熊卫兵
(岳阳县林业科学研究所, 湖南 岳阳 414100)
木浆纸张质量高,相当一部分高档用纸不可用其他原料替代。我国造纸原料木材纤维比例为13%(世界平均水平是54%),50%以上用量需从国外进口,可见加强我国纸浆材产业化任重而道远[1-2]。马尾松PinusmassonlanaLamb.为松科松属针叶乔木,为我国分布最广的针叶树种之一。在低山丘岗区,其面积约占有林地面积的35%,其木材产量约占商品材积的30%[3-4];木材淡黄褐色、纹理直、结构较粗、富松脂,是建筑、板料、家具、包装的常用木材。因其平均纤维长度为2 770 μm、壁腔比为0.52、长宽比为73.7、纤维含量为50.5%、纸浆得率为90.7%,远远超过纤维长度>900 μm、壁腔比<1.0、 长宽比>45.0、纤维素含量>40.0%、纤维得率80%以上的造纸用木纤维工业原料指标[5],成为我国南方首选长纤维造纸树种。因其生长速度快,在低山丘岗区轮伐期短,因此,我国45%左右的木浆造纸必用的长纤维原料来自低山丘岗区马尾松木材。马尾松培育技术研究报道较多,均以建筑、板料等用途大径材目标为主。作为纤维材用途的培育技术,不论是用种还是栽培措施上均与大径材有所不同[6]。本文根据岳阳县的成功经验,系统总结了低山丘岗地带马尾松纤维材林培育技术。
试验地位于湖南省东北部岳阳县,地理坐标 112°44′14″—113°43′35″ E, 28°57′11″—29°38′41″N,土地总面积为293 095 hm2,林地面积为85 110 hm2,马尾松林分面积约占林地面积的1/4。属中亚热带季风湿润区,日照充足,雨水充沛,四季分明,年均日照1 764 h,年均气温17 ℃,最高气温37.3 ℃,最低气温0.9 ℃,年均降水量1 500 mm,无霜期277 d。县境地貌自东北幕阜山余脉向西南东洞庭湖呈降阶梯状倾斜,陆地主要为低山、丘陵、岗地,海拔100~600 m,坡度5~22°。土壤主要类型为红壤,缺乏碱金属和碱土金属而富含铁、铝氧化物,土层深厚达80~100 cm, pH值5.0~6.0,气候和立地条件均适宜马尾松生长。
湖南省林业科学院通过大量马尾松子代测定林调查和木材样品分析,从105个家系中选择出5个马尾松纤维材优良家系,于2007年经湖南省林木良种审定委员会审定合格并颁发省级良种证书。该批马尾松纤维材良种具适应性及抗逆性强、造纸性能优良、生长速度快、群体木材产量高[7-9]、15年可轮伐、海拔50~450 m的酸性低山丘岗区域均可栽培的共性,在岳阳县及周边得到了大力优先推广。主要经济指标列表1。
表1 马尾松纤维材林良种主要经济指标Tab.1 Main economic indicators of fiber timber of improved variety of Pinus massoniana家系名称良种编号树高/m胸径/cm基本密度/(g·cm-3)纤维长/μm长宽比壁腔比纤维含量/%MZ-1湘S9732-Pmla7.311.60.367 12 85075.80.5553.5MZ-2湘S9733-Pmla7.211.50.352 12 78074.00.5252.8MZ-3湘S9734-Pmla7.111.20.374 62 75073.50.5051.6MZ-4湘S9735-Pmla7.110.80.365 92 76073.00.5051.2MZ-5湘S9736-Pmla7.211.10.366 82 80074.60.5353.0 注: 树高、胸径为10年生立木平均值,其他为15年生木材样品测定平均值。
马尾松球果一般于霜降过后11月中旬成熟,当果鳞由青变为黄褐色,鳞片尚未开裂时,在种子园中采摘球果。一般采用堆沤法出种,先在地面铺8~10 cm厚的稻草层,然后堆积80~100 cm厚度球果,随即用2%的50 ℃温热石灰水溶液淋透,每隔2~3 d翻动一次,经过8~10 d堆沤,再摊晒于晒场4~6 d,经常翻动让籽粒脱落,经去翅除杂后收集种子。适当干燥后,放入麻袋或筐内短期贮藏,以备来春播种。一般出种率为3%~4%,纯种约84 000粒·kg-1,发芽率为70%~90%。
2.2.1 大田富根壮苗育苗
(1)圃地选择: 马尾松幼苗具喜光、怕水涝的特点,苗圃地应选择地势开阔、阳光充足、易于排水的新荒土或稻田。土壤宜微酸性的沙质壤土或轻粘壤土,未发生过严重病害的马尾松圃地可连种1年。
(2) 圃地准备: 圃地于上年冬初,用犁翻耕,深度为16~18 cm。犁耙之后施750 kg·hm-2的复合肥作基肥。在作床前,为了预防立枯病和地下害虫,通常撒30~45 kg·hm-2的25%多菌灵可湿性粉剂进行土壤消毒。
(3) 修筑苗床: 2月下旬至3月中旬为最佳修筑苗床时期,圃地周边及中央挖十字排水沟,深度为0.35~0.45 m,宽度为0.30 m。 筑床宽度为0.8~1.0 m,高度为0.20~0.25 m,步道宽30 cm,将苗床上的土耙平,使土壤上松下实。
(4)浇水保墒: 播种前将苗床浇透底水,让15 cm厚的苗床土充分吸收水分并达到饱和状态。 浇足水之后,等苗床里的水全部渗透到土壤后方进行播种。
(5)播种: 必须使用上年采收的新鲜种子,用量为37.5 kg·hm-2。先将种子在40 ℃的温水中浸泡2 h,使种子充分吸水膨胀,并将浮在水面上的种子捞除。以0.3%的高锰酸钾溶液淋洒拌有细土的种子,用薄膜覆盖1周后清洗并完成种子消毒。由于种子珍贵,要求采用条状点播,条状小沟行距设12~15 cm,将马尾松林下表土过筛后均匀撒于条状沟内,点播种子间距为5~6 cm。点播后立即覆盖0.5 cm厚度过筛黄心土,再覆盖1.0 cm厚度稻草。
(6)苗期管理:当种子发芽出土50%以上时,揭除上层覆盖物。当苗床杂草影响苗木生长时应不定期进行人工除草,除草剂对幼苗及苗床土壤腐蚀严重,一般禁止使用。5月下旬至7月下旬,每隔30 d对叶面施0.3%的磷酸二氢钾溶液和0.1%的尿素溶液。高温、干旱季节,用透光度50%的遮荫网搭建棚架防止太阳曝晒,出现苗木萎蔫状况时适量进行灌溉、浇水。
(7)病虫害防治:苗木出土初期,常见的虫害有地老虎,可用水胺硫磷高效低毒农药按说明配制成水溶液淋洒圃地。幼苗速生期常见立枯病、猝倒病,以100~200倍波尔多液进行喷施,每隔3~4 d喷1次,连续喷施3~4次。
曲堤排闸孔深20m。闸基高程5.1~5.7m为第②层壤土,构成地基直接持力层,具中等压缩性,微透水性。高程5.1~3.7m为第②3层粉砂,中密,具中等透水性,渗透稳定性较差,具液化潜势。高程3.7m以下为第②、③壤土和④1层黏土层,各具中等压缩性,微透水性。其中,第③层壤土粉黏粒分布不均,含腐殖质和贝壳碎屑等,局部软塑,工程地质性质相对较差。
(8)切根与取苗:8月中旬进行切根,切根前1d将苗床淋湿,用锋利铁铲距苗木基部5~6 cm处以45°斜切,切根后及时浇水1~2次。起苗前1 d浇透水,第2天用齿锄松土取苗,绝不可用手强拔。
2.2.2 容器育苗
(1)圃地准备:清除杂草、石块,平整土地,做到土碎、地平。苗床宽度为90 cm、高度为20 cm,步道宽为35 cm。圃地周围挖30 cm深排水沟,做到内水不积,外水不淹。然后以0.5%的高锰酸钾水溶液淋洒床面,对圃地进行全面消毒。
(2) 营养土配制:经岳阳县林业科学研究所多种配方容器育苗试验可知,以配方“73%黑龙江泥炭土+18%过筛松林表土+3%菜枯+3%糠灰+3%珍珠岩”较好,有重量轻、肥力好、透水透气性强等特点,育出的苗木质量高,可普遍推广。
(3) 装袋及点播:种子需求量按50 000粒·kg-1、1粒·袋-1计算。种子消毒及催芽步骤与大田裸根育苗相同。容器材质为能降解的无纺布,容器袋高度12~14 cm,直径7~9 cm。营养土装到距容器袋口1 cm处,用竹筷引小穴,每穴点播1粒已发芽的种子,播后随即覆盖过筛松林表土(以不见种子为度),盖上短节稻草后洒足水分[10]。
(4) 容器摆放: 将播种后的容器袋整齐垂直摆放在苗床上,每行摆容器袋12个,株间适当靠紧,行间距设3 cm。为了保水和让容器不易倾倒,容器的间隙用黄心土填满。
(5) 苗期管理:苗木出土10 d后,在阴天或雨后,对确认种子死亡的容器袋进行补苗,补植时将幼苗的主根切断,再用筷子在营养袋里插孔栽入压紧淋水。除草、施肥、遮荫、抗旱、抗涝、病虫害防治等管理技术与大田富根育苗相同。起苗时切断穿出容器的根系,不能硬拔,保持容器内根团完整,防止容器破碎。
通过多年的试验比较与生产实践,马尾松纤维材林应首先考虑亚热带气候海拔300~600 m的山丘、低山地貌类型,坡度小于30°为宜。土层深厚肥沃,且质地较轻的立地是马尾松生长良好的理想土壤,pH值7.0以下的红壤地均可栽植。马尾松造林地不宜大面积集中连片,有利于预防马尾松病虫害的发生。炼山易造成土壤营养流失、微生物下降、结构板结和森林火患。清理造林地尽可能不炼山,应先取走有用树木,将砍倒的杂灌晒干后,人工将其沿水平带摆放,在水平带下方打入树桩以防滑动。
2.4.2 马尾松、枫香混交林 当在比较困难的地域营造混交林时,马尾松与枫香混交是不错的选择[11]。列状混交马尾松会受到严重抑压,宜采用马尾松与枫香7∶3比例块状混交,造林初始密度为马尾松3 000株·hm-2、枫香1 800株·hm-2。
2.4.3 马尾松、刺槐混交林 刺槐具有根瘤菌,生长迅速,落叶量大,对改良林地土壤有很好的效果。每2竖列马尾松间栽1竖列刺槐,初始密度为2 500株·hm-2,形成7∶3的列状混交林。为保障马尾松正常生长,建议当刺槐胸径达到10~12 cm时将其伐除。
2.4.4 马尾松、木荷混交林 木荷较喜光,树冠浓绿,常用于营造防火林带。最好采用带状混交,初始密度为2 500株·hm-2,有利于防火。也可每3列马尾松间栽1列木荷,形成8∶2的混交林,初始列距为2.5 m,株距为2.0 m。
造林前一年冬季采用中穴整地,只要求造林穴动土,规格40 cm×40 cm×30 cm,相对于其他整地方式节省劳动力、水土流失量小,且能保障林分生长良好。造林季为2月至3月,宜早不宜迟。栽植前将造林穴周边表土回穴,回穴量至穴深的1/2,与施入的基肥充分搅拌均匀,用于几天后植苗造林。选择阴天或雨后栽植。裸根苗根系蘸上泥浆,容器苗将基质淋透且栽时拧紧去袋。先用锄头将混合好的回穴表土挖开一个小洞,将苗木根系完全放进小洞中,然后填土向上轻提苗,再用土填满造林穴后锤紧、培蔸。成活率达不到85%的地块要进行补植。
2.6.1 林分抚育 造林后前三年,杂灌木生长旺盛,与马尾松幼株争夺阳光和土壤营养,严重影响马尾松幼株的成活与生长。要求前三年每年锄抚1次和刀抚1次,抚育的内容包括除萌、除草、松土、培蔸等,抚育时间根据杂灌生长情况确定,原则上以杂灌不影响幼树生长为准,一般在每年酷暑来临前的4~5月和结束后的8~9月进行。
2.6.2 林分追肥 马尾松林下植被稀少,林地枯落物组成简单且不易分解, 以致土壤养分循环系统输出大于输入, 地力衰退情况普遍存在。建议3年生林分结合抚育施尿素200 g·株-1,10年生林分施复合肥500 g·株-1。距树蔸40 cm上方挖半圆沟施肥,沟宽20 cm,沟深25 cm,施肥后随即覆土[12-13]。
2.6.3 林分间伐 按照“去小留大、去劣留优、去密留稀、去病留强、林木间距保留均匀” 的原则,林分9年生时进行适量间伐,达到18、16、14立地指数的林地分别保留1 950株·hm-2、2 100株·hm-2、2 250株·hm-2的密度,从而实现全周期产材量最大化[14]。
2.6.4 病虫害防治
(1)松毛虫防治:生物防治采用100亿个·g-1孢子的白僵菌粉剂喷杀,用量7.5 kg·hm-2,也可采用黑光灯诱杀成虫。化学防治采用90%晶体敌百虫2 000倍水溶液喷杀,原药喷施规格为45 kg·hm-2;亦可采用20%灭幼脲1号胶悬剂10 000倍水溶液喷杀,原药喷施规格为120 g·hm-2。
(2)松梢螟防治:利用冬闲时间,组织群众摘除被害干梢、虫果,集中处理,可有效压低虫口密度。利用成虫趋光性,采用高压汞灯诱杀成虫。于越冬成虫出现期或第一代幼虫孵化期进行药剂防治,喷洒50%杀螟松乳油1 000倍液或30%桃小灵乳油2 000倍液。
(3)松梢小卷叶蛾防治:当被害枝上的叶及幼果出现枯萎时,人工剪除被害枝烧毁,消灭枝内幼虫。生物防治将赤眼蜂于初卵期和初卵期后10 d分两次释放,放蜂量为150 g·hm-2。化学防治成虫羽化盛期用50%杀螟松乳油250倍液和2.5%溴氰菊酯乳油500倍液按1:l的比例混合喷洒树干。
(4)叶枯病防治:用含30%硫磺的“621"烟剂实施防治,用量15 kg·hm-2,一般在6月上、中旬放烟1次,效果非常好。
根据马尾松在低山丘陵区的连年生长量变化规律,确立15年作为一个轮伐期进行砍伐比较适宜[15-16],年均经济效益最高。大量调查得知,18、16、14立地指数级林地的15年生马尾松纤维材纯林,一个轮伐期(含间伐木)可分别收获木材量207.4 m3·hm-2、187.9 m3·hm-2、168.6 m3·hm-2。