灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林生長(zhǎng)和筍產(chǎn)量的影響

許善財(cái)

(福建省武夷山市科技試驗(yàn)林場(chǎng)，福建 武夷山 354300)

毛竹(Phyllostachysedulis)是我國(guó)分布范圍最廣、開(kāi)發(fā)利用程度最高的竹種。福建地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，適于竹類(lèi)植物的生長(zhǎng)，竹林面積和立竹度均居全國(guó)首位，竹材、竹筍等主要林產(chǎn)品產(chǎn)量均居全國(guó)前列[1]。閩北地區(qū)毛竹林多是筍竹兩用林，其生長(zhǎng)期水分管理的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)在地下莖生長(zhǎng)期(主要為8月)、筍芽形成到肥大期(9—12月)和出筍前到早發(fā)筍期(2—3月)，在干旱的情況下必須進(jìn)行灌溉以保證筍產(chǎn)量，灌溉的量應(yīng)不少于20 mm降水量[2]。

研究表明，合適的水分管理措施可以大幅度提高毛竹林的經(jīng)濟(jì)效益。如吳冬生[3]在福建省順昌縣應(yīng)用毛竹林噴滴灌新技術(shù)，冬筍年增產(chǎn)600～1200 kg·hm-2，且冬筍品質(zhì)明顯提升，新竹直徑增加1 cm以上，年增收7700元·hm-2。艾文勝等[4]對(duì)湖南桃江毛竹林分別采取噴灌2 d間隔2 d、噴灌2 d間隔5 d的2種噴灌技術(shù)，結(jié)果表明噴灌對(duì)竹筍產(chǎn)量、數(shù)量和竹筍品質(zhì)均有大幅提升，其中間隔2 d要優(yōu)于間隔5 d的噴灌方式，表明竹筍產(chǎn)量與土壤濕度具有一定的正相關(guān)關(guān)系。曹碧鳳等[5]對(duì)福建永安的毛竹林進(jìn)行不同經(jīng)營(yíng)措施的對(duì)比試驗(yàn)，筍產(chǎn)量、毛竹產(chǎn)量均為溝施并噴灌>單獨(dú)噴灌，溝施并噴灌>單獨(dú)溝施，認(rèn)為土壤水分狀況是限制毛竹林高生產(chǎn)力的重要因素。林海青[6]對(duì)福建永安的毛竹林在8月—次年1月期間連續(xù)干旱15 d時(shí)采取澆灌120～150 t·hm-2水處理，毛竹冬筍產(chǎn)量可提高9倍，增收10000元·hm-2以上，指出在冬筍萌發(fā)期給予適當(dāng)?shù)乃止?yīng)可大幅提高單位面積的冬筍產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，關(guān)于灌溉對(duì)毛竹林生長(zhǎng)的影響研究已較多，但多集中在噴灌方式上，而關(guān)于噴灌與滴灌的比較研究還相對(duì)較少。因此，本研究連續(xù)3 a在毛竹筍竹兩用林中開(kāi)展不同灌溉方式對(duì)竹林出筍情況和新竹生長(zhǎng)的影響，包括對(duì)春筍、冬筍產(chǎn)量和成竹數(shù)量、平胸徑、平均高度、立竹數(shù)的影響，以期為毛竹筍竹兩用林的高產(chǎn)栽培提供參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于閩北地區(qū)武夷山市洋莊鄉(xiāng)，東經(jīng)117°45′17″、北緯28°04′33″，海拔300～600 m。屬亞熱帶氣候，溫暖濕潤(rùn)，陰天多，年均氣溫17.2 ℃，年降水量分布不均勻，最高在7—8月，最低在1—2月，年降水量1500～1900 mm。土壤主要為發(fā)育在花崗巖、片麻巖、頁(yè)巖等成土母質(zhì)上的紅壤和黃紅壤，土層深厚肥沃，質(zhì)地為輕壤至中粘壤，A+AB層大部分大于25 cm，立地質(zhì)量為I級(jí)。試驗(yàn)地經(jīng)營(yíng)類(lèi)型為毛竹筍竹兩用林，林中生長(zhǎng)有少量闊葉樹(shù)，林下植被稀少，立竹數(shù)為1875株·hm-2，平均胸徑為8.9 cm，平均高度為9.0 m，1～2 a劈草撫育；毛竹砍大留小，挖筍強(qiáng)度較高，竹林結(jié)構(gòu)較不合理，Ⅰ度和Ⅳ度以上的老、小竹較少。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)開(kāi)始前在2016年9月秋季孕筍前對(duì)竹林進(jìn)行除雜和墾復(fù)，除草并砍去老弱病竹，挖掉竹頭和老竹鞭等，墾復(fù)深翻深度為15～20 cm，并施用筍竹專(zhuān)用肥(N、P、K含量≥16%、5%、11%)300 kg·hm-2。隨后每年相同時(shí)間進(jìn)行除雜，3 a進(jìn)行1次深翻。

于2016年在試驗(yàn)地分別建立3種不同灌溉處理方式的樣地(含對(duì)照)，每個(gè)處理分別在上、中、下坡位設(shè)置3個(gè)重復(fù)，標(biāo)準(zhǔn)地面積為400 m2(20 m×20 m)，每個(gè)處理樣地之間設(shè)10 m隔離帶。處理措施分別為處理Ⅰ：對(duì)照組，常規(guī)毛竹林經(jīng)營(yíng)措施；處理Ⅱ：噴灌組，在處理Ⅰ的基礎(chǔ)上在毛竹林中建立蓄水量為20 m3的水池，按水平方向布設(shè)噴灌管線(xiàn)，在每年夏、秋、冬干旱季節(jié)進(jìn)行噴灌，噴灌周期為每噴灌2 d停3 d；處理Ⅲ：滴灌組，在處理Ⅰ的基礎(chǔ)上在毛竹林中建立蓄水量為20 m3的水池，在地表布設(shè)滴灌管網(wǎng)，同樣在每年夏、秋、冬干旱季節(jié)進(jìn)行滴灌，滴灌周期為每天連續(xù)不間斷。處理Ⅱ和處理Ⅲ的處理時(shí)間保持一致，每次灌溉水量不小于20 mm降水量。

經(jīng)過(guò)連續(xù)3 a不同灌溉處理實(shí)施后，于2019年開(kāi)始對(duì)冬筍數(shù)、春筍數(shù)、成竹數(shù)、平均胸徑、平均高度、立竹數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查。

2.2 統(tǒng)計(jì)方法

采用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和初步分析；采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行各指標(biāo)的單因素方差分析(One Way Anova)，并進(jìn)行多重比較分析(LSD)。統(tǒng)計(jì)分析在95%的置信水平上進(jìn)行，P<0.05為差異顯著，P>0.05為差異不顯著。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林筍產(chǎn)量的影響

不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林筍產(chǎn)量的影響見(jiàn)表1。毛竹筍竹兩用林冬筍數(shù)、春筍數(shù)均為滴灌組>噴灌組>對(duì)照組，其中滴灌組春筍和冬筍產(chǎn)量分別比噴灌組提高4.2%和10.3%，比對(duì)照組提高14.7%和22.8%。對(duì)筍產(chǎn)量進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林冬筍、春筍產(chǎn)量均具有顯著影響(P<0.05)。多重比較結(jié)果顯示滴灌組、噴灌組的冬筍、春筍產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，滴灌組春筍產(chǎn)量顯著高于噴灌組(P<0.05)，但滴灌組與噴灌組之間的冬筍產(chǎn)量未見(jiàn)顯著差異(P>0.05)。

表1 不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林筍產(chǎn)量和生長(zhǎng)的影響

3.2 不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林毛竹生長(zhǎng)的影響

不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林毛竹生長(zhǎng)的影響見(jiàn)表1。毛竹筍竹兩用林成竹數(shù)、平均胸徑、平均高度、立竹數(shù)均為滴灌組>噴灌組>對(duì)照組，其中滴灌組平均成竹數(shù)、平均胸徑、平均高度、立竹數(shù)分別比噴灌組提高7.2%、5.9%、5.2%、4.6%，比對(duì)照組提高22.8%、12.9%、10.9%、17.6%。對(duì)各毛竹生長(zhǎng)指標(biāo)分別進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林平均成竹數(shù)、平均胸徑、平均高度、立竹數(shù)均具有顯著影響(P<0.05)。多重比較結(jié)果顯示滴灌組和噴灌組的平均成竹數(shù)、平均胸徑、平均高度、立竹數(shù)均要顯著高于對(duì)照組(P<0.05)；滴灌組與噴灌組之間平均胸徑、平均高度、立竹數(shù)也存在顯著差異(P<0.05)，而成竹數(shù)未存在顯著差異(P>0.05)。

3.3 不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林經(jīng)濟(jì)效益的影響

不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林經(jīng)濟(jì)效益的影響見(jiàn)表2。按照冬筍、春筍、竹材的市場(chǎng)價(jià)格和撫育成本、灌溉成本核算，毛竹筍竹兩用林平均冬筍產(chǎn)值、春筍產(chǎn)值、立竹價(jià)值、年總產(chǎn)值均為滴灌組>噴灌組>對(duì)照組，其中滴灌組冬筍產(chǎn)值、春筍產(chǎn)值、立竹價(jià)值、年總產(chǎn)值分別比噴灌組提高4.1%、10.3%、6%、6.7%，比對(duì)照組提高14.7%、22.8%、17.6%、17.4%。對(duì)各經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)分別進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林冬筍產(chǎn)值、春筍產(chǎn)值、立竹價(jià)值、年總產(chǎn)值均具有顯著影響(P<0.05)。多重比較結(jié)果顯示，滴灌組的冬筍產(chǎn)值、春筍產(chǎn)值、立竹價(jià)值、年總產(chǎn)值顯著高于對(duì)照組(P<0.05)；噴灌組的冬筍產(chǎn)值、立竹價(jià)值、年總產(chǎn)值也顯著高于對(duì)照組；滴灌組與噴灌組之間年總產(chǎn)值也存在顯著差異(P<0.05)，而其它指標(biāo)未存在顯著差異(P>0.05)。

表2 不同灌溉方式對(duì)毛竹筍竹兩用林筍經(jīng)濟(jì)效益的影響

4 結(jié)論與討論

通過(guò)建設(shè)蓄水池、布設(shè)灌溉管網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)人工節(jié)水灌溉能在干旱氣候條件下補(bǔ)充筍孕發(fā)和毛竹生長(zhǎng)對(duì)水分的需求，并通過(guò)調(diào)節(jié)林內(nèi)小氣候改善筍和毛竹的生長(zhǎng)環(huán)境，從而解除水分對(duì)筍萌發(fā)和毛竹生長(zhǎng)的影響[7]。在以往的研究中，往往是通過(guò)噴灌方式來(lái)實(shí)現(xiàn)毛竹筍竹兩用林的水分管理，在筍竹和毛竹生產(chǎn)中都取得了較好的經(jīng)營(yíng)效果，如楊金滿(mǎn)[8]采用噴灌技術(shù)使毛竹林冬筍產(chǎn)量提高約2倍，林斌[9]使用竹林噴灌技術(shù)使立竹數(shù)上升約20%，從而提高毛竹林的經(jīng)濟(jì)效益。

在本研究中，對(duì)比了噴灌與滴灌對(duì)毛竹筍竹兩用林的筍產(chǎn)量和竹生長(zhǎng)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，灌溉對(duì)筍竹兩用毛竹林筍產(chǎn)量和毛竹生長(zhǎng)均有較大促進(jìn)作用，其中滴灌的效果要優(yōu)于噴灌，在春筍數(shù)、胸徑、高度、年總產(chǎn)值上均有顯著差別。噴灌能有效改善毛竹林內(nèi)小氣候，對(duì)毛竹筍竹兩用林的生長(zhǎng)有著明顯的促進(jìn)作用，這與前人研究結(jié)果相一致。但本研究中噴灌的經(jīng)濟(jì)效益增加比值相對(duì)較低，可能是由于閩北地區(qū)氣候較溫潤(rùn)，試驗(yàn)地毛竹林經(jīng)營(yíng)措施相對(duì)合理有關(guān)。此外，滴灌的效果優(yōu)于噴灌，可能在于滴灌屬于局部灌溉技術(shù)，其灌溉利用率較噴灌更高，可以持續(xù)使土壤保持濕潤(rùn)狀態(tài)，從而提高毛竹出筍量和胸徑、高度等生長(zhǎng)量[10-11]。

在進(jìn)一步的研究中，可以綜合噴灌和滴灌2種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，采用噴、滴灌相結(jié)合的方式，更好地對(duì)毛竹筍竹兩用林進(jìn)行綜合水分管理。可以在滴灌時(shí)采用水中施加可溶性肥料進(jìn)行施肥，提高肥料利用率的同時(shí)減少肥料的淋洗流失[3]。此外，還可以運(yùn)用毛竹儲(chǔ)水自灌技術(shù)，如已在小范圍內(nèi)應(yīng)用的伐樁注水[12]加強(qiáng)對(duì)噴灌、滴灌設(shè)施建設(shè)不便地區(qū)進(jìn)行經(jīng)營(yíng)管理。