毛竹林伐樁處理方式對筍竹生長的影響

曹碧鳳，涂年旺，劉昌社，張 瑋，吳錦華，李志堅，許國強

(1.永安市林業局，福建 永安 366000； 2.永安市林業科學技術推廣中心，福建 永安 366000；3.中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所，浙江 富陽 311400； 4.永安市洪田鎮林業站，福建 永安 366000； 5.永安市上坪鄉林業站，福建 永安 366000)

毛竹(Phyllostachysedulis)為禾本科竹亞科剛竹屬植物，其生長快、采伐周期短、成材早而且經濟價值高，是目前世界上分布最廣、栽培面積最大、經濟效益顯著的竹種。廣泛分布于我國南方山地、丘陵地區，是我國亞熱帶地區具有顯著代表性的經濟林類型之一[1-2]。福建是全國范圍內竹類資源最豐富的省份，擁有毛竹林資源約83.58萬hm2[3]。毛竹是一種克隆植物，毛竹林地下鞭系相連構成有機的整體，能夠通過地下鞭根在克隆分株間進行水分、營養物質的運輸和傳遞。因此開展對毛竹伐樁的研究顯得尤為重要，伐樁灌水施肥等研究對于竹材的培育和毛竹林節水灌溉措施的制定均具有重要的現實意義[3-5]。

毛竹的經營多實行選擇性采伐，每度采伐毛竹量高達600株·hm-2。但是，采伐后的伐樁仍具有從土壤中吸收水分甚至養分的能力，自然條件下其腐爛速度極度緩慢，很難自發腐爛分解，在砍伐3～5 a后仍能保持青綠色，有的能存留10 a甚至更長時間，大量的伐樁占據了毛竹林土壤空間，造成了毛竹林地的浪費，嚴重影響毛竹林的產量。此外，由于竹蔸與地下鞭根相連結，未腐爛的伐樁又會阻礙毛竹地下鞭的生長和延伸，對整個毛竹林的經濟效益產出造成不良影響[4]。近年來，隨著毛竹伐樁處理專用機械的研發成功及應用，在毛竹林中大面積開展伐樁處理操作已具有很好的可行性和操作性，然而伐樁處理對毛竹林培育的影響研究尚未有定論[5-7]。

當前對于毛竹伐樁的研究多集中在毛竹林內伐樁分布及其促腐[8]，毛竹伐樁腐爛后生成的物質對毛竹林土壤性質的影響[9]及氫氧化鉀、除草劑、化肥、微生物等促腐對毛竹林的生長和生理的不利影響[10-13]。已開展的研究中，關于毛竹林竹蔸施肥效果、竹蔸腐爛及對毛竹林出筍等的影響研究已經取得一定的研究成果。如楊慧英等[14]指出毛竹伐樁促腐施肥作為一種新型竹林生態施肥技術，不易造成環境污染，且施肥可加快竹蔸腐爛和恢復出筍空間，進而提高毛竹林的經濟效益；鄭瑞鈺[15]發現竹蔸施肥有利于加速毛竹林竹蔸的腐爛，可以使大部分竹蔸在3 a內完全腐爛。且在不同肥料種類中，碳酸氫氨的促進作用表現得最為明顯，其竹蔸完全腐爛的比例達到71%；林桂明[16]對福建省南平市的毛竹低產林進行竹蔸配方施肥試驗，其試驗結果表明竹蔸配方施肥均可加快竹蔸的腐爛速度，采用施有機肥+ EM生物肥效果最好，4 a內竹蔸完全腐爛數高達89%。而對于采伐后的毛竹純林，如何將其伐樁利用起來并促進毛竹林筍竹生長方面的研究較少，譬如在毛竹伐樁后，不同的灌水和施肥處理對其筍竹生長等的影響研究則相對較少。本研究在毛竹伐樁節隔處理的基礎上，對其伐樁實施不同的處理方式(灌水、灌水+施肥、施肥)，通過測定和比較毛竹林內冬筍產量、春筍出筍數、退筍數和成竹株數等相關指標，分析不同處理方式對毛竹林筍竹生長的影響，以期為伐樁后的毛竹林經營和高效生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗毛竹林地位于福建省永安市上坪鄉和洪田鎮。永安位于福建省中部偏西，北緯25°33′—26°12′、東經116°56′—117°47′，地處武夷山脈和戴云山脈的過渡地帶，四面環山，山地和丘陵面積占總面積的90%，自古有“九山半水半分田”之稱。屬中亞熱帶海洋性季風氣候，四季分明，溫和多雨，光照充足，年均降水量1569 mm，森林覆蓋率達83.2%，當地農民人均毛竹面積達0.45 hm2，居全國之首。

試驗毛竹林為純林，土壤為黃紅壤，土層厚度約80 cm，林地坡度15°～20°，密度2550～2850株·hm-2。平均竹高9.8 m，平均胸徑9.3 cm，林齡3～5 a。該毛竹林每年撫育1～2次，林分大小年比較明顯，2017年為毛竹春筍小年，林內有零星小灌木分布，雜草較少，凋落物較少，試驗觀測期間禁止其他人為活動的干擾。

1.2 試驗設計和方法

2015年3月在永安市洪田鎮試驗毛竹林中選取立地條件、地形和毛竹生長狀況等均基本相同的樣地(20 m×20 m) 12塊，對每塊樣地內3度以上及部分3度毛竹進行砍伐，每塊樣地砍伐毛竹20～40株，確保各塊樣地在砍伐后毛竹株數(2250株·hm-2)完全相同。每個樣地選擇均勻分布的伐樁12個，利用毛竹破樁機將伐樁內部的蠟質層和節隔打破，保證灌水和施肥處理的順利實施；其他竹蔸則不做處理。

根據前期試驗設計方案，試驗設置對照(即不灌水也不施肥處理)、灌水處理、灌水+施肥處理、施肥處理，每處理3次重復。伐樁處理方式：利用伐樁機切割伐樁至地表水平，同時切破其內的蠟質層和竹簧，保持切面平滑[17]。在試驗期間，灌水處理為伐樁后每20 d灌水1次，灌水時間從9月—翌年2月，伐樁平均灌水量為380 mL·個-1·次-1；施肥處理為每年的6月、9月各施肥1次，施肥方式為伐樁內施肥，施后蓋上土，肥料選用螯合型筍竹專用肥(含量N∶P∶K=17∶8∶5)，每次施肥量為750 kg·hm-2；灌水+施肥處理為6個伐樁灌水，6個伐樁施肥，均勻分布。樣地的其它經營措施按照常規辦法實施[18]。為確保試驗環境穩定，每個樣地設置10～15 m寬的隔離緩沖帶，隔離緩沖帶內均不進行伐樁施肥等經營，也不進行額外的人為活動。

2016年11月—2017年5月，調查試驗地不同伐樁處理方式的各個樣地內所有冬筍產量、春筍新出筍個數、退筍個數和成竹株數，測定鮮重和含水率。其中新竹鮮重(產量)采用鮮重×含水率的方法測算。2017年6月上旬調查當年新竹的胸徑、高度。試驗數據采用Excel 2007和SPSS 18.0進行統計整理、分析。

2 結果與分析

2.1 不同伐樁處理對毛竹林冬筍和春筍產出的影響

經調查發現，與對照相比，伐樁后的毛竹林每公頃毛竹林冬筍的產量大小為灌水+施肥>施肥>灌水(表1)。其中：灌水+施肥的冬筍產量達到2478 kg·hm-2，比對照高22.2%；施肥、灌水的平均冬筍產量分別達2154.0、2107.5 kg·hm-2，比對照高6.2%、3.9%。灌水+施肥的春筍新出筍個數為1105個·hm-2，是對照毛竹林的1.61倍；施肥、灌水的平均春筍新出筍個數分別達958、962個·hm-2，均為對照毛竹林的1.40倍。春筍退筍個數中，灌水+施肥、施肥、灌水的平均退筍個數高于對照，三者的退筍率分別為27.2%、23.1%、24.8%，平均退筍率為25.0%，低于對照毛竹林的34.3%。該結果表明，3種伐樁處理能夠在一定程度上提高其冬筍產量，有效降低春筍的退筍率，有利于毛竹林生產力的提高。

表1 不同處理對毛竹林冬筍和春筍產出的影響

*：不同小寫字母為各指標不同處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

2.2 不同伐樁處理對毛竹林出筍成竹量的影響

由表2分析可知，毛竹林出筍成竹總量大小為灌水+施肥>施肥>灌水。其中：灌水+施肥的平均春筍出筍數達到830個·hm-2，比對照高84.4%；施肥、灌水的平均春筍出筍數分別達720、700個·hm-2，比對照高60.0%、55.6%；灌水+施肥的平均成竹數為810個·hm-2，比對照高102.5%；施肥、灌水的平均成竹數分別達690、670個·hm-2，比對照高72.5%、67.5%。灌水+施肥、施肥、灌水的平均成竹率分別為97.6%、95.8%、95.7%，均高于對照。

表2 不同處理對毛竹林出筍成竹及生長指標的影響

2.3 不同伐樁處理對毛竹林新竹生長情況的影響

經調查發現，灌水+施肥、施肥、灌水3種伐樁處理均能促進毛竹林新竹生長量的提高。其中：灌水+施肥的平均胸徑、平均竹高、平均竹節長分別為10.8 cm、12.2 m、21.2 cm，分別比對照高20.0%、27.1%、14.6%；施肥處理的平均胸徑、平均竹高、平均竹節長分別為10.0 cm、10.8 m、19.8 cm，分別比對照高11.1%、12.5%、7.0%；灌水處理的平均胸徑、平均竹高、平均竹節長分別為9.8 cm、11.5 m、20.5 cm，分別比對照高8.9%、19.8%、10.8%(表2)。經方差分析和顯著性檢驗，新竹平均胸徑、平均竹高、平均竹節長指標不同處理間差異均達顯著水平，春筍平均出筍數、平均成竹數和平均成竹率指標不同處理間差異達到極顯著水平(P<0.01)。

2.4 不同伐樁處理對毛竹林新竹產量的影響

竹林伐樁后，采用不同的灌水和施肥處理能顯著提高新竹的生物量，4種伐樁處理的新竹生物量大小為灌水+施肥>施肥>灌水>對照。灌水+施肥的新竹生物量高達32.5 t·hm-2，比對照竹林新竹生物量提高了26.0%。對2017年新竹生物量進行Duncan多重比較分析，結果顯示毛竹林伐樁的處理方式不同，處理間的新竹生物量存在α=0.05 水平的顯著差異。其中灌水+施肥、施肥、灌水3種處理均與對照差異顯著，灌水+施肥與施肥、灌水2種處理間差異顯著，施肥處理與灌水處理二者之間差異不顯著(表3)。

表3 不同伐樁處理毛竹林新竹產量Duncan多重比較

3 結論與討論

1)本試驗以不灌水也不施肥為對照，結果表明3種伐樁處理均能在一定程度上提高毛竹林的冬筍產量，有效降低其春筍的退筍率，提高其新竹生長量，有利于毛竹林生產力的提高。其中：灌水+施肥、灌水、施肥的冬筍產量分別比對照高22.2%、3.9%、6.2%；退筍率分別為27.2%、24.8%、23.1%，均低于對照毛竹林的34.3%；平均春筍出筍數分別達到830、700、720個·hm-2，分別比對照高84.4%、55.6%、60.0%。此外，不同伐樁處理的春筍平均出筍數、平均成竹數和平均成竹率的差異達到極顯著水平。由于試驗時間較短，僅觀測了2 a，毛竹的生長效應及伐樁處理的后續生理和生長效應尚未完全顯現出來，仍有待進一步的持續觀測研究。

2)毛竹生長迅速，具有很好的經濟效益，可做筍用林，亦可做筍竹兩用林推廣，也是區域生態環境保護的重要植物資源。當前由于氣候變化的影響，導致干旱現象經常發生，非常不利于毛竹的正常生長和經營管理，以往的大水漫灌會浪費大量水資源，已經很難滿足毛竹林高效培育的需求[19]。因此迫切需要一種節水灌溉措施來解決毛竹林的灌溉和經營管理問題，本文中的伐樁灌水施肥處理有助于毛竹林經營過程中抵御干旱脅迫。本研究與已有的伐樁施肥研究有相似的結論，即毛竹伐樁灌水、施肥技術簡單方便、操作性強，同時能夠改善毛竹林的生長，而且是一種經濟實用的毛竹林經營管理技術[5，20-23]。毛竹伐樁灌水和施肥既能增加毛竹林的產值，又能較好地發揮其保持水土、減少肥分損失的功效，該項技術施肥效果受天氣變化的影響較小，適宜在山區毛竹林推廣應用，同時也能夠避免施肥后造成土壤板結和土壤污染等情況。此外，據初步研究的結果表明，對毛竹林伐樁進行合適的施肥和灌水處理能夠一定程度的改善毛竹春筍小年的狀況，其改善的程度大小仍需進一步的持續觀測研究。

3)綜合分析可知，本試驗結果表明對毛竹純林采伐樁進行灌水+施肥處理的綜合效果最好。該機械處理伐樁的灌水成本約為2775元·hm-2·a-1，竹山增產帶來的收益顯著高于伐樁灌水的成本。在毛竹林經營過程中，建議控制其密度為2250株·hm-2左右，然后選擇在林內均勻分布的伐樁用作灌水和施肥處理。其中，灌水約為每20 d灌水1次，伐樁平均灌水量為380 mL·個-1·次-1，灌水時間一般從每年9月—翌年2月；施肥處理為每年的6月、9月各施肥1次，施肥方式為伐樁內施肥，施后蓋上土，肥料建議選用螯合型筍竹專用肥，每次施肥量控制為750 kg·hm-2左右。該技術措施對山地丘陵區尤其是易受干旱毛竹林的節水灌溉和竹材培育具有一定的指導意義。