不同采脂刺激劑對(duì)馬尾松采脂效益的影響與分析

吳茂隆，羅亨龍，黃逢龍，龔 偉，彭招蘭，戎洪東

（吉安市林業(yè)科學(xué)研究所，江西吉安343010）

馬尾松（Pinus massoniana）是我國(guó)特有的鄉(xiāng)土樹(shù)種，在我國(guó)南方有大面積的栽種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，南方17 個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）馬尾松的分布面積占各省（市、區(qū)）森林總面積的45%以上[1]。江西省吉安市馬尾松林面積達(dá)46萬(wàn)hm2，是該市濕地松（P. elliottii）林面積的1.8 倍。馬尾松作為我國(guó)主要的采脂樹(shù)種之一[2]，其松脂產(chǎn)量曾占全國(guó)松脂總量的90%[3]。但由于馬尾松流脂持續(xù)時(shí)間短、產(chǎn)脂量偏低等特性，采割量逐年下降。普通成熟馬尾松單株采割1 刀的流脂量約為15～17 g[4]，通過(guò)選優(yōu)的馬尾松高產(chǎn)脂子代產(chǎn)脂量平均單株單刀約為50 g 左右[3]，流脂時(shí)間通常不超過(guò)2 d；采脂效益與其他采脂樹(shù)種相比存在較大差距，到2019 年，馬尾松松脂產(chǎn)量占比已從全國(guó)松脂總產(chǎn)量的90%下降至37.7%。而在濕地松的主產(chǎn)區(qū)，馬尾松的采割量更是日漸衰微。雖然吉安市馬尾松林面積是濕地松林面積的1.8 倍，但馬尾松的松脂產(chǎn)量?jī)H為濕地松松脂產(chǎn)量的15%。從全國(guó)看，至2016 年，我國(guó)的松脂產(chǎn)量已從全球松脂產(chǎn)量的65%降至35%[5]。因此，提高馬尾松采割產(chǎn)量是生產(chǎn)上亟需解決的一個(gè)問(wèn)題。

采脂刺激劑是化學(xué)采脂中使用的化學(xué)藥劑，根據(jù)其作用機(jī)理，可分成干擾型和促進(jìn)型兩類(lèi)[6]。我國(guó)于1970—1980 年代便開(kāi)始了化學(xué)采脂劑研究[7]，使用的化學(xué)藥劑多以干擾型的硫酸軟膏、稀硫酸造紙廢液等為主。由于這類(lèi)藥劑具有很強(qiáng)的刺激性和腐蝕性，如使用不當(dāng)，容易造成人員和樹(shù)木的傷害。為此，國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，干擾型化學(xué)藥劑采脂只適用于短期采脂或強(qiáng)度采脂[1]。而不少地方政府，為了保護(hù)資源，避免人員和樹(shù)木受損的風(fēng)險(xiǎn)，一度全面禁止化學(xué)采脂。但到目前為止，除濕地松外，我國(guó)其它的采脂樹(shù)種基本上還是采用常規(guī)化學(xué)采脂技術(shù)。21 世紀(jì)以來(lái)，隨著濕地松促進(jìn)型化學(xué)采脂技術(shù)的研發(fā)完善和生產(chǎn)上的大面積推廣應(yīng)用，目前每個(gè)采脂工的年采割松樹(shù)數(shù)量已從1 000 ～1 200 株增加至4 500～5 000 株，年產(chǎn)松脂從3.5 t·人-1增至10 t·人-1以上[8-10]，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率和采脂工的收入，為我國(guó)其它樹(shù)種的采脂技術(shù)提供了很好的技術(shù)示范作用。

為充分發(fā)揮馬尾松應(yīng)有經(jīng)濟(jì)效益，幫助山區(qū)農(nóng)民實(shí)現(xiàn)增收致富，吉安市林業(yè)科學(xué)研究所于2013-2018 年開(kāi)展了馬尾松采脂刺激劑的篩選及增益效果的研究，并取得了較好的效果，可為今后生產(chǎn)上增加松脂產(chǎn)量、減輕采脂工勞動(dòng)負(fù)荷提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于江西省吉安市，地理位置25°58′32″-27°57′50″ N，113°46′-115°56′ E，地處江西省中部，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)性氣候，四季分明，無(wú)霜期長(zhǎng)。全市年平均氣溫17.1℃～18.6℃，極端最高溫度38℃左右（7 月），極端最低溫度-1℃左右（1 月），年均降水量為1 500 mm 左右，降水集中在4-6 月。

本試驗(yàn)選取了4 塊符合采脂技術(shù)規(guī)程要求的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地，分屬于吉安市1 區(qū)2 縣，分別在吉安市的青原區(qū)青原山、吉安縣澧田鎮(zhèn)、泰和縣灌溪鎮(zhèn)、吉安縣梅塘鎮(zhèn)。試驗(yàn)所選取的馬尾松林均為飛籽成林，林齡在20 a 以上，生長(zhǎng)正常，樹(shù)體健壯，樹(shù)冠輪枝接近，無(wú)病蟲(chóng)害。試驗(yàn)林內(nèi)林分分布均勻，立地條件中等，地勢(shì)平緩，便于進(jìn)行試驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)記錄。將4 塊試驗(yàn)地進(jìn)行編號(hào)管理，基本情況見(jiàn)表1。

表1 馬尾松采脂試驗(yàn)林基本情況Tab. 1 Basic information of P. massoniana resin tapping experimental forest

1.2 試驗(yàn)方法

本文設(shè)置了馬尾松采脂刺激劑篩選試驗(yàn)及馬尾松采脂刺激劑施用下采收效益檢驗(yàn)試驗(yàn)兩部分。由于馬尾松單株產(chǎn)脂量所受影響因子較多，為減小誤差提高試驗(yàn)精度，試驗(yàn)均采取本底產(chǎn)量對(duì)比法[8]。

馬尾松采脂刺激劑篩選試驗(yàn)在1 號(hào)試驗(yàn)林進(jìn)行，于2013-2014 年間采脂季（4-11 月）設(shè)置4 個(gè)處理（表2），選取供試馬尾松120 株，每30 株為1 個(gè)處理。試驗(yàn)前，各組按照常規(guī)采脂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)每天采割1次割1 刀，采割一個(gè)月，以測(cè)定各組的本底產(chǎn)脂量。試驗(yàn)開(kāi)始后，各試驗(yàn)組每12 天噴施刺激劑1 次，每2天割溝1 次，并于每次割溝采脂后進(jìn)行松脂質(zhì)量稱(chēng)量。采脂季結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)分析并篩選出效果最佳的刺激劑于第2 年進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。

表2 馬尾松采脂刺激劑篩選試驗(yàn)情況Tab. 2 Screening test of P. massoniana resin tapping stimulants

檢驗(yàn)試驗(yàn)采用2 種檢驗(yàn)方式（表3），2 種檢驗(yàn)方式均以試驗(yàn)樣地內(nèi)隨機(jī)選取的30 株為1 個(gè)處理，重復(fù)3 次。檢驗(yàn)試驗(yàn)于當(dāng)年采脂季季中開(kāi)始，試驗(yàn)前于季中進(jìn)行1 次采脂工作，以測(cè)定各試驗(yàn)組本底產(chǎn)脂量，采脂季結(jié)束時(shí)再按組進(jìn)行樹(shù)脂收集的稱(chēng)量并統(tǒng)計(jì)分析。

表3 采脂刺激劑效果檢驗(yàn)試驗(yàn)Tab. 3 Test of stimulation effect of resin tapping stimulants

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類(lèi)型刺激劑對(duì)馬尾松松脂產(chǎn)量的影響

馬尾松采脂刺激劑篩選試驗(yàn)表明，不同類(lèi)型采脂刺激劑對(duì)樹(shù)木的產(chǎn)脂量影響非常明顯（表4），其中采脂刺激劑b、c 對(duì)松脂的增產(chǎn)率分別為43.06%和56.22%；而強(qiáng)刺激型采脂刺激劑a（pH 值1 以下）對(duì)馬尾松松脂產(chǎn)量卻有明顯的抑制作用，與對(duì)照組產(chǎn)脂量相比，減產(chǎn)率為33.47%。弱刺激型采脂刺激劑b 和c 對(duì)松脂的增產(chǎn)效果明顯優(yōu)于1990 年代生產(chǎn)上小面積推廣應(yīng)用的“豐脂靈”和“增產(chǎn)靈-2 號(hào)”[9-10]。

表4 不同采脂刺激劑對(duì)馬尾松的增脂效果Tab. 4 Resin tapping increasing effects of different resin tapping stimulants on P. massoniana

2.2 弱刺激型采脂刺激劑在不同采割頻率下對(duì)馬尾松松脂產(chǎn)量的影響

對(duì)馬尾松林施用弱刺激型刺激劑后，將松脂從1天采割1 次的采割頻率降為2 天采割1 次，每12 天噴施經(jīng)篩選試驗(yàn)選擇出的弱刺激劑1 次，平均單株產(chǎn)脂量仍然可比對(duì)照組增加8.9% ～9.4%（表5）。通過(guò)檢驗(yàn)試驗(yàn)，驗(yàn)證了弱刺激型采脂刺激劑對(duì)馬尾松單株的增脂效果是可靠的，且在單株本底產(chǎn)脂量差別較大的馬尾松林間具有相近的促進(jìn)效果。在該產(chǎn)脂刺激劑施用條件下，松脂采割頻率減半后仍可達(dá)到1 天1刀的常規(guī)采脂法所取得的采脂量。且割溝頻率降低后，不僅可以減少采脂用工量從而降低人工成本，還可降低松樹(shù)受損度，并有利于松樹(shù)的松脂合成，從而達(dá)到更佳的增產(chǎn)效果，同時(shí)使松樹(shù)的采脂期延長(zhǎng)1倍，從而增加生產(chǎn)效率及采脂收益。

表5 不同采割頻率下弱刺激型采脂刺激劑對(duì)馬尾松增脂效果Tab. 5 The resin yield increasing effect of weak stimulant on P. massoniana under different cutting frequencies

2.3 弱刺激型采脂刺激劑在相同采割頻率下對(duì)馬尾松松脂產(chǎn)量的影響

在勞動(dòng)量相同（采割頻率統(tǒng)一為3 天1 刀）的情況下，施用弱刺激型采脂刺激劑后，馬尾松單株產(chǎn)脂量顯著增加（表6），平均單株單刀試驗(yàn)產(chǎn)脂量為81.4 g，組間試驗(yàn)產(chǎn)脂量比率為161.8%，增產(chǎn)率達(dá)到60.6%；與2013-2014 年的試驗(yàn)結(jié)果（表4）增產(chǎn)率56.22%比較，兩者之間無(wú)明顯差別，說(shuō)明該刺激劑的促脂作用是穩(wěn)定可靠的。在將割溝頻率由1 天1 刀降至3 天1 刀后，單刀產(chǎn)脂量也隨之增加，證明無(wú)論是否施用刺激劑，馬尾松的采割頻率均以2～3 天1刀為宜，綜合效益以3 天1 刀為最佳。

表6 相同采割頻率下弱刺激型采脂刺激劑對(duì)馬尾松增脂效果Tab. 6 The resin yield effect of weak stimulant on P. massoniana under the same cutting frequency

2.4 弱刺激型采脂刺激劑在低頻采割頻率下的采脂效益分析

馬尾松弱刺激型采脂刺激劑在低頻采割頻率下的采脂技術(shù)減小了采脂下降幅度，減少了割面消耗，降低了采脂木風(fēng)折等危害，從而有力地保證了林地馬尾松林木的覆蓋，尤其是在土壤裸露的丘陵地帶，減少水土流失；另一方面，延長(zhǎng)了采脂木的采割年限，從而延長(zhǎng)了采脂木的生長(zhǎng)期，不但增加了采脂收入，增加了林木蓄積量，而且延長(zhǎng)了馬尾松采脂林的經(jīng)營(yíng)周期，降低了更新成本，保護(hù)了森林資源。

同時(shí)，相比于馬尾松常規(guī)采脂方法，采用弱刺激型采脂刺激劑在低頻采脂頻率下松脂產(chǎn)量可提高60%左右，采脂年限可延長(zhǎng)1 倍，相當(dāng)于增加松脂工業(yè)原料林1 倍面積，使松脂加工業(yè)的松脂原料獲得持續(xù)供應(yīng)。另一方面，采脂工在付出相同勞動(dòng)量的情況下，可采脂的株數(shù)增加1 倍，以單株增產(chǎn)50%計(jì)算，采脂工年采脂量可增加2 倍，扣除每株的藥劑、噴壺等費(fèi)用，凈收入可提高1.5 倍左右。由此可見(jiàn)，馬尾松弱刺激型采脂刺激劑結(jié)合低頻采脂的技術(shù)不僅可以改變目前因收入低無(wú)人采割的局面，而且與常規(guī)采脂相比，生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益均十分顯著。

3 結(jié)論與討論

不同類(lèi)型的采脂刺激劑對(duì)馬尾松松脂產(chǎn)量的影響顯著，過(guò)度刺激不僅不能增加產(chǎn)量，反而抑制松脂的產(chǎn)量，造成松脂產(chǎn)量明顯下降。無(wú)論是馬尾松還是濕地松，選擇適宜的采脂刺激劑均是增產(chǎn)增效的關(guān)鍵因素之一[9]。pH 值為3～4 的弱刺激型刺激劑能很好的適應(yīng)馬尾松產(chǎn)脂特性，增產(chǎn)效果顯著，增產(chǎn)率可達(dá)50%～60%。同時(shí)，采用低頻割溝，施用適宜的采脂刺激劑（弱刺激型），不僅可提高松脂的產(chǎn)量，而且可極大降低采脂工的勞動(dòng)量，顯著提高資源的利用率。

割溝頻率是影響馬尾松松脂產(chǎn)量、林木生長(zhǎng)的重要因素[10]，割溝頻率過(guò)高（1 天1 刀）易加大樹(shù)木的傷害，不利于松脂的合成，普通馬尾松每采割1 刀單株產(chǎn)脂量只有15.0～29.4 g 的平均水平[5,11]。采割頻率過(guò)高，不僅無(wú)法保證松脂的產(chǎn)量，而且還極大增加勞動(dòng)強(qiáng)度，減少采脂工收益。陳祖洪等在采脂間隔期對(duì)馬尾松產(chǎn)脂量影響的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)采割間隔期1 天可增產(chǎn)41.3%，間隔期2 天增產(chǎn)55.3%，間隔期3 天增產(chǎn)64.0%[11]。結(jié)合本試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，將割溝頻率降低至2～3 天1 刀后，不僅可降低采割勞動(dòng)強(qiáng)度，產(chǎn)脂量顯著增加，無(wú)論是平均單株單刀產(chǎn)脂量，還是單株年產(chǎn)脂量都可與濕地松持平。以本試驗(yàn)為例，3 天1 刀的割溝頻率比1 天1 刀的割溝頻率節(jié)約資源，采割年限延長(zhǎng)2 倍，采脂工在不增加勞動(dòng)量的情況下，每人采割的樹(shù)木數(shù)量可達(dá)3 600 株，每人年采割松脂量可達(dá)10 t 以上，與采割濕地松的松脂產(chǎn)量相似。本研究歷時(shí)6 年，期間已在生產(chǎn)中進(jìn)行了小規(guī)模的推廣應(yīng)用，應(yīng)用者反饋的結(jié)果與本研究結(jié)果基本一致，可在生產(chǎn)上進(jìn)行推廣應(yīng)用。