不同施肥措施對江西毛竹冰雪災(zāi)后林分產(chǎn)量的影響

王海霞，彭九生，楊光耀，程 平

(1.江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌 330032;2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 江西省竹子種質(zhì)資源與利用重點(diǎn)實驗室，江西 南昌 330045)

竹類植物是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其生長快、用途廣，具有重要的經(jīng)濟(jì)價值、良好的水源涵養(yǎng)和水土保持功能，竹林則被公認(rèn)為21世紀(jì)世界上最重要的植物資源之一，竹類植物的研究和開發(fā)利用也愈來愈受到重視。

中國是世界上竹資源最為豐富的國家，竹子種類、竹林面積、竹材蓄積和產(chǎn)量均居全球之冠。江西是我國毛竹重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)之一，現(xiàn)有竹類植物22屬180余種，竹林面積98.6萬hm2，其中毛竹(Phyllostachys edulis)是構(gòu)成江西竹類資源的最主要成分。全省現(xiàn)有毛竹林面積96.9萬hm2[1]，占全省竹林面積的98.3%。毛竹林是我省重要的森林資源，在林業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。經(jīng)營毛竹是毛竹產(chǎn)區(qū)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也是當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)重要的經(jīng)濟(jì)來源。

然而，2008年1月中旬以來我國南方出現(xiàn)了歷史上罕見的長時間降雪冰凍災(zāi)害天氣，江西是這次特大低溫雨雪冰凍災(zāi)害的重災(zāi)區(qū)之一，毛竹林在這次災(zāi)害中遭遇了重大打擊[2－3]，全省80.9萬hm2毛竹林(2008年)，受災(zāi)面積高達(dá)73.9 萬hm2，受損毛竹6億株，受災(zāi)率90%、災(zāi)情指數(shù)0.42[4－6]。大量的竹子被折斷、破裂、翻蔸，給竹農(nóng)及竹林生態(tài)系統(tǒng)造成巨大損失。災(zāi)后全省各地均采取了一系列的恢復(fù)措施，江西省政府還推出了林業(yè)抗災(zāi)救災(zāi)工程，但是南方毛竹林以往受冰雪災(zāi)害的影響表現(xiàn)在局部地區(qū)，采用的主要是鉤梢、搖梢等措施，防災(zāi)、減災(zāi)，特別是災(zāi)后恢復(fù)技術(shù)相對缺乏，如何快速、有效促進(jìn)災(zāi)后竹林恢復(fù)，是擺在江西林業(yè)面前的一大緊迫難題。

毛竹是喜肥樹種，其生長發(fā)育過程中需要消耗大量的養(yǎng)分，合理施肥是促進(jìn)毛竹林穩(wěn)產(chǎn)、豐產(chǎn)的必要措施。對于災(zāi)后的竹林，及時、有效地補(bǔ)充生長所需養(yǎng)分，增強(qiáng)竹林的抗逆能力，是促進(jìn)其健康生長、快速恢復(fù)的必要措施。

以往竹林的施肥主要采用土壤施肥，不僅肥料用量多，而且勞動強(qiáng)度也大，而此次災(zāi)害中毛竹受災(zāi)面積前所未有，要大面積地實施土壤施肥勢必難以實現(xiàn)。竹腔施肥是一項不破壞土壤、操作簡便、成本較低的微肥技術(shù)。該技術(shù)在江西部分毛竹林被應(yīng)用，不僅能有效提高竹材、竹筍的產(chǎn)量[7－8]，還能顯著提高竹筍品質(zhì)、竹材的物理、力學(xué)性能[9－11]，表現(xiàn)出較好的優(yōu)勢。

另外，據(jù)林連光[14]調(diào)查，正常經(jīng)營的林分，林中竹蔸的平均數(shù)量為3 952.5個/hm2，竹蔸占林地面積的比例平均為10.4%。災(zāi)后竹林清理后，勢必留下大量的竹蔸，由于伐兜結(jié)構(gòu)特殊、材質(zhì)堅硬，在自然狀態(tài)下需經(jīng)十多年才能自行腐爛，這必將嚴(yán)重占據(jù)林地有效面積。而竹蔸施肥能有效加速竹蔸的腐爛速度，同時提高竹筍產(chǎn)量[12]。

綜上所述，筆者結(jié)合江西毛竹資源特點(diǎn)，選擇對竹腔施肥、竹蔸施肥進(jìn)行試驗，研究兩項技術(shù)措施及其組合對災(zāi)后毛竹林產(chǎn)量的影響，以期篩選出低成本、易實施、便于大面積推廣的施肥措施，為江西乃至南方竹林災(zāi)后生長提供技術(shù)參考。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

取材于江西3個毛竹集中分布區(qū)的16個毛竹主產(chǎn)縣(區(qū))，其中德興、宜黃、安福、井岡山、遂川、萬載位于第一集中分布區(qū)，崇義、大余、上猶、定南位于第二集中分布區(qū)，武寧、瑞昌、彭澤、萬年、貴溪、南昌位于第三集中分布區(qū)，垂直分布于海拔1 300 m以下，主要為材用林，多為純林，部分與杉闊組成混交林[13]。平均立竹度1 770株/hm2，平均胸徑9 cm。

1.2 試驗設(shè)計

根據(jù)江西毛竹林資源狀況，在全省設(shè)置試驗林分，對竹蔸施肥(A)、新竹竹腔施肥(B)、新竹+老竹竹腔施肥(C)、竹蔸+竹腔施肥(D)4項施肥措施(組合)進(jìn)行試驗，比較產(chǎn)量考察因子(發(fā)筍數(shù)、新竹數(shù)、新竹胸徑及成竹率)及投入/產(chǎn)出比對不同施肥措施的響應(yīng)情況。每種施肥措施設(shè)置4個重復(fù)，每個試驗林分設(shè)置1個對照，并在各林分內(nèi)設(shè)置面積為400 m2的固定監(jiān)測樣地，全省共設(shè)試驗和對照固定樣地各16個。

1.3 施肥方法及施肥量

(1)竹腔施肥。在新竹或1～2度立竹的竹稈基部鉆孔引洞后用注射器注入毛竹增產(chǎn)劑稀釋液，每株立竹平均注射5 mL，然后用黃心底土封口。施入BNP毛竹增產(chǎn)劑15瓶/hm2(1 500 mL)。

(2)竹蔸施肥。在竹株伐后及時打通竹蔸節(jié)隔，每蔸樁腔內(nèi)施尿素0.25 kg，然后覆土填埋竹蔸或填平封口。施入750 kg/hm2尿素。

(3)新竹+老竹竹腔施肥。施入15瓶/hm2BNP毛竹增產(chǎn)劑，新竹及老竹各750株。

(4)竹蔸+竹腔施肥。施入7.5瓶BNP毛竹增產(chǎn)劑、375 kg/hm2尿素。

1.4 林分調(diào)查

采取每竹(木)檢尺法進(jìn)行樣地本底調(diào)查和新竹數(shù)量、新竹胸徑檢測，同時調(diào)查樣地出筍等情況。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用方差分析對各試驗的產(chǎn)量因子增量進(jìn)行分析。

2 成本及效益核算

2.1 成本核算

(1)肥料成本。BNP毛竹增產(chǎn)劑40元/瓶、尿素2元/kg，肥料成本新竹竹腔施肥、新竹+老竹竹腔施肥均為600元/hm2、竹蔸+竹腔施肥為1 050元/hm2、竹蔸施肥為1 500元/hm2。

(2)施肥勞務(wù)。1個勞力新竹竹腔施肥日施工量1.33 hm2、老竹竹腔施肥0.67 hm2、竹蔸施肥僅為0.067 hm2，勞力日工資100 元。

由此推算施肥勞務(wù)成本，新竹竹腔施肥為75元/hm2，新竹+老竹竹腔施肥為112.5元/hm2、竹蔸+竹腔施肥為787.5元/hm2、竹蔸施肥為1 500元/hm2。

(3)單位面積施肥成本。施肥成本新竹竹腔施肥為675元/hm2、新竹+老竹竹腔施肥為712.5元/hm2、竹蔸+竹腔施肥為1 837.5元/hm2、竹蔸施肥為3 000元/hm2。

2.2 效益及投入/產(chǎn)出比核算

毛竹春筍平均2 kg/個，平均售價竹筍4元/kg、竹材20元/株，竹筍采挖成本1元/kg、竹材采伐2元/株，由此推算收益竹筍為3元/kg、竹材為18元/株。每公頃的效益推算:每公頃效益(元)=新竹量(株)×270(元/株)+(發(fā)筍數(shù)－新竹量)(株)×30(kg/株)×45(元/kg)

根據(jù)各試驗林分竹筍及竹材產(chǎn)量，按照以上定量、定價，計算出各施肥措施的投入產(chǎn)出比，見表1。

表1 投入/產(chǎn)出比Tab.1 Input/output ratio 元

3 結(jié)果與分析

3.1 總體分析

全省32個固定樣地監(jiān)測資料顯示:各項施肥措施對災(zāi)后毛竹林的筍材產(chǎn)量均有不同程度的提高，其中平均發(fā)筍量、新竹量、新竹胸徑及成竹率分別比對照林分增加892.2株/hm2、726.6株/hm2、0.58 cm和11.20%，提高比率達(dá)80.62%、97.27%、7.04%及17.78%，特別是發(fā)筍數(shù)和新竹量，比對照林分高出近1倍，效果十分顯著。

不同的施肥措施對提高林分產(chǎn)量有所差異。由圖1可知，施肥措施對林分產(chǎn)量增量的影響規(guī)律相對一致，無論是發(fā)筍數(shù)、新竹量還是成竹率，都以新竹竹腔施肥林分比對照林分增加的最多，且施肥成本最低，投入產(chǎn)出比也最低，為1∶16.20(表1)。

從方差分析結(jié)果來看(表1)，各施肥措施對林分產(chǎn)量的影響并不顯著，相比之下，對新竹量的影響較大。

3.2 各產(chǎn)量因子響應(yīng)分析

(1)發(fā)筍數(shù)。施肥能有效提高林分的發(fā)筍量，施肥林分平均比對照林分樣地內(nèi)多發(fā)筍35.7株(折合892.2 株/hm2)。

從圖1中a圖看，以新竹竹腔施肥(B組)林分發(fā)筍量增加最多，增量由大到小依次為B、D、C、A組。

(2)新竹量。施肥對提高新竹量有較好的效果，施肥林分平均比對照林分樣地內(nèi)新增新竹29.1株(折合726.6 株/hm2)。

從圖1b來看，以新竹竹腔施肥林分新竹增量最大，增量由大到小依次為B、D、C、A組，這與施肥措施對發(fā)筍數(shù)的影響規(guī)律一致。

(3)新竹胸徑。施肥林分平均胸徑比對照提高了0.58 cm，增量由大到小依次為C、D、B、A組。其中竹蔸施肥林分反而較對照林分低0.05 cm。

(4)成竹率。施肥林分比對照林分有所提高，最高的處理(新竹竹腔施肥)提高了73%，各施肥林分平均增量依次為B＞C＞D＞A組(見圖1d)。

表2 方差分析Tab.2 Variance analysis

圖1 各施肥林分較對照林分產(chǎn)量指標(biāo)增量變化Fig.1 Incremental of each index in experiment than contrast stands

3.3 投入產(chǎn)出比

投入產(chǎn)出比是指“項目投入資金與產(chǎn)出資金之比，即項目投入1個單位資金能產(chǎn)出多少單位資金”。其數(shù)量常用“1∶N”的形式表達(dá)，N值越大，經(jīng)濟(jì)效果越好。目前，市場上較為認(rèn)可的基準(zhǔn)投入產(chǎn)出比為1∶3，小型項目可略低一些，大型項目可略高一些。從表1可以看出，N均值為5.41，除竹蔸施肥2.13外，其他施肥措施N值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于基準(zhǔn)值。由此可見，從短期效益來看，除竹蔸施肥外，其他3種施肥方法均值得應(yīng)用和推廣。N值依次為B＞D＞C＞A組，這與施肥措施對發(fā)筍數(shù)、新竹量的影響規(guī)律一致。

4 結(jié)論與討論

(1)此次冰雪災(zāi)害中，竹林受損嚴(yán)重，適當(dāng)?shù)氖┓蚀胧┠苡行Т龠M(jìn)竹林生長，有效提高竹林的生產(chǎn)能力，這與張勇江[14]等“施肥處理毛竹數(shù)量有逐年增加的趨勢”的研究結(jié)論一致。

(2)各項技術(shù)措施都能有效提高竹林的產(chǎn)量，而新竹竹腔施肥則是較好的施肥措施，不僅能有效提高竹林產(chǎn)量，還能大幅度的降低施肥成本和施肥勞務(wù)，將投入/產(chǎn)出比降到極低。

(3)各施肥措施對新竹胸徑的提高不太理想，究其原因，可能是因為災(zāi)后竹林受損太大，林冠大幅度減少，導(dǎo)致光合生產(chǎn)力減少，林分干物質(zhì)積累能力減弱，而施肥后發(fā)筍量增大，林分積累的干物質(zhì)無力支撐大量新竹生長需求所致。

(4)竹蔸施肥是勞動強(qiáng)度最大、施肥成本最高的施肥措施，施肥后，對竹林生產(chǎn)能力雖然有所提高，但較其他施肥措施來講，效果不太理想。據(jù)林連光[15]研究，竹蔸施肥后，竹蔸需30個月以上時間才能完全腐爛。據(jù)此分析，竹蔸施肥對提高林分生產(chǎn)能力效果不甚理想，可能是由于竹蔸施肥是將肥料施入砍伐的竹蔸內(nèi)，肥料的吸收和傳導(dǎo)需要一定的過程且損耗較大，肥料的利用率較低，進(jìn)而直接影響林分產(chǎn)量的提高，長期的施肥效果還有待于觀察和研究。

(5)研究結(jié)果顯示，快速實現(xiàn)冰雪災(zāi)害林分的恢復(fù)，竹腔施肥是首選的施肥措施，成本低廉、勞動強(qiáng)度小、增產(chǎn)效果顯著，建議災(zāi)區(qū)特別是偏遠(yuǎn)山區(qū)使用。

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