率最大,根次之,稈、葉和枝依次減小;3 a生竹的葉、稈、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:表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
調(diào)查了3塊樣地,對(duì)瓜多竹進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定。瓜多竹單株稈平均干生物量為4.23 kg/株,單株全竹平均干生物量為6.26 kg/株。林分單位面積稈平均干生物量為2.55 kg/m2,單位面積全竹平均干生物量為3.90 kg/m2(表3)。
表3 竹稈、全竹生物量產(chǎn)量估算
由表3可以看出,與3 a(≥3)生竹相比,2 a生竹在單株稈干生物量和單株全竹干生物量中產(chǎn)量高,在單位面積稈干生物量和單位面積全竹稈生物量產(chǎn)量低,這是因?yàn)? a生的竹胸徑普遍高于3 a(≥3)生竹,但單位面積內(nèi)樣竹的數(shù)量卻低于3 a(≥3)生竹,這說(shuō)明隨著竹林的生長(zhǎng),新長(zhǎng)竹子的竹高和地徑均隨竹齡增長(zhǎng)而增大,竹稈、全竹生物量產(chǎn)量也會(huì)逐漸增高。
引種以來(lái),通過(guò)對(duì)瓜多竹病蟲(chóng)害、抗風(fēng)性、抗寒性觀察發(fā)現(xiàn):在試驗(yàn)期間內(nèi),瓜多竹基本沒(méi)有病蟲(chóng)害發(fā)生;瓜多竹長(zhǎng)勢(shì)高,根淺,容易被風(fēng)吹倒,受威爾遜、海鷗臺(tái)風(fēng)以及局部強(qiáng)對(duì)流天氣的影響時(shí),均有竹株被連根拔起的現(xiàn)象發(fā)生;瓜多竹在引種地能正常生長(zhǎng),但在冬季容易發(fā)生寒害,長(zhǎng)時(shí)間低溫陰雨天氣特別是氣溫低于零度時(shí),瓜多竹會(huì)不同程度地受害,最終導(dǎo)致竹苗、立竹頂部和剛出土不久的竹筍受凍干枯或壞死。2014年2月20日受極端寒冷天氣的影響,當(dāng)日最低氣溫為-2.1℃,瓜多竹較幼嫩的立竹、竹筍因受寒害影響,從梢頂逐漸干枯至離地面1 m高的位置,受害立竹約占總立竹數(shù)的30%。雖然竹林受寒害后次年一般都能恢復(fù)正常生長(zhǎng),但其生長(zhǎng)勢(shì)和生長(zhǎng)量會(huì)受到一定的影響。
瓜多竹形態(tài)獨(dú)特美觀,竹壁厚,生物量大,是具觀賞性與實(shí)用性為一體的竹種。本研究從福建華安縣引種瓜多竹,對(duì)其生長(zhǎng)狀況、出筍期、盛筍期、停筍期、高度、粗度、病蟲(chóng)害發(fā)生情況、越冬受凍情況以及各器官的含水率和生物量分配等方面進(jìn)行了研究。
1)瓜多竹一年四季均有出筍,4月下旬至8月下旬出筍最多,成林后,平均每叢竹每年可出筍13根,新竹的竹高和地徑均隨竹齡增長(zhǎng)而增大,其中竹林栽植第4年,平均竹高7.88 m,平均地徑5.3 cm。
2)瓜多竹各器官中,竹兜的含水率最大,根次之,稈、葉和枝依次減小,其中稈的含水率從1段到5段成一個(gè)先增后減的趨勢(shì),在2段達(dá)到最大。
3)瓜多竹生物量大,地上部分干生物量占總生物量的77.15%~83.58%,平均80.36%,并且竹稈所占生物量比例最大,為58.26%~71.16%,平均64.71%。對(duì)瓜多竹林分竹材產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)算發(fā)現(xiàn),瓜多竹新竹竹高和地徑均隨竹齡增長(zhǎng)而增大,竹稈、全竹生物量產(chǎn)量也會(huì)逐漸增高。
4)瓜多竹長(zhǎng)勢(shì)高,根淺,容易被風(fēng)吹倒,無(wú)明顯病蟲(chóng)害影響,但受寒冷低溫天氣影響大。
1)瓜多竹在原產(chǎn)地多數(shù)分布于海拔1 500 m以下,年降雨量 1 300~1 400 mm,相對(duì)濕度80%左右,氣溫20~26℃的沿海和內(nèi)陸地區(qū)[2],稈高可達(dá)18 m,胸徑10~15 cm[1]。本研究的引種地降雨量比原產(chǎn)地少,氣溫也略低,引種未能達(dá)到原產(chǎn)地種植的效果。
2)瓜多竹含水率的研究結(jié)果中,根與蔸的含水率與馬蘭濤等的研究有所不同,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],這有可能是不同生長(zhǎng)區(qū)域的影響。
3)瓜多竹生物量的研究結(jié)果與常用的毛竹生物量分配進(jìn)行比較,毛竹稈占單株生物量的比例低于60%,地上部分低于73%[9],而瓜多竹的稈及地上部分生物量所占比例平均值分別為64.71%與80.36%,比毛竹高[10]。
4)瓜多竹基本無(wú)病蟲(chóng)害的影響,但其根淺,易風(fēng)倒,而且受寒害影響大。
綜上,建議在試驗(yàn)地以南、受臺(tái)風(fēng)影響較少的地區(qū)進(jìn)行引種栽培。