不同施肥措施对江西毛竹冰雪灾后林分产量的影响

2013-08-27王海霞彭九生杨光耀

江西农业大学学报 2013年2期

王海霞，彭九生，杨光耀，程平

(1.江西省林业科学院，江西南昌 330032;2.江西农业大学江西省竹子种质资源与利用重点实验室，江西南昌 330045)

竹类植物是地球陆地生态系统的重要组成部分，其生长快、用途广，具有重要的经济价值、良好的水源涵养和水土保持功能，竹林则被公认为21世纪世界上最重要的植物资源之一，竹类植物的研究和开发利用也愈来愈受到重视。

中国是世界上竹资源最为丰富的国家，竹子种类、竹林面积、竹材蓄积和产量均居全球之冠。江西是我国毛竹重点产区之一，现有竹类植物22属180余种，竹林面积98.6万hm2，其中毛竹(Phyllostachys edulis)是构成江西竹类资源的最主要成分。全省现有毛竹林面积96.9万hm2[1]，占全省竹林面积的98.3%。毛竹林是我省重要的森林资源，在林业经济中占有重要的地位。经营毛竹是毛竹产区的传统产业，也是当地林农重要的经济来源。

然而，2008年1月中旬以来我国南方出现了历史上罕见的长时间降雪冰冻灾害天气，江西是这次特大低温雨雪冰冻灾害的重灾区之一，毛竹林在这次灾害中遭遇了重大打击[2－3]，全省80.9万hm2毛竹林(2008年)，受灾面积高达73.9 万hm2，受损毛竹6亿株，受灾率90%、灾情指数0.42[4－6]。大量的竹子被折断、破裂、翻蔸，给竹农及竹林生态系统造成巨大损失。灾后全省各地均采取了一系列的恢复措施，江西省政府还推出了林业抗灾救灾工程，但是南方毛竹林以往受冰雪灾害的影响表现在局部地区，采用的主要是钩梢、摇梢等措施，防灾、减灾，特别是灾后恢复技术相对缺乏，如何快速、有效促进灾后竹林恢复，是摆在江西林业面前的一大紧迫难题。

毛竹是喜肥树种，其生长发育过程中需要消耗大量的养分，合理施肥是促进毛竹林稳产、丰产的必要措施。对于灾后的竹林，及时、有效地补充生长所需养分，增强竹林的抗逆能力，是促进其健康生长、快速恢复的必要措施。

以往竹林的施肥主要采用土壤施肥，不仅肥料用量多，而且劳动强度也大，而此次灾害中毛竹受灾面积前所未有，要大面积地实施土壤施肥势必难以实现。竹腔施肥是一项不破坏土壤、操作简便、成本较低的微肥技术。该技术在江西部分毛竹林被应用，不仅能有效提高竹材、竹笋的产量[7－8]，还能显著提高竹笋品质、竹材的物理、力学性能[9－11]，表现出较好的优势。

另外，据林连光[14]调查，正常经营的林分，林中竹蔸的平均数量为3 952.5个/hm2，竹蔸占林地面积的比例平均为10.4%。灾后竹林清理后，势必留下大量的竹蔸，由于伐兜结构特殊、材质坚硬，在自然状态下需经十多年才能自行腐烂，这必将严重占据林地有效面积。而竹蔸施肥能有效加速竹蔸的腐烂速度，同时提高竹笋产量[12]。

综上所述，笔者结合江西毛竹资源特点，选择对竹腔施肥、竹蔸施肥进行试验，研究两项技术措施及其组合对灾后毛竹林产量的影响，以期筛选出低成本、易实施、便于大面积推广的施肥措施，为江西乃至南方竹林灾后生长提供技术参考。

1 研究方法

1.1 研究区域概况

取材于江西3个毛竹集中分布区的16个毛竹主产县(区)，其中德兴、宜黄、安福、井冈山、遂川、万载位于第一集中分布区，崇义、大余、上犹、定南位于第二集中分布区，武宁、瑞昌、彭泽、万年、贵溪、南昌位于第三集中分布区，垂直分布于海拔1 300 m以下，主要为材用林，多为纯林，部分与杉阔组成混交林[13]。平均立竹度1 770株/hm2，平均胸径9 cm。

1.2 试验设计

根据江西毛竹林资源状况，在全省设置试验林分，对竹蔸施肥(A)、新竹竹腔施肥(B)、新竹+老竹竹腔施肥(C)、竹蔸+竹腔施肥(D)4项施肥措施(组合)进行试验，比较产量考察因子(发笋数、新竹数、新竹胸径及成竹率)及投入/产出比对不同施肥措施的响应情况。每种施肥措施设置4个重复，每个试验林分设置1个对照，并在各林分内设置面积为400 m2的固定监测样地，全省共设试验和对照固定样地各16个。

1.3 施肥方法及施肥量

(1)竹腔施肥。在新竹或1～2度立竹的竹秆基部钻孔引洞后用注射器注入毛竹增产剂稀释液，每株立竹平均注射5 mL，然后用黄心底土封口。施入BNP毛竹增产剂15瓶/hm2(1 500 mL)。

(2)竹蔸施肥。在竹株伐后及时打通竹蔸节隔，每蔸桩腔内施尿素0.25 kg，然后覆土填埋竹蔸或填平封口。施入750 kg/hm2尿素。

(3)新竹+老竹竹腔施肥。施入15瓶/hm2BNP毛竹增产剂，新竹及老竹各750株。

(4)竹蔸+竹腔施肥。施入7.5瓶BNP毛竹增产剂、375 kg/hm2尿素。

1.4 林分调查

采取每竹(木)检尺法进行样地本底调查和新竹数量、新竹胸径检测，同时调查样地出笋等情况。

1.5 数据分析

采用方差分析对各试验的产量因子增量进行分析。

2 成本及效益核算

2.1 成本核算

(1)肥料成本。BNP毛竹增产剂40元/瓶、尿素2元/kg，肥料成本新竹竹腔施肥、新竹+老竹竹腔施肥均为600元/hm2、竹蔸+竹腔施肥为1 050元/hm2、竹蔸施肥为1 500元/hm2。

(2)施肥劳务。1个劳力新竹竹腔施肥日施工量1.33 hm2、老竹竹腔施肥0.67 hm2、竹蔸施肥仅为0.067 hm2，劳力日工资100 元。

由此推算施肥劳务成本，新竹竹腔施肥为75元/hm2，新竹+老竹竹腔施肥为112.5元/hm2、竹蔸+竹腔施肥为787.5元/hm2、竹蔸施肥为1 500元/hm2。

(3)单位面积施肥成本。施肥成本新竹竹腔施肥为675元/hm2、新竹+老竹竹腔施肥为712.5元/hm2、竹蔸+竹腔施肥为1 837.5元/hm2、竹蔸施肥为3 000元/hm2。

2.2 效益及投入/产出比核算

毛竹春笋平均2 kg/个，平均售价竹笋4元/kg、竹材20元/株，竹笋采挖成本1元/kg、竹材采伐2元/株，由此推算收益竹笋为3元/kg、竹材为18元/株。每公顷的效益推算:每公顷效益(元)=新竹量(株)×270(元/株)+(发笋数－新竹量)(株)×30(kg/株)×45(元/kg)

根据各试验林分竹笋及竹材产量，按照以上定量、定价，计算出各施肥措施的投入产出比，见表1。

表1 投入/产出比Tab.1 Input/output ratio 元

3 结果与分析

3.1 总体分析

全省32个固定样地监测资料显示:各项施肥措施对灾后毛竹林的笋材产量均有不同程度的提高，其中平均发笋量、新竹量、新竹胸径及成竹率分别比对照林分增加892.2株/hm2、726.6株/hm2、0.58 cm和11.20%，提高比率达80.62%、97.27%、7.04%及17.78%，特别是发笋数和新竹量，比对照林分高出近1倍，效果十分显著。

不同的施肥措施对提高林分产量有所差异。由图1可知，施肥措施对林分产量增量的影响规律相对一致，无论是发笋数、新竹量还是成竹率，都以新竹竹腔施肥林分比对照林分增加的最多，且施肥成本最低，投入产出比也最低，为1∶16.20(表1)。

从方差分析结果来看(表1)，各施肥措施对林分产量的影响并不显著，相比之下，对新竹量的影响较大。

3.2 各产量因子响应分析

(1)发笋数。施肥能有效提高林分的发笋量，施肥林分平均比对照林分样地内多发笋35.7株(折合892.2 株/hm2)。

从图1中a图看，以新竹竹腔施肥(B组)林分发笋量增加最多，增量由大到小依次为B、D、C、A组。

(2)新竹量。施肥对提高新竹量有较好的效果，施肥林分平均比对照林分样地内新增新竹29.1株(折合726.6 株/hm2)。

从图1b来看，以新竹竹腔施肥林分新竹增量最大，增量由大到小依次为B、D、C、A组，这与施肥措施对发笋数的影响规律一致。

(3)新竹胸径。施肥林分平均胸径比对照提高了0.58 cm，增量由大到小依次为C、D、B、A组。其中竹蔸施肥林分反而较对照林分低0.05 cm。

(4)成竹率。施肥林分比对照林分有所提高，最高的处理(新竹竹腔施肥)提高了73%，各施肥林分平均增量依次为B＞C＞D＞A组(见图1d)。

表2 方差分析Tab.2 Variance analysis

图1 各施肥林分较对照林分产量指标增量变化Fig.1 Incremental of each index in experiment than contrast stands

3.3 投入产出比

投入产出比是指“项目投入资金与产出资金之比，即项目投入1个单位资金能产出多少单位资金”。其数量常用“1∶N”的形式表达，N值越大，经济效果越好。目前，市场上较为认可的基准投入产出比为1∶3，小型项目可略低一些，大型项目可略高一些。从表1可以看出，N均值为5.41，除竹蔸施肥2.13外，其他施肥措施N值远远高于基准值。由此可见，从短期效益来看，除竹蔸施肥外，其他3种施肥方法均值得应用和推广。N值依次为B＞D＞C＞A组，这与施肥措施对发笋数、新竹量的影响规律一致。

4 结论与讨论

(1)此次冰雪灾害中，竹林受损严重，适当的施肥措施能有效促进竹林生长，有效提高竹林的生产能力，这与张勇江[14]等“施肥处理毛竹数量有逐年增加的趋势”的研究结论一致。

(2)各项技术措施都能有效提高竹林的产量，而新竹竹腔施肥则是较好的施肥措施，不仅能有效提高竹林产量，还能大幅度的降低施肥成本和施肥劳务，将投入/产出比降到极低。

(3)各施肥措施对新竹胸径的提高不太理想，究其原因，可能是因为灾后竹林受损太大，林冠大幅度减少，导致光合生产力减少，林分干物质积累能力减弱，而施肥后发笋量增大，林分积累的干物质无力支撑大量新竹生长需求所致。

(4)竹蔸施肥是劳动强度最大、施肥成本最高的施肥措施，施肥后，对竹林生产能力虽然有所提高，但较其他施肥措施来讲，效果不太理想。据林连光[15]研究，竹蔸施肥后，竹蔸需30个月以上时间才能完全腐烂。据此分析，竹蔸施肥对提高林分生产能力效果不甚理想，可能是由于竹蔸施肥是将肥料施入砍伐的竹蔸内，肥料的吸收和传导需要一定的过程且损耗较大，肥料的利用率较低，进而直接影响林分产量的提高，长期的施肥效果还有待于观察和研究。

(5)研究结果显示，快速实现冰雪灾害林分的恢复，竹腔施肥是首选的施肥措施，成本低廉、劳动强度小、增产效果显著，建议灾区特别是偏远山区使用。

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