桉樹種植機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用

周興梅，黃碧艷

（廣西壯族自治區(qū)國有七坡林場，廣西南寧 530200）

桉樹作為集生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益為一體的經(jīng)濟(jì)樹種，是林農(nóng)、林場和林業(yè)企業(yè)的主要增收來源之一。桉樹是世界著名三大速生樹種之一，因其具有適應(yīng)性強(qiáng)、培育周期短、木材產(chǎn)量高、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在我國得到大范圍推廣種植。隨著“綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念深入人心，天然林及鄉(xiāng)土樹種的采伐日益減少，但松、杉等樹種生長緩慢，無法滿足社會對木制品的需要，這就使得人工種植的速豐桉成為我國社會發(fā)展所需木材的主要來源之一。在人工林營造過程中，傳統(tǒng)作業(yè)方式主要依靠人力完成，包括林地清理、整地、挖坎、施基肥、定植、撫育和采伐等勞動強(qiáng)度較大的作業(yè)類型，機(jī)械化程度不高。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)快速增長和人口結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，人口紅利逐漸消失，傳統(tǒng)林業(yè)產(chǎn)業(yè)模式中雇工難、成本高、效率低等問題加劇，需通過科學(xué)的機(jī)械化作業(yè)來解決速豐桉種植過程中出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)林產(chǎn)品高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效[1-2]。

筆者在廣西壯族自治區(qū)國有七坡林場從事速豐桉種植的相關(guān)工作中發(fā)現(xiàn)，機(jī)械化種植桉樹不僅可以在營造林過程中減少人工用量，還能提高工作效率，有利于實現(xiàn)桉樹種植精細(xì)化、科技信息化管理和人工商品林高質(zhì)量發(fā)展。在結(jié)合工作實際的基礎(chǔ)上對速豐桉種植過程中的機(jī)械化運(yùn)用技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，以期為相關(guān)單位提供技術(shù)參考。

1 種植管理

1.1 林地清理

1.1.1 傳統(tǒng)挖坎方式

原屬荒山或松、杉類采伐跡地的林地，清理時宜采用120 型或160 型、鏟斗容量在0.50 m3或0.65 m3左右的中型挖掘機(jī)進(jìn)行清理。根據(jù)適宜桉樹生長的種植行距，采用沿等高線扒條帶的方式進(jìn)行林地清理，將條帶上的雜草灌木、地表腐殖層清理至見實泥。廣西、廣東省推薦行距4.0 m，株距1.5 m，行寬1.5 m，每667 m2種植111 株。

原屬桉樹采伐跡地的林地，在進(jìn)行林地清理前要先伐根催腐。技術(shù)要求：用藥液涂抹新伐根，重點(diǎn)是樹根周圍的樹皮，已長出萌芽的伐根先將萌芽從樹樁基部剝離，并劈裂1/3 以上的皮部，然后用35%草甘膦與水按照1 ∶6 的體積比配制，涂抹創(chuàng)傷口（也可使用噴霧器，調(diào)大水口噴藥液）。伐根催腐工作完成30 d 后，采用與荒山造林相同的機(jī)械及技術(shù)要求進(jìn)行林地清理。要注意所開設(shè)的種植行要在上一輪伐期的種植行中間，避免因挖掘上一輪伐期遺留下的樹樁而降低施工效率。

1.1.2 全機(jī)械化方式

原屬荒山或松、杉類采伐跡地的林地，采用全機(jī)械化方式造林，不需要單獨(dú)進(jìn)行林地清理工作。

原屬桉樹采伐跡地更新造林的林地，只需按傳統(tǒng)挖坎方式的造林地清理方式對上一輪伐期的桉樹樹樁進(jìn)行催腐即可。

1.2 造林備耕

1.2.1 傳統(tǒng)挖坎方式

采用35 型、鏟斗容量0.11 m3左右的微型挖掘機(jī)，沿林地清理時清出的種植行按所需株距開挖種植坎。種植坎的規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm，基本上是35型挖掘機(jī)一鏟斗的規(guī)格。種植坎開挖完成后，采用可定量施肥的背負(fù)式施肥器向坎內(nèi)施速豐桉專用的氮磷鉀[m(N)∶m(P205)∶m(K2O)=8 ∶8 ∶4]基肥，每坎用量250～500 g?；适┓磐瓿珊?，用挖掘機(jī)將種植坎附近的表土回填至坎內(nèi)。

1.2.2 全機(jī)械化方式

采用35 型、鏟斗容量0.11 m3左右的微型挖掘機(jī)從林地最高處開始施工，沿等高線按桉樹種植所需行距開設(shè)一條林地便道，在坡度相對較大的林地，為作業(yè)安全起見，挖掘機(jī)需沿地形等高線開挖水平環(huán)山帶，表土盡可能內(nèi)向傾斜，確保雨水存留在環(huán)山帶內(nèi)滲入土中[3]。便道寬1.5 m（實土），路外沿要高于內(nèi)沿10～15 cm，每條便道在林地邊緣處相連。行距以道路中線間的距離為準(zhǔn)，在簡易林道兩側(cè)按桉樹所需株距開挖種植坎，技術(shù)要求與傳統(tǒng)挖坎方式一樣。

目前，挖穴施肥一體機(jī)已在廣西某公司和某林場進(jìn)行試驗。挖掘施肥一體機(jī)是在國內(nèi)中小型鉤機(jī)的基礎(chǔ)上通過改進(jìn)加強(qiáng)履帶、增加防側(cè)翻架和控制施肥器等得到的一種新型機(jī)械，目前還處于調(diào)試研制階段，今后有望大范圍推廣[4]。

1.2.3 除草劑抑草

整地完成后，觀察林地內(nèi)的雜草生長情況，當(dāng)林地內(nèi)雜草覆蓋度達(dá)80%時，在定植前對林地進(jìn)行一次噴灑除草劑作業(yè)。用35%草甘膦與水按照體積比1∶20配制，機(jī)械打藥機(jī)進(jìn)行噴灑，要求林地內(nèi)雜灌全部打濕打透。

1.3 苗木定植

1.3.1 傳統(tǒng)方式

傳統(tǒng)挖坎方式造林備耕的林地采取傳統(tǒng)方式進(jìn)行定植。技術(shù)要求：在林地有效降水后，使用優(yōu)良的桉樹無性系苗木定植造林。廣西地區(qū)推薦使用DH32-26、DH32-28 桉樹無性系苗。把種植坎中實土與回填土交界處的土壤挖開約20 cm 深，將苗木根部放入土壤后，扶正苗木并壓實苗木根部土壤，使土壤與苗木根系充分接觸，完成定植。

1.3.2 “三鋤法”

全機(jī)械化方式造林備耕的林地采取“三鋤法”定植。沿林地內(nèi)開設(shè)的便道進(jìn)行定植，苗木按照設(shè)定的株距種植在便道外沿的實土上。先在土壤上挖一鋤以撬開土壤，將苗木根部放入土壤中，扶正苗木并壓實苗木根部土壤，使土壤與苗木根系充分接觸，完成定植后在距苗木根部30 cm 處挖一鋤，放入100 g 的速豐桉專用氮磷鉀[m(N)∶m(P205)∶m(K2O)=16 ∶16 ∶8]濃縮型基肥后壓實土壤。在緊鄰基肥的位置再挖一鋤，放入500 g 保水劑，壓實土壤。

1.4 幼林撫育追肥

1.4.1 除草撫育

采用傳統(tǒng)挖坎方式造林備耕、定植的林地，采取人工背負(fù)割草機(jī)進(jìn)行割草撫育或人工操作噴除草劑藥液進(jìn)行除草撫育。割草撫育要將林地內(nèi)所有雜草灌木砍至20 cm 以下。除草劑撫育需根據(jù)林地實際情況選擇適宜的除草劑品種和稀釋濃度，噴霧時林地內(nèi)的雜草灌木均要打濕打透。已造林的林地，為避免幼苗受到藥害，噴藥時盡量壓低噴頭，通過人背靠幼苗、用袋罩、用薄膜遮擋等措施保護(hù)幼苗。

采用全機(jī)械化方式造林備耕、定植的林地，不需要專門除草撫育，只需在幼林追肥時，用挖掘機(jī)將林地便道內(nèi)及苗木周邊的雜草灌木扒凈即可。

1.4.2 追肥

采用傳統(tǒng)挖坎方式造林備耕、定植的林地，采取坎狀追肥。技術(shù)要求：采用35 型微型挖掘機(jī)，選裝小號鏟斗，同時在挖掘機(jī)上加裝肥料輸送裝置。裝置原理：在挖掘機(jī)機(jī)身上設(shè)置一個肥料存儲箱，通過傳送管道將肥料傳送到挖掘機(jī)鏟斗前端，用鏟斗挖好追肥坎后，打開開關(guān)將肥料定量投入坎中，達(dá)到挖穴施肥同步進(jìn)行，投入肥料后再將土回填并壓實即可完成追肥作業(yè)。挖掘機(jī)在兩株樹水平中點(diǎn)處開挖追肥坎，規(guī)格為30 cm×30 cm×20 cm。目前挖穴施肥一體機(jī)還在研發(fā)調(diào)制階段。

采用全機(jī)械化方式造林備耕、定植的林地，采取帶狀追肥。使用35 型微型挖掘機(jī)，沿整地備耕時開設(shè)的便道拖動犁耙式施肥裝置進(jìn)行追肥。犁耙式施肥裝置原理：對農(nóng)用犁耙進(jìn)行改裝，加裝肥料存儲箱和施肥控制開關(guān)，通過管道將兩個部件連接起來，在肥料出口的后方，加裝下壓回土裝置；用挖掘機(jī)拖動犁耙式施肥裝置，沿林地便道外沿開溝槽帶，同時打開肥料開關(guān)，讓肥料按一定流速流入溝槽內(nèi)，后方的回土裝置緊接著將土回填，完成追肥作業(yè)。溝槽帶要求深20 cm，溝槽帶中心距苗木根部30 cm。

1.5 成熟林采伐技術(shù)

林木成熟后需使用專業(yè)的林木采伐機(jī)械進(jìn)行采伐。需要強(qiáng)調(diào)的是，如果林地下一輪伐期是要進(jìn)行萌芽更新，則采用傳統(tǒng)挖坎方式造林備耕、定植的林地，在機(jī)械采伐過程中要注意保護(hù)好樹木的伐樁，避免被機(jī)械壓壞。而采用全機(jī)械化方式造林備耕、定植的林地，因為有林地便道可以利用，所以不存在這方面的隱患。

采伐步驟主要有砍樹、制材、歸堆、裝車調(diào)運(yùn)和集材，采伐一體機(jī)可以將砍樹、制材、歸堆一起完成，調(diào)運(yùn)時由夾機(jī)進(jìn)行裝車。我國目前使用的采伐機(jī)械一體機(jī)設(shè)備主要是從國外引進(jìn)，設(shè)備購置和維修成本高，且由于缺乏實際的生產(chǎn)經(jīng)驗與實踐經(jīng)驗，相關(guān)人員對設(shè)備的優(yōu)化意識不高，無法全面推廣。廣西桉樹采伐使用機(jī)械化采伐的還較少，只有廣西斯道拉恩索林業(yè)有限公司使用過機(jī)械化采伐，但他們的聯(lián)合采伐機(jī)械也是全進(jìn)口的。

1.5.1 放倒樹木

電鋸是目前林木采伐過程中運(yùn)用最為廣泛的機(jī)械設(shè)備之一。使用電鋸進(jìn)行伐木是一種傳統(tǒng)的人工采伐方式，一般需要一個電鋸操作人員和一個負(fù)責(zé)引導(dǎo)樹木倒下方向的工作人員合作完成，鋸木工作需要技術(shù)嫻熟的操作人員。技術(shù)要求：電鋸操作人員根據(jù)伐根保留高度要求在保證安全的情況下鋸倒樹木，鋸木時采用兩邊開鋸（一邊少鋸，一邊多鋸）的方法，保證樹木不劈裂或劈裂長度在允許范圍內(nèi)。

1.5.2 制材及歸堆

傳統(tǒng)人工采伐中電鋸操作人員對砍倒后的樹木打枝和去除梢頭，另一個人負(fù)責(zé)量好木材長度，做好標(biāo)記，電鋸操作人員在標(biāo)識部位制材，制材后由人工拉山歸堆。技術(shù)要求：造材規(guī)格以客戶要求為準(zhǔn)，長度不允許出現(xiàn)負(fù)誤差，正誤差不超過3 cm，薪材長度不得小于30 cm，不超過2.8 m，尾徑不小于2.5 cm。歸堆時須按照薪材、規(guī)格材等不同材種進(jìn)行分類歸堆，頭尾一致。為了安全生產(chǎn)，每堆體積小于5 m3，高度不能超過1.5 m，路面上方坡度大于30°時嚴(yán)禁木材歸堆，應(yīng)盡量靠近路邊，特殊情況下離路邊不能超過10 m，不允許在轉(zhuǎn)車場及錯車道上堆放木材。

目前，在桉樹采伐中拉山、削枝、造材、分類和歸堆全部由機(jī)械采伐機(jī)完成。機(jī)械伐木機(jī)更加智能化和信息化，能根據(jù)客戶的要求造材。機(jī)械采伐機(jī)使用時林地內(nèi)需有適合的林區(qū)道路，人工砍倒的樹木需在伐木機(jī)機(jī)械臂直徑范圍內(nèi)，但也存在規(guī)格材和薪材的判定仍需依靠機(jī)手及不易分類等缺陷。

1.5.3 裝車調(diào)運(yùn)

目前，夾機(jī)裝車已全面推廣應(yīng)用。各地根據(jù)林地的實際情況選用適合的夾機(jī)，夾機(jī)手的裝車技術(shù)也在不斷提高，機(jī)械裝車已完全代替了人工裝車。

2 桉樹營造林機(jī)械化應(yīng)用存在的問題

2.1 機(jī)械操作要求與原造林方式不符

南方大部分林地的立地類型都是山地，坡度較陡，原有的速豐桉人造林基本是按等高線環(huán)山設(shè)置行，林區(qū)道路多是在山腳和半山腰。采取機(jī)械化作業(yè)需增設(shè)林區(qū)道路，而這勢必會增加造林成本，大部分林農(nóng)和林業(yè)單位不愿意在這方面增加投資。

2.2 智能化和信息化研究力度不足

隨著林業(yè)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，營造林機(jī)械化的相關(guān)研究也在逐漸推進(jìn)。目前夾機(jī)的研制較為成功，而挖穴施肥一體機(jī)、機(jī)械采伐機(jī)等方面的研究力度還不足，有待造林大戶或林業(yè)單位聯(lián)合機(jī)械研發(fā)單位進(jìn)一步優(yōu)化，以便這些機(jī)械更加智能化和信息化。

2.3 技術(shù)操作人員的職業(yè)素質(zhì)有待提高

因受傳統(tǒng)人工造林方式的影響，目前林業(yè)單位的技術(shù)管理人員對于機(jī)械化造林還處于觀念改變階段，工作中還會用以往的工作經(jīng)驗或處理方式去判斷，對于機(jī)械化作業(yè)存在的安全問題無法預(yù)估，導(dǎo)致無法做好管理工作[5]。相關(guān)機(jī)械技術(shù)操作人員也因不具備專業(yè)的技能知識，在工作方面無法作出正確判斷，與規(guī)范要求相去甚遠(yuǎn)。

2.4 林業(yè)機(jī)械維修難

林地一般都位于邊遠(yuǎn)的山區(qū)，在目前林業(yè)機(jī)械還尚未全面普及的情況下，一旦機(jī)械發(fā)生故障，而區(qū)域范圍內(nèi)由恰好沒有維修點(diǎn)，勢必會給種植戶帶來不便，從而加大機(jī)械化的推廣難度[6]。

3 結(jié)語

營造林機(jī)械化作業(yè)在我國正在向著智能化、信息化方面發(fā)展。為了解決勞動力缺乏的問題和提高勞動安全系數(shù)，在營造林的整個過程中采用機(jī)械化作業(yè)越來越受到種植戶和林業(yè)單位的重視。在營造林機(jī)械化的推廣應(yīng)用中需多方共同努力，早日實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的規(guī)?；?、規(guī)范化，為提高桉樹種植的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會效益和進(jìn)一步推動林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出努力。