覆蓋對毛竹早出筍營養成分含量的影響

王海霞 程 平 曾慶南 韓 偉

(1 江西省林業科學院 南昌 330032；2 弋陽縣鐵沙林場 江西上饒 334400)

采用林地覆蓋增溫措施生產的毛竹早出筍產品口感好、品質優，近年來日益受到消費者的喜愛。同時覆蓋生產的早出筍個體較大，易于采挖，售價較高，經濟效益較好，生產面積逐年擴大。早出筍的營養品質成為與產量同等重要的指標，為此，本文研究了覆蓋生產對早出筍營養成分的影響，以期為今后毛竹早出筍安全生產、品質調控及進一步產業化打下基礎。

1 試驗地概況

試驗地位于江西省上饒市弋陽縣，地理位置北緯28°3′55″—28°46′55″、東 經117°13′27″—117°37′45″，屬中亞熱帶季風濕潤氣候區，年平均氣溫18.1 ℃、最冷月1 月平均氣溫5.9 ℃、最熱月7 月平均氣溫29.5 ℃，極端最高溫41.4 ℃、極端最低溫－11.2 ℃，年降雨量1 350.2～2 843.7 mm。試驗地位于弋陽縣北部山區，有集中連片天然毛竹林超過163.33 hm2，試驗林位于林分下坡，海拔280～300 m，坡度平緩，土層深厚、較疏松、石礫含量低，紅壤土、微酸性。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

尿素、稻草和礱糠作為林地覆蓋材料。覆蓋前在林內均勻撒施尿素50 kg/667 m2，隨后對林地澆水，澆透后用稻草和礱糠進行覆蓋，覆蓋總厚度為40 cm。具體覆蓋方法參見江西省地方標準《毛竹早出筍培育技術規程》 (DB 36/T 1461－2021)[1]。

2.2 試驗設計

在林地內設置3 個試驗小區，小區面積為0.2 hm2，小區之間相距10 m 以上，小區內各設置20 m × 20 m 固定樣地1 個。2016—2017 年冬季不覆蓋，2017—2019 年進行連續覆蓋試驗，并于出筍期采取土樣和筍樣進行分析。

2.3 樣品采集

在每個樣地內，隨機挖取大小基本一致、無機械損傷、出土20 cm 左右的筍樣3 個，裝入樣品袋中放入樣品冷藏箱；當天剝去筍籜，切除不可食部分，取可食部分冷凍保存。返回實驗室后，將樣品切成小方塊混合，置高速組織搗碎機粉碎后過14目篩，后置于－80 ℃超低溫冰箱中保存待測。

2.4 檢測指標及方法

檢測指標有總氮、磷、鉀、還原糖、膳食纖維、鈣、鎂、鋅、銅及鐵元素含量?？偟捎肎B 5009.5—2016、磷采用GB 5009.87—2016、鉀采用GB 5009.268—2016、還原糖采用GB 5009.7—2016、膳食纖維采用GB 5009.88—2014 規定的方法檢測，礦質元素鈣、鎂、鋅、銅、鐵采用GB 5009.268—2016 規定的方法檢測。

2.5 數據處理

試驗數據采用Excel 錄入、求取平均數等，用DPS 數據處理系統進行統計分析。

3 結果與分析

3.1 不同覆蓋年限筍營養成分含量變化

2016—2019 年4 年期間竹筍營養成分含量測定結果見表1。從表1 可以看出，4 年期間毛竹早出筍中各營養成分含量變化呈現3 種規律：一是先增后減，二是先減后增，三是持續減少。

表1 不同覆蓋年限早出筍營養成分含量Tab.1 Nutrient contents of early shoots under different mulching durations

3.1.1 氮、磷、鉀元素含量變化

氮元素是植物體內蛋白質、維生素等的重要組成成分，對植物的生命活動、產量及營養品質均有極其重要的作用，被稱為植物生長的生命元素。磷元素是植物體內許多重要有機化合物的組分，以多種方式參與植物體內各種代謝過程，可稱之為能量元素。鉀是植物生長發育所必需的營養元素，在植物體內以離子狀態存在，流動性強，在作物體內能被反復利用，被稱為植物的血液元素。因此，研究毛竹筍內氮、磷、鉀的含量及其變化，是進一步研究毛竹早出筍營養品質和產量的基礎。

分析結果顯示(圖1)，氮元素含量較磷、鉀元素含量高，且呈現出先降后升的變化趨勢，這與蘇文會等[2]測定的毛竹冬筍中氮元素含量相差較大，具體原因有待于進一步分析。磷元素含量高于鉀元素，且整體上含量水平均較高，呈現出先升后降的變化趨勢。與江西省毛竹春筍的含量水平相比，氮和磷元素含量明顯偏高[3]。到第4年末，筍中氮、磷含量均高于對照林分，而鉀含量略低于對照林分。

圖1 不同覆蓋年限早出筍主要營養成分含量變化Fig.1 The content changes of major nutrients in early shoots under different mulching durations

3.1.2 還原糖和膳食纖維含量變化

還原糖是竹筍營養和風味的決定性物質，其含量水平直接決定著竹筍品質的高低。測定結果顯示，在毛竹早出筍中還原糖含量平均達10.45 mg/g，略低于江西省毛竹春筍含量水平(10.58 mg/g)[3]。在試驗的4 年期間，其含量水平總體上呈先降后升的變化趨勢，覆蓋第1 年含量有所降低、覆蓋第2 年含量持續降低，到覆蓋第3 年其含量快速增加，直至略低于未覆蓋的冬筍含量。

膳食纖維是一類不能被人體吸收但具有相當重要生理作用的一類物質，被營養學界認定為第7 類營養素，與蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質及水并列[4]。因此，筍中膳食纖維含量也成為反映竹筍營養品質的一個重要指標。測定結果顯示，毛竹早出筍膳食纖維平均含量為9.88 mg/g，與核桃、芝麻中的含量[5]相當，是非常優秀的高纖食物。試驗期間，筍中膳食纖維含量有微弱的先減后增的變化趨勢，覆蓋第1、2 年其含量均在微量減少，覆蓋第3 年則有所增加，但是增加幅度較小，最終含量超過了覆蓋前毛竹冬筍含量，但是整體上變化水平較小。這表明，林地短期覆蓋對毛竹筍膳食纖維含量的影響不大。

3.1.3 礦質元素含量變化

礦質元素參與人體許多功能的實現，如鋅參與人體多種酶的合成，可加速生長發育、增強創傷組織再生能力等。鐵是血紅蛋白與肌紅蛋白的重要組分；鈣是形成骨骼和牙齒得主要成分，還能減少鋁元素在體內積聚并降低膽固醇水平等；鎂是多種酶的催化劑，還有助于鈣吸收、蛋白質制造、脂肪代謝及遺傳基因的組成等。這些礦質元素人體自身不能合成，需要通過食物來獲取。因此竹筍中的礦質元素，可作為人體礦質元素的重要來源之一[3]。

檢測結果顯示，早出筍中礦質元素鈣(58.98 mg/kg)、鎂(55.33 mg/kg) 含量較高，其次為鐵(6.78 mg/kg) 和鋅(5.23 mg/kg)，銅元素含量較低，僅為0.41 mg/kg。均低于江西省毛竹春筍的含量水平，其中鈣、鎂含量不到春筍的一半(春筍中鈣、鎂含量分別為139.67 mg/kg、19.38 mg/kg)，銅略低于春筍中的含量(0.50 mg/kg)[2]。進一步分析可知(圖2)，鈣、鋅、鋅、銅均具有先減后增的變化趨勢，鐵元素含量呈現出持續減少的趨勢。其中，鈣元素變化幅度較大，到試驗期末，含量已經超過對照林分；鎂元素和鋅元素含量變化幅度較小，試驗期末與對照林分差異不大；而銅元素含量到試驗期末已遠低于對照林分。

圖2 不同覆蓋年限早出筍中礦質元素含量變化Fig.2 The content changes of mineral elements in early shoots under different mulching durations

3.2 營養成分含量之間的相關性

3.2.1 還原糖與各元素含量之間的相關性

以筍中氮、磷、鉀元素含量和礦質元素含量為自變量，還原糖含量為因變量，進行多元線性回歸擬合，可以得到還原糖含量與各元素含量之間的相關性。

1) 還原糖與氮、磷、鉀元素含量的相關性?；貧w方程為：y＝150.192 5－1.872 1x1(氮) ＋0.174 2x2(磷)－50.464 8x3(鉀)。從回歸方程可以看出，還原糖含量與氮、鉀元素含量呈負相關關系，而與磷元素含量呈正相關關系；鉀元素含量是影響還原糖含量的主要因素。進一步方差分析顯示(表2)，回歸方差較大，而剩余方差極小，P＜0.05，說明該回歸方程達到了顯著水平，回歸效果較好。

表2 筍還原糖含量與各元素含量相關性方差分析Tab.2 Correlation analysis of variance between reducing sugar content and mineral element contents in early shoots

2) 還原糖與大量元素鈣、鎂含量的相關性?；貧w方程為：y＝62.439 6－0.120 1x1(鈣)－0.811 7x2(鎂)?？梢钥闯?，筍中還原糖含量與鈣、鎂元素含量均呈負相關關系，而且鎂元素含量對還原糖含量的影響大于鈣元素的影響。方差分析顯示(表2)，回歸方差較大，而剩余方差極小，P＜0.01，說明該回歸方程達到極顯著水平，回歸效果極好。

3) 還原糖與微量元素鋅、銅、鐵含量的相關性?；貧w方程為：y＝2.683 9＋1.392 0x1(鋅) ＋60.433 8x2(銅)－3.579 2x3(鐵)?？梢钥闯?，還原糖含量與鋅、銅元素含量呈正相關關系，而與鐵元素含量呈負相關關系；且銅元素含量是影響還原糖含量的主要因素，其次為鐵元素含量，對其影響最小的是鋅元素含量。方差分析顯示(表2)，P＜0.01，回歸方程達到極顯著水平。

3.2.2 膳食纖維與各元素含量之間的相關性

以筍中氮、磷、鉀元素含量和礦質元素含量為自變量，膳食纖維含量為因變量，進行多元線性回歸擬合，可以得到筍膳食纖維與各元素含量間的相關性。

1) 膳食纖維與氮、磷、鉀元素含量的相關性?；貧w方程為：y＝20.915 2＋0.004 0x1(氮)＋0.154 2x2(磷)－4.527 0x3(鉀)?？梢钥闯?，鉀元素含量是影響膳食纖維含量的主要因素，其次為磷元素含量，再次為氮元素含量。膳食纖維含量與氮、磷元素含量呈正相關關系，而與鉀元素含量呈負相關關系，且受鉀元素含量的影響最大。進一步方差分析顯示(表3)，P＜0.05，說明該回歸方程達到顯著水平，回歸效果較好。

2) 膳食纖維與大量元素鈣、鎂含量的相關性?；貧w方程為：y＝31.715 7＋0.031 0x1(鈣)－0.427 8x2(鎂)?；貧w方程顯示，筍膳食纖維含量與鈣元素含量呈正相關關系，而與鎂元素含量呈負相關關系，且鎂元素含量對膳食纖維含量的影響大于鈣元素的影響。方差分析顯示(表3)，P＜0.05，說明回歸方程達到顯著水平，回歸效果較好。

3) 膳食纖維與微量元素鋅、銅、鐵含量的相關性。獲得的回歸方程為：y＝12.241 3－0.355 1x1(鋅) ＋3.002 1x2(銅)－0.256 6x3(鐵)?；貧w方程顯示，筍膳食纖維含量與銅元素含量呈正相關關系，而與鋅、鐵元素含量呈負相關關系；銅元素含量是影響膳食纖維含量的主要因素，其次為鋅元素含量，影響最小的是鐵元素含量。方差分析顯示(表3)，P＜0.01，說明該回歸方程達到極顯著水平，回歸效果極好。

4 結論與討論

本文測定的各項筍營養成分指標，在覆蓋期間均出現波動，但到試驗期末，絕大部分指標已經接近于試驗開始前的水平，這可能是由于剛開始覆蓋時，林分生理尚未適應新的生產模式，到第3 年時已經出現適應性。

在早出筍中，氮、磷、鉀元素含量均高于毛竹春筍，但還原糖、膳食纖維及礦質元素含量均低于春筍，這可能是由于早出筍未經陽光照射，部分元素尚未轉化成有機物，生理生長勢也不如春筍高，因此，對很多礦質元素的吸收力稍弱。具體原因，有待于進一步研究。

筍還原糖和膳食纖維含量與各元素含量之間均存在一定的相關性，其中與氮、鉀、鈣、鎂、鐵元素含量呈負相關關系，而與磷、鋅、銅元素含量呈正相關關系；根據回歸方程可知，各元素含量對還原糖含量的影響從大到小依次為銅、鉀、鐵、氮、鋅、鎂、磷、鈣，對膳食纖維含量的影響從大到小依次為鉀、銅、鎂、鋅、鐵、磷、鈣、氮?？梢?，對還原糖和膳食纖維含量影響較大的元素是銅和鉀元素，而土壤中含量較高、植物生長需求較大的元素氮以及大量礦質元素鈣對竹筍主要營養成分的影響反而較小，這為今后設計培育毛竹早出筍提出了新的思路。