杉木、多花黄精复合经营技术探讨

2015-12-06 07:54罗奋容
福建农业科技 2015年6期
关键词:摘花郁闭度黄精

罗奋容

(福建省沙县夏茂镇林业站 365500)

杉木在我国南方林区广为栽培,栽培范围广、面积大,南方杉木人工林面积占全国杉木人工林总面积的1/4左右[1],在林业生产中占有重要地位。但传统杉木造林初植密度较大,郁闭后的杉木林树冠交叉、重叠、穿插,自然整枝剧烈,枝下高提高,树冠退缩,制约了树冠的正常生长发育,从而影响到杉木材积的生长和形成,难以培育大径材[2]。从生长环境分析,高度郁闭的杉木林,林分郁闭度接近1.0,林下光照不足,温度较低,形成了相对封闭的小气候,造成土壤中的动物和微生物种类及数量减少,从而影响凋落物的分解速率,导致土壤肥力难以恢复[3],不利于林业可持续发展。为此,在林业生产上有通过间伐,采取疏林结构培育杉木大径材的经营方式。

多花黄精是一种药食两用植物,为多年生草本植物。多花黄精块茎含有大量淀粉、糖分、蛋白质、胡萝卜素、矿物质等营养成分[4],可食用且具有养生作用。其味甘、性平,有养阴润肺、补脾益气等功效[4],现代医学研究表明,多花黄精有增强心肌收缩力,增加冠状动脉流量,增进造血功能,降低血糖及抗衰老等作用[4]。近几年大量野生多花黄精被采挖,资源越来越少,已经无法满足市场需求。人工栽培多花黄精,尤其是利用森林环境种植多花黄精已经成为发展多花黄精的重要途径。本研究正是基于培育杉木大径材的林分空出的林隙空间套种多花黄精,以探讨透光度、林地清理方式和摘花截顶处理对多花黄精生长发育的影响,以及杉木间伐套种多花黄精对杉木的影响,旨在提高杉木、多花黄精复合林分的经营技术和生产力。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于福建省沙县西北部夏茂镇 (26°6'至 26°46'N,117°32'至 118°6'E),属中亚热带季风气候区,年平均气温19.3℃,年降水量1820 mm,空气相对湿度81%左右,霜期72~84 d,霜日18~24 d。土壤基底为花岗岩,土壤为红壤。

1.2 试验方法

1.2.1透光度试验 不同的植物长期系统发育所形成的生物学特性在较大程度上决定了其生态适应性。为了分析现有森林环境中套种多花黄精时,上层林透光度对多花黄精生长发育的影响,选择夏茂镇车溪村14林班5大班7小班的杉木林进行不同透光度试验。试验林地属较肥沃立地类型,土层较为深厚。杉木林为2000年人工种植的杉木纯林,造林密度3000株/hm2,常规生产管理。2008年进行第1次间伐,保留密度1800~2100株/hm2,间伐后施肥1次,采取环状开沟每株施碳酸氢铵与过磷酸钙1∶1混合肥300 g。2009年冬季分别在林中的上中下不同部位设立3个区组,每个区组建立标准地4个,每个标准地规格为20 m×20 m。按照试验设计进行第2次间伐,设4个密度级:750株/hm2、1050 株/hm2、1350 株/hm2和 1650 株/hm2,分别用 MA、MB、MC、MD来表示,随机区组设计。每年进行每木测定,同时应用植物冠层分析仪(LAI2000)进行林分郁闭度测算。第4年10月,采取收获法测定多花黄精块茎产量,并从各处理中随机选择30株分年度测定年生长量。

1.2.2林地清理试验 光、热、水、肥条件对于植物正常生长发育有着重要影响。整地的目的是为植物生长发育创造良好的条件。为了提供适合多花黄精生长的环境,需要进行林地整理。林地清理试验设3个水平:①整床处理:杉木第2次间伐后全面清理林地杂草杂灌,按等高线进行整畦做床,结合松土,清理床内草头、石块、树根,然后做床,床高20 cm左右。②块状处理:在种植穴周围1 m2范围内进行团状清理杂草、杂灌,挖小明穴、回表土,穴规格 30 cm×30 cm×20 cm。③不清理(CK),直接挖小暗穴种植。

1.2.3摘花截顶试验 多花黄精是百合科多年生宿根植物,地上部分在每年秋末,随着气温下降,会发生枯萎、倒伏,翌年春季重新抽芽出苔形成新植株,年生长期较短,5~6月就陆续开花结果,植物在开花结果生长过程中需要消耗大量营养物质,与营养生长争夺水分、养分。试验设2个处理:摘花截顶处理;不处理 (CK),即任其生长,不摘花、不截顶。

2 结果与分析

2.1 透光度对多花黄精产量的影响

表1是按照试验设计保留不同透光度 (密度)杉木林的林分状况及套种多花黄精 (4年)的产量测定结果。从表1可知,4种不同处理多花黄精产量从大到小均表现为:MA>MB>MC>MD。在本次试验设计中随着上层杉木林密度减少,透光度增大,多花黄精块茎产量增加。产量最高为MA处理,平均达到1699.03 kg/hm2;最小的是MD处理,为981.77 kg/hm2,MA平均产量比MD平均产量增加73.1%。

多花黄精是一种喜阴湿、耐寒植物[5-6],光照强度强烈会引起枝叶灼伤、枯黄、病虫害增多,导致产量降低,因此适宜的透光度有待进一步研究。

从表1可以看出,MD处理第4年郁闭度达到0.81~0.83,郁闭度明显比其他处理高而产量在各处理中较低。由此可以得出初步结论,郁闭度大于0.8不利于多花黄精的生长发育。

经方差分析结果(表2)表明,不同透光度处理间多花黄精产量差异达到极显著水平[F=10.42>F0.05(3,6)=9.78],MA 处理与 MC、MD 处理、MB与MD处理差异达到极显著水平;MB与MC处理、MC与MD处理差异达到显著水平。表明林下透光度对多花黄精块茎产量影响有明显作用,应该指出的是上层林透光度是处于动态变化之中,必须考虑套种期内郁闭度变化区间。

表1 透光度试验不同处理杉木、多花黄精复合林分生长状况比较

表2 透光度试验不同处理多花黄精块茎产量方差分析

多花黄精块茎产量在不同处理中存在差异,同一处理在不同年份也存在差异,而且与总产量的变化规律存在不一致性。表3是不同处理不同年份多花黄精产量的测定结果。从表3可知,MA、MB处理均表现为第3年产量>第4年产量>第2年产量>第1年产量,多花黄精块茎产量从第1年至第3年逐年提高,到第4年开始下降,呈现低→高→低的变化规律。MC处理则表现为第3年产量>第2年产量>第1年产量>第4年产量。MD处理表现为第1年产量>第2年产量>第3年产量>第4年产量。不同处理同一年份块茎产量,与总产量变化并不一致。种植第1年 (2011年)产量以MD处理最高,种植第2、3、4年 (2012~2014年)产量均以MA处理最高,这与多花黄精块茎生长特性有关,笔者认为也与林下套种模式上层林郁闭度的动态变化有关。据观察,MA处理初始郁闭度为0.41~0.43,林内透光度较大,这时的郁闭度并不是最适合多花黄精生长的,随着时间推移,保留杉木树冠,随着空间释放,快速生长,第4年时郁闭度达到0.70~0.72,第4年块茎产量占总产量的26.5%;MD初始郁闭度为0.68~0.71,第4年时郁闭度达到0.81~0.83,树冠出现交叉、穿插和重叠现象,林内透光度减少,第4年块茎产量仅占总产量的7%,下降速率明显高于MA。表明郁闭度动态变化对多花黄精块茎生长有影响,笔者认为多花黄精适宜的郁闭度在0.5~0.7之间。在杉木林下套种多花黄精既要考虑初始郁闭度,也要考虑郁闭度的动态变化。一般情况下,多花黄精种植周期以3年较为合理。为此,选择保留密度应该考虑至第3年时郁闭度动态变化不大于0.7较为合理,使林内透光度可以满足多花黄精正常生长发育所需要的光照条件。

表3 透光度试验不同处理不同年度多花黄精块茎产量比较(单位:g/株)

2.2 杉木林间伐套种多花黄精对杉木的影响

从表1还可以看出,间伐后套种多花黄精的杉木胸径、树高年平均生长量分别为:MA处理0.80~0.88 cm、0.65~0.80 cm,MB处理 0.75~0.80 cm、0.63~0.78 m,MC处理0.68~0.73 cm、0.65~0.78 cm,MD处理0.55~0.60 cm、0.55~0.78 cm,除MD处理的杉木胸径年平均生长量较低外,其余均高于间伐前年平均生长量 (胸径0.61 cm、树高0.51 m),表明杉木间伐后套种多花黄精有促进杉木胸径、树高生长的积极作用,有利于培育杉木大径材。

2.3 林地清理方式对多花黄精产量的影响

表4是不同林地清理方式的多花黄精种植3年的调查结果,可以看出,整床处理多花黄精无论地上茎径、茎高、块茎产量均比块状处理、不清理(CK)高,地上茎径分别增加31.7%和54.3%,茎高分别增加8.6%和31.5%,块茎产量分别增加10.4%和82.3%,对块茎生长的影响逐年增加。表明合理、适度的清理能够改善林地土壤结构,调整土壤空气、土壤水分,清除杂草和林木病虫害,为多花黄精地下根茎生长发育创造良好的条件。

表4 不同林地不同清理方式处理的多花黄精产量比较

2.4 摘花截顶对多花黄精生长的影响

从表5可知,采用摘花截顶处理的多花黄精,植株地上茎较粗壮,平均茎径0.57 cm,茎高75.3 cm,叶片浓绿,平均块茎产量 (3年生)达139.6 g/株;对照植株相对细小,叶片较多,但叶片细小,多数叶片淡黄,地上茎细弱,平均茎径0.41 cm,茎高57.6 cm,平均块茎产量118.7 g/株;摘花截顶处理比对照茎径增加39.0%,茎高增加30.7%,块茎产量增加17.6%。表明摘花截顶处理有利于多花黄精营养生长,摘花截顶技术是可行的技术措施。

表5 不同摘花截顶处理的多花黄精生长状况比较

3 小结

开展复合经营是林业发展的新趋势,利用杉木现有森林环境进行食药两用植物多花黄精套种,不仅可以培育杉木大径材,而且还适合多花黄精的生态适应性,能够有效利用光、热、水、肥收获多花黄精,做到长短结合,以耕代抚。杉木多花黄精复合经营可采取调控适宜透光度、适度林地清理、摘花截顶等技术措施。试验调查结果表明:上层林郁闭度在0.5~0.7之间较适宜多花黄精生长发育。在杉木林中套种多花黄精,以保留杉木株数750株/hm2的多花黄精生长发育较好,多花黄精种植4年,每公顷块茎产量达到1699.03 kg。经方差分析和多重比较,MA处理与MC、MD处理、MB与MD处理差异达极显著差异水平;MB与MC处理、MC与MD处理差异达到显著水平。适度的林地清理是必要手段。整床处理多花黄精块茎产量分别比块状处理、对照增加10.4%和82.3%。多花黄精是以根状块茎为主要经济性状的药用植物,应用摘花截顶技术能够促进多花黄精的营养生长,摘花截顶处理比对照地上茎径增加39.0%,茎高增加30.7%,块茎产量增加17.6%。

本试验主要探讨透光度、林地清理方式和摘花截顶处理对多花黄精生长发育的影响。在多花黄精生长发育过程中还有诸多因素对其生长发育产生影响,比如多花黄精种植密度、配置方式、施肥、抚育等等,有待于进一步试验研究。

[1]俞新妥.杉木林地持续利用问题的研究和看法 [J].世界林业研究,1993(2):80-87.

[2]俞新妥.杉木栽培学 [M].福州:福建科学技术出版社,1997.

[3]张露,高璜.人工林地力衰退研究现状与进展 [J].江西林业科技,2000(6):28-33.

[4]宋维文.山菜良药 [M].福州:福建科学技术出版社,2013.

[5]毕胜,张含波,李桂兰.黄精的栽培 [J].特种经济动植物,2003(11):30-31.

[6]庞玉新,赵致,袁媛.贵州产黄精生产操作规程初步研究[J].现代中药材研究与实践,2004(3):16-19.

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