杨树大径级用材林培育关键技术

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  摘 要:该文结合多年研究成果,对杨树大径级用材林培育关键技术,如造林地选择、良种选择、密度与配置、修枝整形、农林间作、施肥、病虫害防治等抚育管理措施进行了总结,提出了针对安徽省不同区域、不同立地条件的培育技术体系,为更好地指导安徽发展杨树大径级用材林提供参考。
  关键词:杨树;大径级用材林;培育
  中图分类号 S792.11 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2019)07-0096-03
  Abstract:Based on several years study of cultivation of large-size log of Populus plantation,the key techniques of tendingmanagementmeasure such as selection of afforestation land,improved variety selection,density and disposition,pruning and rectifying,tree-crop intercropping,fertilization,pest control etc. were summarized in this paper.The cultivation technical system for different regions and different site conditions in Anhui Province was put forword to provide a reference for guiding the development of large-size log of Populus plantation in Anhui.
  Key words:Populus;Large-size log of plantation;Cultivation
  杨树是安徽省主要造林树种之一,具有生长快、轮伐期短、适应性强、易繁殖、用途广等特点。2014年安徽省杨树栽培面积达88.67万hm2,占全省林业用地面积的近1/5,在生态林、商品用材林建设中发挥了巨大作用。但杨树培育普遍存在目标不明、初植密度过大、技术组装不配套等问题,造成林分生长量低、径级小,只能培育中小径材,因而效益低下。杨树大径材培育是当前国内外杨树发展的主要趋势,低密度、长间作、不间伐、大径材出材率高、效益好是其主要特点。安徽省林科院杨树课题组自20世纪80年代起积极参与国家杨树攻关项目,对杨树大径级用材林培育关键技术进行了相关研究,并针对安徽省不同区域、不同立地条件总结出一套切实可行的培育技术体系。本文对杨树大径级用材林培育关键技术进行了概述,以期为更好地指导安徽省杨树大径级用材林培育提供参考。
  1 造林地选择
  根据安徽省林科院和南京林业大学的研究,适宜杨树生长的土壤条件应具备:(1)有良好的物理性状;(2)在生长季节有足够的有效水分;(3)具有一定的肥力;(4)通气良好。其中尤以土壤物理性状和土壤有效水分最为重要。影响土壤物理性状的主要因子是土壤有效层的深度。最适宜杨树生长的立地条件,其土壤有效层厚度应在80~100cm以上,有效层厚度在60~80cm为中等立地条件;有效层在40~60cm的土地,尚能栽植杨树;土壤有效层在40cm以下的土地则不宜发展杨树[1-2]。因此,作为大径级用材林培育的土壤有效层厚度必须达80cm以上,质地以壤土、沙壤土、轻壤土和中壤土为佳。生长季节地下水位1~2m,洪水期树木水淹深度2m以下,淹水时间不超过30d,重茬地需轮休1~2年。方升佐[1]根据培育胶合板大径材的相关要求,推算出林分的平均胸径必须达到26.8cm以上才能达到胶合板用材林的培育目标。另据南京林业大学曹福亮研究[3],南方型杨树(以72杨为例)树高与胸径存在H=0.86914×D1.01881关系,立地指数16,其10年优势木平均树高为22.91m,其平均胸径为24.81cm;立地指数18,其10年优势木平均树高为25.77m,其平均胸径为27.85cm,大于26.8cm。因此,只有立地指数达到18等级,才能培育大径材。
  根据2009年、2015年对淮北的涡阳、利辛、太和、阜南、砀山、五河、萧县、界首等,江淮的南谯、全椒、寿县、肥西等,沿江的贵池、枞阳、怀宁、宜秀、铜陵、无为、望江、东至等197块样地杨树专项调查,结合安徽省杨树立地指数表[4],将安徽省杨树主要栽培区适宜培育大径材立地(指数大于18)区划如下:淮北平原,黄河故道潮土区(飞沙土等例外)、砂姜黑土区堆土类型、沿淮潮土区;沿江平原,土壤为潮土(水稻土、沙土例外),质地轻壤、中壤、砂壤,洪水期上水不足2m,间作;江淮地区,河渠两侧潮土区(黄褐土、水稻土例外)。
  2 品种选择
  安徽省林科院自20世纪80年代始,参加由中国林业科学研究院主持《欧美杨良种选育》、《欧美杨胶合板材纸浆材优良无性系选育》、《欧美杨新品种选育技术研究》、《农林动植物育种工程——高产优质欧美杨速生材树种新品种选育》、《超高产优质杨树速生材新品种选育》、《欧美杨工业资源材高效培育技术研究》“六、五”、“七、五”、“八、五”、“十、五”、“十一、五”“十二、五”“十三、五”国家林业攻关项目;20世纪90年代初先后承担Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ世界银行贷款造林项目《欧美杨良种选育及推广》科研课题,在全省不同类型区(沿江、江淮、淮北)如沿江的望江、怀宁、贵池、大观、桐城、潜山、铜陵、无为;江淮的定远、鳳阳、南谯、肥东、肥西、寿县、全椒;淮北的砀山、宿县、涡阳、蒙城、太和、怀远、凤台等建立区试林和示范林20多片,面积约333.3hm2。经多年定位试验和观测,筛选出适合于安徽省不同区域大径级用材林培育品种(无性系),详见表1。   3 密度与配置
  中国林科院杨树培育专家郑世锴研究员[5]指出,长江中下游培育杨树大径材可选择5m×6m、6m×6m、4m×8m、7m×7m的株行距。南京林业大学“七五”期间开展了杨树不同密度栽培试验,如4m×4m、5m×5m、6m×6m、7m×7m、8m×8m等,认为5m×5m以下密度不能作为大径材培育[3]。安徽林科院于光明、于一苏等在怀宁、泾县等开展了不同密度造林试验,结合试验结果和全省不同造林密度调查,认为5m×6m可以培育部分大径材,6m×6m、7m×7m、8m×8m可作为大径材培育主要密度[2]。大径级用材林以培育大径材为主要目的,造林初始密度可定为156~280株/hm2,株行距可选(4~8)m×(6~10)m,如4m×9m、4m×10m、4m×12m、5m×8m、5m×9m、6m×6m、6m×8m、6m×9m、7m×7m、8m×8m等。
  一般定植行以南北走向,定植点为正方形、长方形或品字形配置。江、河滩地造林,必须将汛期行洪放在首位,因地制宜采用宽行窄株配置,且行向与水流方向一致。为适当延长间作时间,发挥林地综合效益,株距宜窄,行距宜宽。
  4 修枝整形
  修枝整形是杨树大径材培育的必要技术,可明显提高主干的圆满度、木材质量以及大径材出材率。固定直径修枝法[5]即从造林后第3年开始,每年修去树干下部直径10~12cm处的侧枝,直到8m高为止。年龄轮生枝修枝法[6]即造林第5~7年每年从下往上修除一轮枝条,使枝下主干高度达到8m。冠高比修枝法[7]:造林3~4年,第1轮侧枝基部树干胸径达10cm时开始修枝,修枝强度为弱度(1/3),间隔期2年,通过3次修枝,就可使无节干材达6m以上。综合考虑杨树发芽抽枝的生物学特性及修枝的可操作性、工作效率以及对林木生长的影响,结合安徽林科院在修枝领域研究成果及生产实践,培育大径材修枝整形应做到:栽植当年抹去或修除主干2m以下刚萌生的侧枝或侧芽,剪去或短截影响主枝生长的竞争枝(双头或多头枝);2~4年,修剪竞争枝及粗大枝,解放弱枝,保持冠干比为3︰2;5~7年生,每年修除一轮枝条及树冠下根、干部萌条;直到形成主干8m高的光洁干材为止,冠干比不应小于1︰2[8]。
  5 农林间作
  以耕代抚是杨树人工林最经济、最佳的培育方式,可充分利用杨树幼林的营养空间,不但培育了森林,也增加了短期经济收入,以短养长,同时可有效防止土壤地力的退化[9]。根据安徽省研究与生产实践,大径材林分郁闭前一般间作3~6年。秋季间种油菜、小麦、蚕豆、碗豆、蔬菜等,夏季间种黄豆、绿豆、红豆、花生、红薯等作物。江河洲滩地,季节性上水,一般秋种1季。林分郁闭后,可因地制宜间作生姜、芋头、桔梗等耐荫作物或中药材,种植食用菌和发展林下养殖;有条件可全周期间作。间作作物要与林木保持距离50cm以上。
  2016—2017年项目组对全省杨树主栽区淮北平原、沿江平原复合经营模式如“杨-粮(经)”、“杨-牧(禽)”、“杨-菌”、“杨-药”、“杨-渔”等进行了深入的调研,选取11种典型的经营模式(包括纯杨树林)进行了总结,运用层次分析法对11种经营模式的经济效益和综合效益进行对比分析,结果表明:各复合经营模式的经济效益和综合效益都高于杨树纯林,其中杨树-姬松茸模式的经济效益和综合效益均为最高,杨树-油用牡丹、杨树-鸭模式的经济效益和综合效益也较高,杨树-小麦(全周期)模式的经济效益虽然不高,但综合效益排名第2位。建议在沿江平原采取杨树-小麦(全周期)的复合经营模式;在淮北平原采取林粮(经)+林菌或林药的复合经营模式:林分郁闭前,以小麦、油菜及黄豆等农作物为主;待林分郁闭后,可根据具体情况选择开展食用菌或中草药的复合经营,以达到综合效益最大化的目的[9]。
  6 科学施肥
  根据意大利相关资料报道,杨树每生长1t地上部分生物量(干重),需要N13kg、P1.5kg、K8kg、Ca10kg、Mg2kg。根据美国对美洲黑杨的研究表明,4~6年后,对营养需要量最大,N、P、K、Ca、Mg年需量约为100、12、90、150、18kg/hm2,每收获1次木材,就要从林地带走大量的营养元素,轮伐期愈短,林地流失的养分就愈多。目前安徽省杨树造林地,大多都是原杨树采伐迹地,有的甚至2~3茬,施肥是培育杨树速丰林及大径材一项重要措施。基于“七五”期间中国林科院李贻铨研究员在宿州市开展的杨树施肥研究成果及安徽林科院在全省开展的施肥试验,杨树生长期内追施复合肥、尿素、碳酸铵、过磷酸钾等化肥,以氮肥为主,用量随树木年龄增大而逐年增加。造林后,2~3年施氮肥0.25kg/株·a,4~7年施氮肥0.5kg/株·a,距树干四周50~200cm处环状挖穴施入。4月下旬至5月上旬,叶片达正常大小时,结合灌溉或雨前施用。无林下间作的林分,可间种苕子、苜蓿、紫云英等绿肥,秋末冬初及时就地压青。
  7 病虫害防治
  据安徽省林业有害生物防治检疫局张卫兵、安徽省林科院王翠莲多年调查研究认为,安徽杨树食叶害虫主要有杨小舟蛾、杨扇舟蛾、美国白蛾、杨黄卷叶螟等;蛀干害虫主要有桑天牛、光肩星天牛、云斑天牛、木蠹蛾等;枝梢害虫有草履蚧、金龟子、瘿螨等。枝干病害主要有杨树溃疡病和杨树腐烂病,叶部病害主要有杨树叶锈病和杨树黑斑病等。
  针对杨树害虫为害应采取综合管理方法,即以森林生态学为根本,以营林技术为基础,充分考虑寄主树种(杨树)、害虫(蛀干、枝梢及食叶),天敌(昆虫、病原微生物及食虫鸟类)与生存环境之间的关系;加强害虫检测和预报,以生物、仿生物制剂防治为主,合理利用物理防治,必要时再考虑使用化学防治,并从不同角度对杨树害虫进行综合管理。营林技术措施是一种最基础的预防性措施,要坚持适地适树、苗木检疫、加强幼林抚育管理;有效保护天敌(益鸟、天敌昆虫),通过调整林种结构来避免病虫害的发生。必须从造林开始,合理搭配其他树种及品系,营造不同形式的混交林。对现有纯林进行改造,结合更新,选择一些免疫抗虫和引诱树种,如在杨树间种植苦楝隔离带或在四周种植引诱树种,调整树种比例,改善林地环境条件,增强杨树的自控能力。
  杨树病害综合治理措施有:(1)选用抗病品种。品种本身抗病能力是防病的关键。(2)培育健壮苗。圃地不能重茬,以防止病害的滋生蔓延。每2~3年轮作1次,连作土壤必须消毒。保持合理育苗密度,一般在49500株/hm2以下。增施有机肥,减少氮肥施用量,8月后不再追肥、灌水,促进苗木木质化。发病苗圃生长期内每月喷1~2次50%多菌灵或其他杀菌剂。随时清扫处理病叶、落叶,消灭病原菌。(3)科学造林。造林时一定要因地制宜,适地适树,对苗木进行认真检疫,运输苗木过程中防止树皮创伤。栽植前浸水2~3d,栽植后浇足底水。
  参考文献
  [1]方升佐,徐锡增,吕士行.杨树定向培育[M].合肥:安徽科学技术出版社,2004.
  [2]于光明,于一苏.杨树研究的进展[J].安徽林业科技,1999(3):8-12.
  [3]南京林业大学杨树课题组.黑杨派南方型无性系速生丰产技术论文集[M].北京:学术书刊出版社,1989.
  [4]吴中能,于一苏,刘俊龙,等.安徽省杨树人工林立地指数表的编制[J].安徽林业科技,2010(1):6-9.
  [5]郑世锴.杨树丰产栽培[M].北京:金盾出版社,2007.
  [6]马永春.杨树修枝新方法与修枝技术研究[J].安徽林业科技,2011,37(1):70-72.
  [7]方升佐,徐锡增,严相进,等.修枝强度和季节对杨树人工林生长的影响[J].南京林业大学学报,2000,24(6):6-10.
  [8]傅軍,钱滕,黄荣来.长江护岸林欧美杨无性系混合造林研究[J].浙江林学院学报,1999,16(4):346-352.
  [9]苗婷婷,吴中能,于一苏,等.安徽省杨树主要复合经营模式调查和综合效益分析[J].江西农业学报,2018,30(7):129-133.
  (责编:张宏民)
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