黃國偉 張亞東 樊孝萍 張新葉 邢建華

摘 要: 江漢平原黑楊大徑材高效培育模式,需采用良種良法并做到因地制宜,以南方型黑楊優良品種為主,配合多種技術措施,形成高效培育技術模式或體系。
關鍵詞: 江漢平原;黑楊;大徑材;培育模式
中圖分類號:S723.1文獻標識碼:A文章編號:1004-3020(2021)03-0082-05
江漢平原地處長江中游和漢江的中下游,位于湖北省的中南部(29°26′~31°10′N,111°30′~114°32′E),總面積大小約4.6萬km2。江漢平原以北亞熱帶季風氣候為主,雨量大、日照時間長、四季明顯。平均年降水量在1 100~1 400 mm之間,其中4~9月的降水量大約占到年降水總量的72%。無霜期243~275 d,1月平均氣溫2~4 ℃,7月平均氣溫27.8~28.8 ℃,這些氣候條件都極有利于農林業發展。江漢平原除了部分地區有少量海拔較低的平緩崗地以及低山丘陵外,主要是海拔較低的湖積沖積形成的平原,河湖眾多,水資源豐富。土壤以水稻土和潮土為主,經調查分別占到平原總面積的48.81%和33.01%,成為江漢平原最主要的土壤類型。
江漢平原水熱條件豐富,是南方型黑楊Populus nigra最適宜的栽培區[1],20世紀70年代江漢平原引種黑楊派楊樹并取得成功,帶動了以楊樹為主要原料的加工業的迅猛發展,使得平原湖區的林業實現了由弱到強的質的飛躍,成為湖北省農村產業結構調整和農民增收的重要方面[2]。隨著當前木材加工企業對膠合板,家具加工企業對大規格的旋切材,優質鋸材等需求量大大增加,整個行業對楊樹工業資源材的規格,對木材材質等也提出了更高要求,但其相應的大徑材高效培育關鍵技術與栽培一般楊樹速豐林存在較大差異[3],因此,總結歸納江漢平原黑楊大徑材高效培育模式,對湖北省楊樹產業發展具有重要促進作用。
江漢平原黑楊大徑材高效培育模式,需采用良種良法并做到因地制宜,以南方型黑楊優良品種為主,配合多種技術措施,形成高效培育技術模式或體系。
1 造林地選擇
大徑材培育首先要選擇優質的造林地,如果造林地選擇不好,會造成投入急劇增加,無法達到預定的培育目標。因此,大徑材培育一定要科學選擇造林地,保證立地條件優越,為大徑材培育提供良好的物質基礎。
江漢平原的林業土壤主要分布于河灘地、葦地、農用地、低濕地,溝渠路旁和村莊附近。江漢平原的林業土壤主要是潮土類,包括有灰潮土和潮土兩個亞類,除極少數泛濫沉積物形成潮土亞類外,絕大多數江河沖積物發育成為灰潮土。一般而言,灰潮土可按質地的差異分為四大類,即砂質灰潮土,砂壤質灰潮土、壤質灰潮土和粘質灰潮土。
砂質灰潮土主要分布于江漢平原沿江河岸地帶,是歷年江河泛濫的砂質沉積物形成的,質地砂土,含砂量極高,土壤疏松,通氣透水性強,持水量小,土壤有機質含量低,氮、磷等養分含量少,保肥能力差。
砂壤質灰潮土多與砂質灰潮土交錯分布,砂壤質灰潮土一般距泛濫主流或河床較遠,質地為砂壤土,土質疏松,通氣透水性能較強,持水能力較弱,有機質和氮、磷等養分含量較少,保肥能力較差。
壤質灰潮土分布于距泛濫主流或河床較遠的泛濫平原中,質地壤土和粉壤土,土壤質地適中,大小孔隙搭配適當,通氣透水較好,具有良好的保水和保肥能力,有機質和氮磷等需求養分也有很高的含量,釋放和供應水分和養分的能力也較強,是一類較好的林業用地土壤。
粘質灰潮土一般分布于距泛濫主流或河床遠的低濕地帶,質地粘壤土和粘土,粘重,通氣透水性差,雖然具有較好的保水保肥能力,同時含有有機質以及氮、磷等養分充足,但土壤水肥氣熱條件的協調能力較差。
江漢平原黑楊大徑材高效培育的造林地最好選擇砂壤質灰潮土和壤質灰潮土,砂質灰潮土和粘質灰潮土盡量少選或不選。培育大徑材土壤有效層厚度大于1 m,地下水位1.0~2.0 m。一般來說黑楊比較耐水淹,但是如果遭遇大水,楊樹林持續淹沒大于35 d,也會對楊樹的生長產生很大影響,嚴重制約生物量的積累。所以造林時,要避免在可能發生連續35 d以上淹水的立地上營造楊樹林,特別是培育目標為大徑材楊樹林。
2 深翻整地
在造林前一年的秋、冬季全面機耕深翻整地,深度40~50 cm。地勢低洼地要開溝筑壟,確保不積水。對于連栽的楊樹造林地,最好輪作農作物或綠肥一年,使林地養分與地力得到恢復。如果不輪作,深翻整地造林后,林分郁閉前堅持3~4年林下套種糧油作物或綠肥作物,以耕代撫,恢復地力。
3 良種壯苗選擇
良種是基礎,相對于配套的栽植技術和措施,選擇良種造林是最經濟的做法,同時效益最明顯,所以必須根據造林地的立地情況以及氣候特征選擇適宜的審認定良種。根據前期引種及選育栽培實驗,在江漢平原地區生長較好的楊樹新品種主要有:丹紅楊、南林862楊、南林3804楊、南林3412楊、南林895楊、楚林2號楊、華石1號楊、華石2號楊、中潛系列楊、中嘉系列楊及新選育的優良無性系或品種等。
楊樹大徑級的工業用材林造林苗必須選擇達到要求的優質壯苗,苗木規格為Ⅰ級(苗高≥4.5 m、地徑≥3.5 cm)或Ⅱ級苗木(苗高≥4.0 m、地徑≥3.0 cm)。具體要求包括:苗木壯實,高粗均勻,枝梢完全木質化,頂芽飽滿,無機械損傷,無檢疫病蟲害等。
4 造林方法
在江漢平原地區楊樹采用插干深栽造林,主要在落葉后冬春季造林,造林后雨水較多成活率高。春季造林時間為土壤解凍以后,樹芽萌動之前,冬季可在落葉后,平均氣溫高于0℃時造林。插干深栽造林方法的優點是苗木成活率高,生長量大,造林成本低。
造林前應將苗木基部浸泡水中2~3 d,利于楊樹基部萌發不定根,先用鋼釬打0.6~1 m的深孔,再將苗木深插至孔內底部,并澆適量水,然后將樹苗扶正,并用雙腳踩實,這樣苗木才能與土壤結合緊密,并再次培土,高出地面約15 cm。
5 栽植密度
對于培育大徑級黑楊工業資源材,選擇科學的造林密度非常重要。不同的品種和造林地條件,配套的造林技術以及造林后撫育管理等都與密度緊密相關。確定密度完成造林后,中間一般不再調整造林密度,應該根據樹種的工藝成熟齡和經濟成熟齡結合培育目標,選擇科學的年齡進行采伐收獲。根據長期試驗結果,南方型黑楊大徑材的造林密度,一般情況下單株的營養面積要大于24 m2。
在江漢平原的長江外灘或葦地,宜采用大行距,小株距的造林密度,大行距有利于間作和行洪,株距小則可以提高木材產量,提升抗洪能力。試驗證明,在江漢平原的長江外灘等季節性淹水地段采用3 m×15 m或3 m×16 m的大行距小株距造林密度,一個輪伐期內每年皆可進行農林復合經營,且適于培育大徑材。栽植200~220株/hm2,采伐年齡定為9~10年,能培育出小頭直徑在32 cm以上的大徑材。
經營強度非常高的內垸地區,同時立地條件也比較好,則應適當的稀植,行株距6 m×5 m、6 m×6 m、8 m×4 m、8 m×5 m、10 m×4 m、10 m×3 m等,栽植255~330株/hm2之間,可在林齡11年左右的時候采伐,一般小頭直徑可達28 cm以上。對于經營程度不高,但立地條件相對較好時應適當密植,栽植株數可控制在350~430株/hm2之間,行株距調整為6 m×4 m、8 m×3 m、5 m×5 m、6 m×5 m等,林齡10年時采伐,可收獲小頭直徑在21 cm以上的大中材。
當培育目標為大徑材時,為提高效益,結合農林間作施肥撫育等需要,提高楊樹生長速度和質量,可通過設置帶狀寬窄行或者采取大行距小株距的搭配,延長農作物間作時間,充分開發林地價值。帶狀寬窄行的寬行行距一般在12 m以上,而窄行的株距和行距不易過小,一般要大于4 m×4 m,這樣窄行郁閉時間早,寬行郁閉時間長,可增加農林間作時間。大行距小株距一般設置行距為10 m左右,株距4 m左右,林農兼作可持續4年。
6 農林復合經營
“三分造、七分管”,中耕除草、灌溉施肥等撫育管理是保證楊樹人工林林分質量和經濟效益的關鍵措施之一。開展復合經營、發展林下經濟,通過以耕代撫的方式,不僅林分撫育管理效果好,而且能獲得較好經濟效益,值得大力推廣。
目前江漢平原楊樹復合經營模式主要包括林下種植和林下養殖兩大類。
6.1 林糧油模式
林糧油模式是在林下行間間作糧食作物或油料作物。通過間作,農作物生命周期短,勤施肥除草,可以提高土壤肥力,從而促進林木生長,這樣既降低了土地使用成本,又可改良土壤,而且還可以提高經濟效益。
間作林齡:沒有郁閉的林地。
林下作物:林下糧油作物有花生、南瓜、豆類、小麥、芝麻、棉花、薯類、油菜等低稈作物,這些間作中研究發現豆類間作獲得收益最高,主要因為豆類生長期短,價值高,同時比較耐陰,適應林下環境,自身可以固氮增加肥力,與林木存在互補效應,促進林木生長。
經濟效益:增加林木生長量8%~10%,還可節約林木撫育成本,獲得糧食收入每666.7 m2 500~1 200元。
6.2 林藥模式
林藥模式是指利用藥材的耐蔭性,在林下進行種植獲得收益的一種方式。隨著林木的生長和逐漸郁閉,林下濕度大,溫度低,阻擋了陽光暴曬,特別適合一些耐蔭性藥材生長。
間作林齡:林分郁閉前后均可進行,根據不同藥材特性具體確定。
林下藥材:適于林下種植的常見藥材有百合、益母草、半夏、瓜蔞、白術、芍藥、蒼術、夏枯草、板藍根等。
經濟效益:合理經營,不僅有效促進林木生長,同時也能收獲大量的優質藥材,據統計林下藥材種植年收入超過2 000元/666.7 m2。
6.3 林菌模式
林菌模式是指利用林下空間種植可食用菌類的復合經營模式。因為林下獨特的環境特點,如光線弱,溫度低,濕度較大,氧氣充沛,晝夜溫差較小,非常適合食用菌類的栽培。
適宜林齡:造林大約5年,林分基本達到郁閉以后進行菌類栽培。
林下菌類:雞腿菇、雙孢菇、香菇、平菇、草菇、姬菇、木耳等。
經濟效益:食用菌的生產周期比較短,從菌棒投放開始,到完成收獲不超過3個月。目前培育的部分優良品種,其生長周期進一步縮短。只要科學經營,林下菌類種植僅食用菌一項年收入可超過6 000元/666.7 m2,經濟收入可觀。
6.4 林菜模式
林菜模式既利用林下空間進行蔬菜種植。根據林木生長期和林下環境,結合不同蔬菜特點,在不同時期種植不同的蔬菜,幼林期可種植喜光種類,半郁閉可種植具有一定耐蔭性的品種,還可以根據樹木和蔬菜的物候差異選擇相應的種類進行錯時種植,從而充分利用林下空間,提高經濟效益。
間作林齡:根據不同蔬菜品種需光特性決定。
林下蔬菜:春季有番茄、茄子、辣椒、黃瓜、迷你冬瓜等,夏季有小白菜、空心菜、豇豆、黃瓜等,秋季有菜薹、苤藍、甘藍、青花菜、芥菜等,冬季有萵筍、油麥菜、西芹、蘿卜、大白菜、大蒜等。
經濟效益:參照林糧油模式。
6.5 林畜草模式
林畜草模式是在林下種植草料,為畜牧業提供飼料。該模式可收割優質牧草出售,也可直接在林下放養畜禽,發展養殖業,同時養殖牲畜會產生大量糞便,可作為有機肥施入土壤,形成一條生態產業鏈。
間作林齡:郁閉度0.8以下均可。
林下植物:紫花苜蓿、黑麥草、白三葉、金蕎麥或小麥等。
林下養殖林齡:造林4年以上,林下活動空間大的林地。新造林地禁止放養,以免傷害幼樹。養殖畜類有兔、羊、豬等。
經濟效益:林下間作牧草收益同林下間作糧油模式基本相同,林下養殖牲畜產生的糞便通過處理發酵,轉變為有機肥,促進林木快速生長,養殖牲畜本身也有較好效益。
6.6 林禽模式
林禽模式是指利用林下空間進行禽類養殖的模式,通過林下養禽充分利用林地資源,改良林地土壤,收獲肉、蛋、木材等,提高林地產出和經濟價值。
適宜林齡:郁閉度0.7左右的林下,因光線較弱已無法進行林下種植,可利用林地資源進行家禽養殖。
養殖方式:散養和圈養。
林下禽類:雞、鴨、鵝等。
經濟效益:一個是家禽產生的糞便作為有機肥改良土壤,促進樹木生長,另外家禽捕食減少部分害蟲和一些雜草,從而形成一個良性的生態食物鏈,并且散養的家禽肉蛋品質好,價值高,頗受市場歡迎,通過科學養殖雞、鴨、鵝等,可實現1年多輪養殖,肉蛋收入可觀,經濟效益顯著。
7 平衡施肥
通過科學配置獲得最優的施肥效果一直是林業科研的熱點和重點,想要實現最佳施肥,需綜合考慮林地土壤養分供應能力、楊樹養分需求規律、施肥時期、施肥方法、肥料種類及用量等方面的因素。
針對楊樹人工林土壤養分的研究結果表明,土壤中N和Zn含量是影響江漢平原楊樹人工林生長的重要因素。楊樹不同生長時期對養分的需求存在較大差異,一般第一年栽植因為根系不發達,施肥效果差,2~3年后根系發達,吸收能力增強,此時需肥量大,施肥效果顯著,四五年后可逐步減少肥料施入。不過,每年5月份在楊樹進入速生期之前,采取周圍四點穴施的方式進行施肥,會大大促進楊樹的高、徑及木材材積生長。因此,在江漢平原地區,楊樹造林當年不施肥,從第二年開始每年的速生期之前,特別是梅雨季節之前進行四點穴施的方式施肥,肥料一般用復合肥、尿素等,使用楊樹專用肥效果更佳,在江漢平原N、P、K、Zn養分要素按推薦比例施用(N∶P2O5∶K2O∶ZnSO4=200∶150∶200∶20,kg/hm2),一年N肥用量大約為60 kg/hm2。
8 中耕除草
沒有進行農作物套作的林地,一般情況下幼林期每年至少中耕撫育3次,其中3月底和6月份各進行一次中耕撫育,秋天完成第三次中耕。一般每年秋天末期進行一次撫育,在樹兜附近松土淺耕,并及時除草。
9 整形修枝
修枝是培育楊樹大徑材的關鍵措施之一,不僅有利于調節干、枝、葉之間物質分配,促進林木生長,也能提高主干圓滿度、減少死節形成,提高木材品質。
修枝時間:秋冬落葉休眠時修剪,生長早期5月初也可修剪。
修枝強度:在江漢平原培育南方型黑楊大徑材,造林之前,剪掉選擇的造林苗未充分木質化的頂稍,保留頂部壯實的側芽。在造林第1~3年內少修枝,但要及時修除“多頭枝”,保留1個通直粗壯的主梢,同時抹去基部萌條以及病枝殘枝;在造林第4~6年,當主干上第1輪側枝著生部位的直徑超過9 cm時,可以剪除第一輪側枝,往后及時觀察,以2年的頻率剪去主干一輪大側枝,枝下高控制為樹高的三分之一左右,隨著樹高增加,枝下高大于9 m以后,可不再進行修枝。
修枝方法:用作修枝的刀具一定要非常鋒利,選擇要修的枝條先從基部由下向上用力鏟一刀,再自上而下割一刀,這樣不會撕裂樹皮,切口平滑,沒有枝樁,利于愈合,同時對枝條割傷處進行涂蠟封護,這樣可以減少失水和病菌入侵。
10 病蟲害防治
病蟲害以預防為主,防治結合,早防早控。造林品種應選擇經過審認定抗性強的良種,采取多品種混合造林,及時清除病害蟲害材料,經常檢查病蟲害情況,早發現早治療,加強蟲害天敵保護和利用,減少農藥使用量,注重生物防治,根據情況適當采取化學防治。詳細防治參考附表[4]。
11 采伐
達到采伐年齡后進行采伐,要清理全部樹兜并加以利用,同時耕地松土,改良土壤,保持林地肥力,實現可持續利用。
參 考 文 獻
[1]張守功,齊力旺,尹剛強.速生高抗林木新品種高效培育技術體系與產業化[J].中國農業科技導報,2010,1(3):1-7.
[2]馬常耕.我國楊樹雜交育種的現狀和發展對策[J].林業科學,1995,31(1):60-67.
[3]趙天錫.美洲黑楊及其雜種在世界和我國楊樹栽培中的地位與作用[J].世界林業研究,1992,5(1):74-81.
[4]唐萬鵬,胡興宜,崔鴻俠,等.楊樹短周期纖維用材林造林技術規程[J].湖北林業科技,2012(01):78-81.