不同经营措施对鄂南毛竹笋用低产林形态特征及产量的影响

胡文杰 庞宏东 胡兴宜 胡江龙 李 铠

( 1. 湖北省林业科学研究院，湖北 武汉 430075；2. 湖北幕阜山竹林生态系统国家定位观测研究站，湖北 咸宁 437100；3. 咸宁市咸安区林业科学研究所，湖北 咸宁 437100；4. 湖北省林业勘察设计院，湖北 武汉 430000)

毛竹（Phyllostachys edulis）作为我国重要的森林资源之一，其笋材速生丰产的特性可带来巨大的经济效益[1-3]，毛竹笋已成为我国南方林业建设的重要经济来源之一[4-6]。毛竹笋用林在经营过程中，每年在进行采伐留养和采笋时，都会消耗林分大量的养分，而枯落物补充林分养分的量少且循环较慢，难以满足毛竹笋用林高产的需求，为避免林分地力衰退，就有必要采取施肥等经营措施[7-8]。立竹密度不仅关系到林内个体竞争，还对林分冠层结构有一定的影响，冠层结构对林分生产功能有重要影响[9]。因此，开展毛竹笋用林立竹密度调控与施肥处理研究具有重要意义。当前，围绕提高毛竹笋产量的研究较多[10]，吴良如等[11]对浙江建瓯市毛竹林的研究表明，当立竹密度为2700株/hm2时，毛竹笋产量最高，刘顺等[12]对江西吉安市毛竹林的研究表明，施肥可以显著提高竹笋产量，但这些研究主要是集中在密度或施肥单因素对竹笋产量的影响，这2个因素对毛竹笋形态特征及产量的综合影响的研究较少，且相关研究在鄂南地区鲜有开展。鄂南地区毛竹林资源丰富，但缺乏集约管理，对竹笋的开发利用程度很低，本研究以鄂南地区毛竹林为研究对象，综合开展立竹密度和施肥处理双因素对竹笋形态特征及产量的研究，拟为鄂南地区毛竹笋用林的经营发展、低产林改造提供参考依据。

1 试验区概况

试验地位于湖北省咸宁市贺胜桥林场（114°22′54″E，30°00′07″N），地貌为丘陵，属亚热带季风气候区，水热条件充足。该区域毛竹林地势平坦，试验前无人为经营措施，无明显石块，土壤为黄棕壤，水解氮含量179 mg/kg，有效磷含量1.22 mg/kg，速效钾含量64.6 mg/kg。自然立竹密度为3300～3750株/hm2，平均胸径10.51 cm。

2 试验设计

采用立竹密度和施肥种类双因素完全随机区组设计。立竹密度和施肥种类各3个水平。其中立竹密度为A1（2100～2550 株/hm2），A2（2700～3150 株/hm2），A3（3300～3750 株/hm2）。根据不同肥料的有效养分差异情况，施肥种类设置为B1（复合肥，1200 kg/hm2），B2（饼肥，7500 kg/hm2），B3（配方肥，1200 kg/hm2）。共 9 个处理。每个处理3个重复和CK（仅翻耕整地，无其他经营措施），共计30块样地。样地面积20 m× 20 m，每块样地间开沟隔开，沟宽和深为30 cm，防止窜笋。

2017年夏季，对所有样地进行全面翻耕整地，同时进行样地调查，记录每个样地毛竹的株树、胸径及度数等。在此基础上，按照试验设计，在各区组进行伐竹处理，主要以老竹、弱竹为主，伐竹完成后，各样地1度、2度、3度竹比例大致为1∶1∶1。在此之后进行施肥处理，复合肥和配方肥的施肥方式为撒施，饼肥的施肥方式为沟施，均为1次性施肥。 2018年3月底开始，选择盛笋期竹笋作为新竹留养，留养密度为各样地立竹密度的1/3，对其余竹笋进行采收，并进行测量，记录地径、笋高，并现场称取鲜质量。

3 结果与分析

3.1 毛竹笋形态特征及产量差异分析

毛竹笋形态特征及产量方差分析结果见表1。由表1可知，立竹密度、施肥种类对毛竹笋地径的大小没有显著影响，但其交互作用对地径有显著性影响（P＜0.05），说明立竹密度和施肥种类的共同作用会对竹林新竹胸径大小产生明显作用。然而，立竹密度、施肥种类及其交互作用对竹笋高度、径高比和产量均无显著影响。立竹密度和施肥种类交互作用对产量影响的显著性小于单独的立竹密度、施肥种类，说明其交互作用对产量的影响不明显，而施肥种类因素的离差平方和小于立竹密度因素，表明立竹密度因素对竹笋产量的影响较施肥种类更为明显。

表1 毛竹笋形态特征及产量方差分析Table 1 Variance analysis of morphological characteristics and yield of P. edulis

3.2 不同处理毛竹笋形态特征及其与立竹密度的关系

不同处理毛竹笋形态特征差异见表2。由表2可知，不同处理条件下，毛竹笋地径为8.57～9.65 cm，高度为35.34～39.62 cm，径高比为0.23～0.27。不同处理地径间存在显著差异（P＜0.05），高度和径高比无显著性差异，其中，A3B1处理的地径值显著大于A2B1处理和A3B2处理（P＜0.05）。高度最高的为A3B1处理，高度最低的为A1B2处理；径高比最小的为A3B2处理。

表2 不同处理毛竹笋形态特征差异Table 2 Morphological characteristics of P. edulis shoots under different treatments

立竹密度与形态特征的相关性分析结果见表3。由表3可知，毛竹笋地径、高度与立竹密度无显著关系，但径高比与立竹密度呈显著负相关关系（P＜0.05），由此表明随着毛竹林立竹密度的增大，其形态特征由“胖、矮”型逐渐变为“瘦、高”型，在不影响产量的前提下，可根据市场对竹笋形态特征的偏好适当选择合适的立竹密度。

表3 立竹密度与形态特征的相关性Table 3 Correlation between density and morphology characteristics of living P. edulis

3.3 立竹密度和施肥种类对竹笋产量的影响

不同立竹密度、施肥种类的竹笋产量见图1。由图1可知，随着立竹密度的增大，竹笋产量依次减小，分别为1859.52、1775.81、1563.78 kg/hm2，说明较低立竹密度的竹林更有利于竹笋产量的提高。3个立竹密度中，低立竹密度的竹笋产量变异系数最小，为18.65%，中等密度最大，为32.56%，高立竹密度的竹笋产量变异系数为26.48%，说明低立竹密度的样地间竹笋产量变异较小，竹笋产量更加稳定。在施肥种类中，复合肥的产量最高，其次分别为饼肥、配方肥，其对应的产量依次为1889.21、1669.51、1640.39 kg/hm2，由此表明在该地区，复合肥能更有效的提高竹笋产量。复合肥、饼肥和配方肥这3个施肥处理间竹笋产量变异系数分别为28.86%、30.36%和17.68%，表明配方肥处理的样地间竹笋产量变异较小，竹笋产量更加稳定。虽然复合肥处理的竹笋产量较高，但各处理间差异不显著，因此从施肥对生态环境，尤其是对土壤的影响来说，应当继续研究不同施肥处理对环境的影响，并综合产量与其对环境的影响综合选择施肥种类。

3.4 不同处理对竹笋产量的影响

不同处理竹笋的产量见图2。

图1 不同立竹密度、施肥种类的竹笋产量Fig. 1 The yield of living P. edulis under different density and fertilization types

图2 不同处理竹笋的产量Fig. 2 The yield of P. edulis shoots under different treatments

由图2可知，不同处理的样地竹笋产量均显著高于CK（P＜0.05），说明采取适当的经营措施能大幅提高竹笋产量。各处理竹笋产量为1299.15～2174.40 kg/hm2，CK的竹笋产量仅为517.35 kg/hm2。竹笋产量最高的为A1B1处理，产量最低的为A3B2处理。在低立竹密度中，复合肥表现最好，产量最高；在中立竹密度中，饼肥处理的产量最高，为1913.10 kg/hm2；在高立竹密度中，配方肥处理的产量最高，为1721.55 kg/hm2。由于不同处理间毛竹笋产量无显著性差异，而立竹密度直接关系到劳动成本的投入，因此，毛竹笋用林经营初期，在无法快速调低立竹密度的情况下，可考虑采用高密度即自然密度和配方肥处理。

4 结论与讨论

毛竹林分结构的优劣直接关系到竹笋的产量，而立竹密度则是毛竹林林分结构中的重要指标之一[13]。林分密度对林地生产力有显著影响[14]，立竹密度不仅反映了林内成竹之间的竞争，还直接影响到林内的透光条件，由此对竹笋产量产生影响。施肥可以明显改变土壤养分含量及微生物活性[15-16]，结合翻耕等经营措施则可显著改善土壤理化性质，并达到促进竹笋产量的目的。因此，毛竹林林分密度调控及翻耕施肥成为了目前竹林经营中最重要的经营措施[17-18]。肖祥希等[19]通过建立回归方程，认为竹笋产量与立竹密度以及立竹的年龄结构有密切关系，朱锦懋等[13]和吴良如等[11]分别对25个和36个毛竹林样地进行研究，发现最有利于提高竹笋产量的立竹密度为2820～3990株/hm2和2700株/hm2，而在本研究中，产量最高的立竹密度则为2100～2550株/hm2，说明不同地区最适合提高竹笋产量的立竹密度有所不同。已有大量研究表明[8，11，20]，施肥可以显著提高毛竹笋产量，本研究结果表明，施用复合肥的效果总体上最好。但在不同立竹密度中，不同施肥种类的表现效果有所不同，立竹密度为2100～2550株/hm2时，施用复合肥的产量最高，为2174.40 kg/hm2立竹密度为2700～3150株/hm2时，饼肥处理的产量最高，为1913.10 kg/hm2；立竹密度为3300～3750株/hm2时，则是配方肥处理的产量最高，为1721.55 kg/hm2。

立竹密度与施肥种类的单因素作用对竹笋地径无显著影响，该结果与朱锦懋等[13]和郭晓敏等[6]的研究结果一致，但其交互作用则对竹笋地径产生了显著性影响，且径高比与立竹密度显著负相关，说明通过调整立竹密度与施肥种类组合可改变竹笋的形态特征。已有研究表明，不同施肥、立竹密度及其交互作用对土壤有机碳含量无显著影响[21]，而土壤全N、水解N、全P、有效P及速效K等竹笋生长的必要元素含量与土壤有机碳含量呈显著正相关关系[22]，这在一定程度上解释了立竹密度、施肥种类及其交互作用对竹笋产量均无显著性影响的原因。在本研究中，饼肥为长效肥，其肥力释放过程相对较慢，因此，不同经营措施对竹笋产量的影响仍然有待进一步研究。