王洪凱 王洪彬 王寶仁
摘 要 紅松是重要的經濟樹種,近年來,隨著對其資源需求量的不斷增加,紅松的栽培規模不斷擴大。為提升紅松經濟林的豐產能力與經濟效益,以吉林省磐石市為例,分析紅松經濟林栽培過程中存在的問題,提出采用容器化育苗技術,提高苗木質量;精確選址布局,科學整地配置場地;推廣海綿體致密化栽培技術,提高水肥利用率;制訂科學合理的剪枝方案,增加松脂產量等對策。
關鍵詞 容器化育苗;致密化栽培;科學剪枝;吉林省磐石市
中圖分類號:S791.247 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.10.078
紅松,作為東北地區珍貴的用材林與經濟林造林樹種,在生態環境改善和地方經濟發展中扮演重要角色。吉林省磐石市因其獨特的地理氣候條件,紅松經濟林建設取得了一定成效,然而在實際栽培過程中仍存在諸多技術瓶頸,制約了其潛力的充分發揮。結合磐石市紅松經濟林資源現狀,分析存在的問題,并提出針對性對策,旨在優化磐石市紅松經濟林管理模式,提升林木生產力與經濟效益。
1 資源概述
磐石市,地處吉林省中南部,屬溫帶大陸性季風氣候。根據最新的林業資源普查數據,磐石市紅松經濟林總面積在12 600余hm2,占全市森林總面積的近30%,其中平均樹齡在40年以上的成熟林占比超過45%,平均胸徑在38~42 cm,最大樹高達45 m,單株紅松的生物量超過10 m3,充分展示了磐石市紅松經濟林強大的生態承載能力和巨大的經濟潛力[1]。具體而言,每公頃紅松林年均固碳能力約20 t,相當于抵消了大量的溫室氣體排放。同時,每公頃松脂年均采集量為300 kg,產值可觀。然而,通過分析歷年生長監測數據發現,部分紅松林的實際生長速率和生物量積累低于同類地區最優水平,這反映出紅松經濟林的培育過程中存在一定的技術瓶頸[2]。因此,對磐石市紅松經濟林的栽培技術進行創新與優化,成為當前值得研究的關鍵課題。
2 存在的問題
2.1 育苗技術簡單落后,苗木質量難以保證
目前,磐石市紅松經濟林的育苗方法多沿用傳統的裸根苗培育模式,該技術手段較為簡單且相對落后,使得苗木質量難以得到有效保障。在苗木出圃階段,因根系發育不良或損傷而導致移植成活率長期在70%~75%,遠低于采用現代先進育苗技術如容器育苗法可達到的90%以上成活率。此外,現有育苗場設備陳舊,光照、溫度、濕度等環境調控能力有限,往往造成苗木生長周期延長,抗逆性減弱,生長勢較弱。此外,調查數據顯示,裸根苗培育過程中的苗木生長指標表現欠佳。例如,莖根比失衡,平均根長僅15~18 cm,根系表面積較小,限制了水分和營養元素的有效吸收[3]。磐石市紅松經濟林現存的育苗技術問題凸顯了傳統方法在提升苗木質量和適應現代林業高效生產需求方面的局限性,因此急需引入和推廣更為科學、高效的育苗技術和管理模式,以推動磐石市紅松經濟林的持續健康發展。
2.2 林地選擇和土壤整理不科學,影響樹木生長
理想的紅松生長環境要求土壤深厚肥沃、pH值適中、排水良好,并富含有機質。然而,磐石市部分紅松林地的土壤條件并不理想。據統計,磐石市現有紅松林地中,約有20%的林地土壤厚度低于50 cm,且有35%的林地pH值低于5.0,呈現明顯的酸性特征,這不利于紅松生長所需的礦物質元素的有效釋放與吸收[1]。實地調研發現,許多林地在種植前的土壤整理工作較為粗糙,缺乏必要的深耕、客土改良及有機肥料施加等步驟。這導致土壤有效磷、鉀含量普遍較低,分別低于理想閾值的60%和70%,而速效氮含量則波動較大,表明土壤養分供應極不穩定。此外,部分林地坡度陡峭,未經合理修整,導致水土流失嚴重,進一步降低了土壤的肥力和保水能力[4]。
2.3 海綿體致密化技術應用不足,水肥利用率低
在磐石市紅松經濟林的日常管理中,海綿體致密化技術的應用相對滯后,影響了水肥資源的有效利用效率。據統計,磐石市部分紅松林地土壤質地較為疏松,田間持水率平均值僅為20%,而采用海綿體致密化技術改良后的土壤,其田間持水率可超過35%,有利于減少水分蒸發損失,提高水分有效性。同時,針對土壤養分利用情況的研究顯示,未應用海綿體致密化技術的紅松林地,其氮、磷、鉀3種主要養分的利用率分別為25%、15%和20%,而成功應用該技術的林地,上述養分利用率分別提高到35%、22%和25%,土壤對養分的吸附和保留能力顯著增強,減少了養分隨雨水徑流的流失,從而節約了施肥成本,提升了肥料使用效果[5]。海綿體致密化技術在磐石市紅松經濟林中的推廣應用不足,造成了寶貴的水資源和肥料資源的浪費,進而限制了紅松林的生長潛力和經濟效益。
2.4 剪枝整形時間不當,影響松脂產量
在磐石市紅松經濟林的生產實踐中,剪枝整形時間的精確性對松脂產量具有決定性影響。相關研究表明,紅松樹皮內樹脂道的活躍期與其生長季節性緊密相關,樹脂分泌高峰期通常出現在春季新生木質部形成之前[1]。磐石市多個紅松林示范區的數據資料顯示,在春季萌動前20天至萌動期進行剪枝整形,松脂產量可提高約35%(以未正確修剪為對照組),樹脂道密度提高至每平方厘米2.8個,較常規修剪期高出約40%。
然而,若在夏秋季節,特別是在高溫多雨的7月至9月進行剪枝,會導致樹脂道受到損害,樹脂分泌活動明顯受抑。數據表明,在錯誤時間段剪枝,松脂產量平均下降22%,樹脂道堵塞率上升至35%,嚴重影響了松脂資源的開發利用效率[3]。同時,過早或過晚的剪枝會對樹木整體生長造成長期不利影響。例如,過早剪枝的紅松樣木的生長量比正常剪枝的樣木降低了18%,且恢復期較長。磐石市紅松經濟林在剪枝整形方面存在的主要問題是時間選擇的不科學性,直接影響樹脂道發育狀態、松脂產量及樹木生長活力等。
3 對策
3.1 采用容器化育苗技術,提高苗木質量
在磐石市紅松經濟林的豐產栽培實踐中,容器化育苗技術是克服傳統育苗弊端、確保苗木優質高效的關鍵途徑。具體實施中,通過嚴格把控,可實現對紅松苗木生長環境與生理特性的精準模擬和優化。1)選用適宜的育苗基質。例如,采用70%草炭土、20%蛭石和10%珍珠巖配比的混合基質進行容器育苗,此種基質結構的孔隙率為35%,電導率保持在0.5 dS·m-1,既能保證良好的透氣性和保水性,又能有效防止鹽堿化對幼苗根系的危害[2]。統計數據顯示,使用該基質配方培育的紅松苗木,其根系活力指數超過0.8,根干重較傳統裸根苗提高了40%[2]。2)建立科學的溫濕度控制系統。在育苗棚內設定適宜的育苗環境,日均溫度控制在20~25 ℃,相對濕度保持在60%~70%,可確保種子發芽率超過95%。3)通過安裝自動滴灌系統,按照每株每日供水量0.5 L的標準精準供水,可使苗木水分利用效率從傳統育苗的60%提高為85%以上,有效減少因水分管理不當引起的苗木病害,精準灌溉使苗木病害發生率降低了30%[2]。4)通過定期測定苗木生長參數并據此制訂精細化營養管理方案,以滿足不同生長階段的養分需求。例如,在苗木生長旺盛期,施加m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=2∶1∶1的全營養液,苗木的生長速率會顯著加快,相較于未施加營養液的對照組,容器育苗紅松苗木的年胸徑增量可提高35%,其木質化程度也有明顯提高[3]。
3.2 精確選址布局,科學整地配置場地
在林地選址上,遵循紅松生物學特性及生態適應性原則,優先選擇海拔在200~600 m、坡度≤25°、土壤類型以壤土和砂壤土為主的山地丘陵地帶,確保土壤pH值在5.0~6.5,有機質含量不低于3%,有效磷、鉀含量分別在15 mg·kg-1和200 mg·kg-1以上。例如,吉林市實驗林區調查數據顯示,遵循以上標準選定的林地,紅松幼苗成活率提高到90%以上,3年生紅松平均胸徑增益比非優選林地高25%[3]。在科學整地配置場地方面,實施梯田式整地模式,以減少水土流失,確保充足的土壤水分供應。按照等高水平線開墾環山梯田,梯田寬度一般設計為5~8 m,階面傾角不大于15°,并配備完善的排灌系統,使土壤含水量保持在田間持水量的60%~80%。此外,通過深翻整地,深度在30~40 cm,配合施入適量的有機肥和復合肥料。例如,每667 m2施用腐熟農家肥2~3 t、磷酸二銨30 kg、硫酸鉀20 kg,可大幅改善土壤物理結構與肥力狀況,促使紅松根系發育更為完善,有效提高紅松林生長速度和松脂產量。采取科學整地措施后的紅松經濟林,其林木生長量比未整地林地高30%,松脂年均產量提高5%[4]。
3.3 推廣海綿體致密化栽培技術,提高水肥利用率
海綿體致密化技術主要通過改良土壤結構,構建具有良好蓄水保肥能力的土壤環境,以最大限度地減少水分和養分流失,實現資源高效利用。以露水河林業局國家紅松良種基地為例,科研人員將土壤改良劑與有機物料(如生物炭、秸稈殘渣等)按一定比例混合后施入土壤深層,改造后的土壤容重下降約10%,孔隙度在45%~55%,形成了類似“海綿”的儲水保肥結構[3]。同時,通過精準灌溉系統,將水分和養分以緩慢、持續的方式輸送到根系分布區,從而顯著提高水肥的利用率。研究顯示,在實施海綿體致密化栽培技術的紅松林分中,土壤有效水分保持率由原來的30%提高至60%,而養分利用率也有顯著提高,氮、磷、鉀的農學利用率分別從30%、20%和35%提高至45%、30%和40%[4]。這種技術的應用還促進了紅松根系的生長發育,使得根系活力系數提高約20%,極大地增強了植株對水肥的吸收和利用能力。
3.4 制訂科學合理的剪枝方案,增加松脂產量
在磐石市紅松經濟林的豐產栽培實踐中,制訂科學合理的剪枝方案對于優化樹木生長結構、提高松脂產量具有重要作用。具體操作上,可根據紅松樹脂分泌的特點,選擇春季萌芽前和秋季落葉后作為剪枝的理想時段。春季剪枝應在新梢開始萌動前15~20 d進行,以確保剪口能在新的生長季及時愈合,刺激更多新梢生成,從而增加樹脂道的數量和活性。秋季剪枝則應選擇在落葉后至冬眠期前,此時剪枝有助于樹木儲備養分,調整樹冠結構,為來年樹脂分泌創造有利條件。在剪枝強度方面,需要兼顧樹木生長與松脂產量。對于中老齡紅松,應去除病蟲枝、枯死枝及過于密集影響光照的內膛枝,保持合理的枝葉比,確保冠層內有足夠的光照以刺激樹脂分泌。研究表明,在適當降低樹冠密度的基礎上,剪枝后紅松林的透光率提高,保持在60%~70%,松脂產量相較于未剪枝對照組平均提高了25%~30%[3]。此外,針對不同年齡階段的紅松,采取差異化剪枝策略。在幼齡期,注重培養主干和骨架枝,促進樹冠擴大和樹體壯大;進入結果期后,逐步調整樹冠形狀,保持適宜的枝葉密度,以提高光合作用效率和樹脂積累量。
4 結語
磐石市紅松經濟林的豐產栽培關鍵在于全面升級和優化各階段的管理技術。因此,深入探索與實踐這些關鍵技術要點,對于磐石市紅松經濟林的可持續發展與豐產栽培具有重要意義,為我國同類型林區的高效培育提供了寶貴經驗與技術參考。
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(責任編輯:張春雨)
作者簡介:王洪凱(1995—),本科,助理工程師,主要從事林業工程研究。E-mail:454284576@qq.com。