不同經營措施對鄂南毛竹筍用低產林形態特征及產量的影響

胡文杰 龐宏東 胡興宜 胡江龍 李 鎧

( 1. 湖北省林業科學研究院，湖北 武漢 430075；2. 湖北幕阜山竹林生態系統國家定位觀測研究站，湖北 咸寧 437100；3. 咸寧市咸安區林業科學研究所，湖北 咸寧 437100；4. 湖北省林業勘察設計院，湖北 武漢 430000)

毛竹（Phyllostachys edulis）作為我國重要的森林資源之一，其筍材速生豐產的特性可帶來巨大的經濟效益[1-3]，毛竹筍已成為我國南方林業建設的重要經濟來源之一[4-6]。毛竹筍用林在經營過程中，每年在進行采伐留養和采筍時，都會消耗林分大量的養分，而枯落物補充林分養分的量少且循環較慢，難以滿足毛竹筍用林高產的需求，為避免林分地力衰退，就有必要采取施肥等經營措施[7-8]。立竹密度不僅關系到林內個體競爭，還對林分冠層結構有一定的影響，冠層結構對林分生產功能有重要影響[9]。因此，開展毛竹筍用林立竹密度調控與施肥處理研究具有重要意義。當前，圍繞提高毛竹筍產量的研究較多[10]，吳良如等[11]對浙江建甌市毛竹林的研究表明，當立竹密度為2700株/hm2時，毛竹筍產量最高，劉順等[12]對江西吉安市毛竹林的研究表明，施肥可以顯著提高竹筍產量，但這些研究主要是集中在密度或施肥單因素對竹筍產量的影響，這2個因素對毛竹筍形態特征及產量的綜合影響的研究較少，且相關研究在鄂南地區鮮有開展。鄂南地區毛竹林資源豐富，但缺乏集約管理，對竹筍的開發利用程度很低，本研究以鄂南地區毛竹林為研究對象，綜合開展立竹密度和施肥處理雙因素對竹筍形態特征及產量的研究，擬為鄂南地區毛竹筍用林的經營發展、低產林改造提供參考依據。

1 試驗區概況

試驗地位于湖北省咸寧市賀勝橋林場（114°22′54″E，30°00′07″N），地貌為丘陵，屬亞熱帶季風氣候區，水熱條件充足。該區域毛竹林地勢平坦，試驗前無人為經營措施，無明顯石塊，土壤為黃棕壤，水解氮含量179 mg/kg，有效磷含量1.22 mg/kg，速效鉀含量64.6 mg/kg。自然立竹密度為3300～3750株/hm2，平均胸徑10.51 cm。

2 試驗設計

采用立竹密度和施肥種類雙因素完全隨機區組設計。立竹密度和施肥種類各3個水平。其中立竹密度為A1（2100～2550 株/hm2），A2（2700～3150 株/hm2），A3（3300～3750 株/hm2）。根據不同肥料的有效養分差異情況，施肥種類設置為B1（復合肥，1200 kg/hm2），B2（餅肥，7500 kg/hm2），B3（配方肥，1200 kg/hm2）。共 9 個處理。每個處理3個重復和CK（僅翻耕整地，無其他經營措施），共計30塊樣地。樣地面積20 m× 20 m，每塊樣地間開溝隔開，溝寬和深為30 cm，防止竄筍。

2017年夏季，對所有樣地進行全面翻耕整地，同時進行樣地調查，記錄每個樣地毛竹的株樹、胸徑及度數等。在此基礎上，按照試驗設計，在各區組進行伐竹處理，主要以老竹、弱竹為主，伐竹完成后，各樣地1度、2度、3度竹比例大致為1∶1∶1。在此之后進行施肥處理，復合肥和配方肥的施肥方式為撒施，餅肥的施肥方式為溝施，均為1次性施肥。 2018年3月底開始，選擇盛筍期竹筍作為新竹留養，留養密度為各樣地立竹密度的1/3，對其余竹筍進行采收，并進行測量，記錄地徑、筍高，并現場稱取鮮質量。

3 結果與分析

3.1 毛竹筍形態特征及產量差異分析

毛竹筍形態特征及產量方差分析結果見表1。由表1可知，立竹密度、施肥種類對毛竹筍地徑的大小沒有顯著影響，但其交互作用對地徑有顯著性影響（P＜0.05），說明立竹密度和施肥種類的共同作用會對竹林新竹胸徑大小產生明顯作用。然而，立竹密度、施肥種類及其交互作用對竹筍高度、徑高比和產量均無顯著影響。立竹密度和施肥種類交互作用對產量影響的顯著性小于單獨的立竹密度、施肥種類，說明其交互作用對產量的影響不明顯，而施肥種類因素的離差平方和小于立竹密度因素，表明立竹密度因素對竹筍產量的影響較施肥種類更為明顯。

表1 毛竹筍形態特征及產量方差分析Table 1 Variance analysis of morphological characteristics and yield of P. edulis

3.2 不同處理毛竹筍形態特征及其與立竹密度的關系

不同處理毛竹筍形態特征差異見表2。由表2可知，不同處理條件下，毛竹筍地徑為8.57～9.65 cm，高度為35.34～39.62 cm，徑高比為0.23～0.27。不同處理地徑間存在顯著差異（P＜0.05），高度和徑高比無顯著性差異，其中，A3B1處理的地徑值顯著大于A2B1處理和A3B2處理（P＜0.05）。高度最高的為A3B1處理，高度最低的為A1B2處理；徑高比最小的為A3B2處理。

表2 不同處理毛竹筍形態特征差異Table 2 Morphological characteristics of P. edulis shoots under different treatments

立竹密度與形態特征的相關性分析結果見表3。由表3可知，毛竹筍地徑、高度與立竹密度無顯著關系，但徑高比與立竹密度呈顯著負相關關系（P＜0.05），由此表明隨著毛竹林立竹密度的增大，其形態特征由“胖、矮”型逐漸變為“瘦、高”型，在不影響產量的前提下，可根據市場對竹筍形態特征的偏好適當選擇合適的立竹密度。

表3 立竹密度與形態特征的相關性Table 3 Correlation between density and morphology characteristics of living P. edulis

3.3 立竹密度和施肥種類對竹筍產量的影響

不同立竹密度、施肥種類的竹筍產量見圖1。由圖1可知，隨著立竹密度的增大，竹筍產量依次減小，分別為1859.52、1775.81、1563.78 kg/hm2，說明較低立竹密度的竹林更有利于竹筍產量的提高。3個立竹密度中，低立竹密度的竹筍產量變異系數最小，為18.65%，中等密度最大，為32.56%，高立竹密度的竹筍產量變異系數為26.48%，說明低立竹密度的樣地間竹筍產量變異較小，竹筍產量更加穩定。在施肥種類中，復合肥的產量最高，其次分別為餅肥、配方肥，其對應的產量依次為1889.21、1669.51、1640.39 kg/hm2，由此表明在該地區，復合肥能更有效的提高竹筍產量。復合肥、餅肥和配方肥這3個施肥處理間竹筍產量變異系數分別為28.86%、30.36%和17.68%，表明配方肥處理的樣地間竹筍產量變異較小，竹筍產量更加穩定。雖然復合肥處理的竹筍產量較高，但各處理間差異不顯著，因此從施肥對生態環境，尤其是對土壤的影響來說，應當繼續研究不同施肥處理對環境的影響，并綜合產量與其對環境的影響綜合選擇施肥種類。

3.4 不同處理對竹筍產量的影響

不同處理竹筍的產量見圖2。

圖1 不同立竹密度、施肥種類的竹筍產量Fig. 1 The yield of living P. edulis under different density and fertilization types

圖2 不同處理竹筍的產量Fig. 2 The yield of P. edulis shoots under different treatments

由圖2可知，不同處理的樣地竹筍產量均顯著高于CK（P＜0.05），說明采取適當的經營措施能大幅提高竹筍產量。各處理竹筍產量為1299.15～2174.40 kg/hm2，CK的竹筍產量僅為517.35 kg/hm2。竹筍產量最高的為A1B1處理，產量最低的為A3B2處理。在低立竹密度中，復合肥表現最好，產量最高；在中立竹密度中，餅肥處理的產量最高，為1913.10 kg/hm2；在高立竹密度中，配方肥處理的產量最高，為1721.55 kg/hm2。由于不同處理間毛竹筍產量無顯著性差異，而立竹密度直接關系到勞動成本的投入，因此，毛竹筍用林經營初期，在無法快速調低立竹密度的情況下，可考慮采用高密度即自然密度和配方肥處理。

4 結論與討論

毛竹林分結構的優劣直接關系到竹筍的產量，而立竹密度則是毛竹林林分結構中的重要指標之一[13]。林分密度對林地生產力有顯著影響[14]，立竹密度不僅反映了林內成竹之間的競爭，還直接影響到林內的透光條件，由此對竹筍產量產生影響。施肥可以明顯改變土壤養分含量及微生物活性[15-16]，結合翻耕等經營措施則可顯著改善土壤理化性質，并達到促進竹筍產量的目的。因此，毛竹林林分密度調控及翻耕施肥成為了目前竹林經營中最重要的經營措施[17-18]。肖祥希等[19]通過建立回歸方程，認為竹筍產量與立竹密度以及立竹的年齡結構有密切關系，朱錦懋等[13]和吳良如等[11]分別對25個和36個毛竹林樣地進行研究，發現最有利于提高竹筍產量的立竹密度為2820～3990株/hm2和2700株/hm2，而在本研究中，產量最高的立竹密度則為2100～2550株/hm2，說明不同地區最適合提高竹筍產量的立竹密度有所不同。已有大量研究表明[8，11，20]，施肥可以顯著提高毛竹筍產量，本研究結果表明，施用復合肥的效果總體上最好。但在不同立竹密度中，不同施肥種類的表現效果有所不同，立竹密度為2100～2550株/hm2時，施用復合肥的產量最高，為2174.40 kg/hm2立竹密度為2700～3150株/hm2時，餅肥處理的產量最高，為1913.10 kg/hm2；立竹密度為3300～3750株/hm2時，則是配方肥處理的產量最高，為1721.55 kg/hm2。

立竹密度與施肥種類的單因素作用對竹筍地徑無顯著影響，該結果與朱錦懋等[13]和郭曉敏等[6]的研究結果一致，但其交互作用則對竹筍地徑產生了顯著性影響，且徑高比與立竹密度顯著負相關，說明通過調整立竹密度與施肥種類組合可改變竹筍的形態特征。已有研究表明，不同施肥、立竹密度及其交互作用對土壤有機碳含量無顯著影響[21]，而土壤全N、水解N、全P、有效P及速效K等竹筍生長的必要元素含量與土壤有機碳含量呈顯著正相關關系[22]，這在一定程度上解釋了立竹密度、施肥種類及其交互作用對竹筍產量均無顯著性影響的原因。在本研究中，餅肥為長效肥，其肥力釋放過程相對較慢，因此，不同經營措施對竹筍產量的影響仍然有待進一步研究。