基于不同经营措施对毛竹林产量的影响分析
2022-06-29施联光
施联光
(福建省将乐国有林场,福建 三明 365000)
毛竹隶属刚竹属、竹亚科、禾本科。为我国南方面积最大、分布广泛、经济价值最好的竹种之一,毛竹拥有生长快、产量高、效益大、用途广、周期短的诸多优势。作为毛竹的主产地的福建省,为中亚热带和南亚热带交融的气候特点,具有丰富的水热资源。统计数据显示,福建省竹林面积为99.7万hm2,占福建省总林面积的11.5% 左右,每年增加的竹林面积为1.60万hm2,竹林面积以及物种都排名全国前列,成为福建省得天独厚的自然资源优势,其中最典型的经济类竹种就是毛竹。毛竹面积大约为85.8万hm2,占福建省总体竹林面积的87.1%。本研究针对毛竹材用林经营中必不可少的改造年度、立地等级、竹林密度调节、施肥水平等综合经营技术进行深度研究,力求探索毛竹材用林高产措施。
1.试验地概况
试验基地设立在福建省将乐县黄潭镇上峰村92林班8大班1小班、吴村村93林班3大班3小班,地理坐标介于117o15'~117o17',北纬26o45'~26o47'之间,该区域属于亚热带季风气候,光照充足,四季特征明显。年均气温为18.9℃,极端气温最低值为40℃,极端气温最低值为-7.8℃。年日照量为1650h, 无霜期289d,相对湿度年均为81%以上。降水量年均为1550~2000mm。试验地海拔644~966m,处于中山带长坡中间位置,南坡的坡度24o,属于厚土层的红壤土壤,确定为一级的立地质量等级。呈现稀少的林下植被,具备适宜毛竹生长的水热、光、土壤条件。
2.材料和方法
2.1 试验材料
主要利用笋竹专用肥作为肥料,氮、磷、钾总养分含量≥31%( 16-5-10)。该肥料配方合理,不仅能增强笋竹的抗病和抗灾能力,并且促进竹材质量优良、通直均匀,且含有竹子生长需要的多种螯合态微量元素。同时选择普通化肥进行对照施用。
2.2 试验方法
2.2.1 本研究试验设计采用L12 (211)的正交模式,设定改造年度(PY) 、立地等级(SG)以及肥料种类(FS)三个因子,每个因子设计2个水平。进行全面踏查后,设置12个标准样地,包括Ⅰ级和Ⅱ级林地各2个,作为样地的笋用林基地必须是立地条件和经营状况相似的地块,每个样地面积为667m2。本文的试验开展于2016~2018年。首先,对不同改造年度和不同立地条件的样地分别使用毛竹专用肥和普通化肥,同时采用不同的施肥方式和不同的经营措施。
2.2.2 进行不同立竹密度以及新竹产量试验,试验设计采取随机区组进行,设置4个处理的3次重复,每个样地面积为667m2。试验密度设置为:A、3440 株/hm2; B.3740 株/hm2;C、4040株/hm2;D、4340株/hm2;每个样地都利用相同的深翻施肥和常规的经营措施,以保证竹林在采伐后达到试验设计的密度。
2.2.3 基于施肥方式不同对产量的影响的试验,共设计3 个重复的5种处理方法。处理方式1:与样地1对照,不采用处理措施;处理方式2:进行沟施;处理方式3:进行穴施;处理方式4:蔸施;处理方式5:撒施。施肥时间为2018年6月和2019年8月各施一次,为100kg的施肥量,春笋大年施肥量占总用肥量的40%,春笋占据比例为60%。
2.2.4 基于不同经营措施影响毛竹产量的试验,共设计3 个重复的3种处理方法。处理方式1:喷灌;处理方式2:沟施并喷灌;处理方式3:沟施。设定为100kg的施肥量,春笋大年施肥量占总用肥量的40%,春笋占据比例为60%。667m2喷灌10t。
3.结果与分析
3.1 改造年度和立地条件下产量影响差异
3.1.1 改造年度
通过试验,将同一处理水平间的出笋量和新竹生长进行差异性对比,结果显示两个改造年度的笋产量和增幅的差异,分别体现出显著差异和极显著差异,其中2016年改造林地的冬笋产量显著高于2018年改造的林地(P=0.041<0.05),但增幅显著低于2018年(P=0.035<0.05)。春笋的差异与其类似,春笋产量和增幅在两个改造年度间差异都达到了极显著(P<0.01)。2016年改造林地新竹胸径极显著超过2018年改造的林地(P=0.001<0.01),但没有明显的增幅差异(P=0.65>0.05)。由此可见,改造期越长就越有利于提升林地出笋量和新竹的胸径。
3.1.2 立地级别
通过立地级的对比显示,对比冬笋产量,I级立地都显著高于Ⅱ 级立地 (P=0.27<0.05),但I级立地的增幅显著低于Ⅱ级立地(P=0.036<0.05);而I级立地春笋产量极显著高于Ⅱ级立地(P=0.000<0.01),但没有显著的增幅差异。但增幅差异不显著。对于新竹胸径,I级立地显著高于Ⅱ级立地(P=0.040<0.05),但没有显著的增幅差异。由此显示,立地级别越高出笋量就越高,而且新竹胸径也越大。另外,针对肥料的处理,专用肥对冬笋和春笋的产量提升都极显著高于普通肥料(P=0.000<0.01),虽然在增幅上专肥影响显著低于普肥(P=0.016<0.05),但影响春笋增幅却不显著(P=0.057>0.05),同时,从新竹胸径提高上,施用专肥优于普肥。所以,分析单一的处理因素,立地级别高、改造年度长、施用专肥的样地更有助于提升竹林的产量。
3.2 优化竹林结构和产量关系
本研究利用3440株/hm2、3740hm2、4040 株/hm2、4340株/hm2的不同竹林密度进行试验,新竹生长状况如表1所示。
表1 密度试验各样的新竹生长情况(株)
通过表1不难看出,随着竹林密度的增大新竹数表现出先增大后减少的趋势,竹林密度为4040株/hm2时显示最大新竹株数,竹林为 3440 株/hm2时显示减小新竹株数。从2016年新竹方差的分析不难看出,F0.30(4,11),<F=1.55<F0.55(4,11),即不同密度间新竹株数只是在a=0.30的水平上呈现显著差异;通过分析2018年新竹数方差,也只是在a=0.30的水平上表现显著差异。所以,毛竹材用林新竹株数最多是在密度为 4040 株/hm2时,该密度有利于增加毛竹林的产量。
3.3 不同施肥方式对产量的影响
试验结果显示,施肥可以明显提升笋产量,本试验的四种施肥方式单位面积笋产量比对照分别增长81.2%、85.3%、63.5%、46.1%;与对照组相比,单位面积竹材产量分别增长54.2% 54.2% .24.1%、16.4%;净产值比对照组分别增长57.0%、62.0%、34.1%.14.2%。不同施肥方式产生的效果比较:穴施〉沟施〉兜施〉撒施。
3.4 不同的经营措施对产量的影响
试验结果显示,产量最高的为沟施并喷灌措施,三种方式单位面积笋产量比对照组分别增长81.1%、118.9%、203.0%;单位面积竹材产量比对照组分别增长54.2%、57.4%、74.0%;单位面积净产值比对照组分别增长57.1%、88.0%、113.1%。不同经营手段产生的效果比较:沟施并喷灌〉喷灌,沟施并喷灌〉沟施。足以体现出制约毛竹结构与功能的重要因素是土壤水分状况。
4.结果与讨论
4.1 不同立地条件和改造年度对产量的影响
试验显示,试验基地的立地条件、气候以及经营水平,显著影响竹林的经营成效和产量。本研究利用对不同改造年度、不同立地条件以及不同肥料种类样地试验结果发现,针对毛竹林年度笋产量和竹材产量的提高,经营措施的促进作用最明显,而且大小年中毛竹生长特性对冬笋产量有明显的影响,该结论与现有的成果一致。改造时间的长短直接影响林地的立竹结构以及土壤结构的调整。研究表明,Ⅱ~Ⅲ度母株的数量和胸径对新竹产量影响极大,可以利用伐竹和垦复等手段对林地土壤理化性质和林地光照进行改善,促进养分的有效利用。
4.2 竹林密度对产量的影响
试验结果显示,随着竹林密度的增大新竹数表现出先增大后减少的趋势,竹林密度为4040株/hm2时显示最大新竹株数,竹林为 3440 株/hm2时显示减小新竹株数。所以,对竹林结构进行调整,确保科学合理的竹林密度是提升竹林质量和数量的重要因素。
4.3 施肥水平对竹林产量的影响讨论
4.3.1 施肥方式
总体上分析,本文介绍的几种施肥方式都能够明显提升单位面积笋产量,但其中效果最好的是穴施方式,其次是沟施。穴施和沟施肥料的同时进行林地复垦的作业,让土壤的孔隙度得到改良,大大增强了土壤的保肥和蓄水的能力,效果极佳。沟施肥的方式更有助于引导竹鞭向深处发展,促进地下结构的合理分布,对竹林的长远发展具有重要的作用。而穴施的方式比沟施方式工作量更小、费用更低,是目前福建省林农首选的施肥模式,并且很适合大面积的竹林应用。兜施的方式可以将肥料直接作用在毛竹上,利用竹鞭将养分传送给主体,最适合毛竹采伐半年内进行应用。撒施的方式效果明显低于其他几种施肥方式,可以综合应用。
4.3.2 沟施加灌溉
试验表明,经营管理最佳的方式是沟施肥加喷灌的模式,因为笋体是由95%的水分构成的,竹笋对水的需求量是巨大的。所以,竹农在选用正确的施肥方式外,最好同时配合喷灌。实践证明,一年之内的毛竹需水最强烈的季节有两个,第一是秋季8~9月的笋芽分化期,第二是10月~翌年2月的孕笋期。如果连续干旱一个月左右,就要对毛竹实施灌溉,最大限度地提升土壤湿度,确保土壤含水率维持在竹笋生长必需的标准上,达到提高笋产量和促进毛竹生长的目的。
4.3.3 施肥量对毛竹产量的影响
施肥量140kg到180kg之间竹林效益增加较大,但将施肥量200kg到250kg之间的差异不大,这就显示养分已经可以满足毛竹生长所需,施加更多的肥料不仅会增加成本,还会导致烂根、烂鞭等不良现象的发生,甚至导致毛竹死亡。所以,最佳的施肥量以多200kg最为适宜。原则上,立地条件肥沃的竹林可以适当少施,立地条件较差的竹林则应当多施,并且要通过多年施肥,不断改善土壤肥力,改良立地条件。
结束语
毛竹是我国南方重要的经济作物,是林农增产增收、改善生活的关键资源。但在很多地方还存在着一定的毛竹林的疏残林。本研究表明,对改造年度和立地条件已经明确在建的毛竹林而言,施用专业的毛竹肥是提高产量的主要措施;随着竹林密度的增加,毛竹材用林新竹株数也会呈现先增大后减少的改变趋势,因此,对竹林结构进行调整,确保科学合理的林分密度,是提升毛竹林质量和产量的关键因素。结果显示,不论是何种施肥方式都能显著提高单位面积笋产量,但最佳的施肥方式是沟施同时喷灌。