珍贵树种红椎的种植管理技术探讨

2023-01-03 12:04黄正德
农村科学实验 2022年9期
关键词:精准管理

黄正德

(广西百色市田东县国有祥周林场,广西 田东 531500)

1.引言

红椎作为我国珍贵树种,不仅是极佳的薪炭林资源之一,而且在房屋建筑、家具生产、汽车产业、农业等多领域都具有相当高的利用价值。在历史上,我国早在汉朝时期就开始进行红椎的种植,然而,受自然条件和种植技术的制约,长期以来,我国仅在我们广西部分地区成功实现了大面积的红椎种植。在此背景下,探讨红椎的种植管理技术,对于在国有林场国家储备林建设中推广和普及红椎,让更多的国有林场从红椎种植中收益的同时,还能够有效调整优化树种结构,精准提升森林质量,为早日实现中国特色社会主义生态文明建设战略目标提供助力。

2.红椎概述

2.1 红椎的生物性状

红椎(CastanopsishystrixMiq.),乔木,通常高达25-40m,直径超过1米,是亚热带或热带山地森林中的优势树种,有时成小片纯林,常为林木的上层树种,老大树的树干有明显的板状根。红椎喜湿润、温暖、多雨的季风气候,生于海拔30-1600米缓坡及山地常绿阔叶林中,稍干燥及湿润地方。土壤条件为由花岗岩、变质岩、沙页岩等母岩发育而成的、土层深厚(>80厘米)的、排水性良好的酸性壤土或轻黏土(砖红壤、赤红壤和红壤);不宜种植在沙质土、贫瘠的石砾土、山瘠、土层薄(<50厘米)的重壤土和排水不良的土壤上;不宜在石灰岩地区种植。目前,红椎在我国福建东南部(南靖、云霄)、湖南西南部(江华)、广东(罗浮山以西南)、海南、广西、贵州(红水河南段)及云南南部、西藏东南部(墨脱)都有一定的种植,其中,广西是最大的红椎种植地。

2.2 红椎的应用价值

在我国,红椎是未充分利用和被忽视的珍贵树种之一,代表了具有巨大社会经济和生态潜力。它的各种用途为种植地区带来了补充收入,其对农林业资源保护状况也有所影响。实际上,红椎少变形,心材大,其材质优良,木材坚硬耐腐,色泽和纹理美观,是高级家具、造船、车辆、工艺雕刻、建筑装修等优质用材,也是家庭用具和农具把手的重要木材来源,用于制作床、座椅、篮子、盘子和研磨机、犁、牛轭和工具手柄。不仅如此,红椎可以承受较为极端的种植条件,使它们能够种植在最陡峭的山地,而那里的土地几乎不适合发展农业。此外,红椎的伴生菌——红椎菌,不仅具有较高的营养价值,而且售价极高,备受市场追捧,是红椎种植中重要的经济来源之一。

3.研究设计、材料和方法

根据查阅相关资料分析某国有林场红椎种植进行研究。研究地点平均降雨量为1900毫米,相对湿度为60%-90%,平均气温为23℃,多为天然林所覆盖,地形条件较为陡峭。在研究地点设置了总共21个种植有红椎的地块,地块的排列是从参考文献中分析的。其中,每间隔100m海拔,每7个地块,设置一个观测小区(21m×21m)。地块必须被天然植被覆盖(未种植),可接近,地块内至少有五种树木,并且不应容易发生山体滑坡。根据胸高直径(DBH)选择观察地块中的单株红椎。假设DBH超过10厘米的树木已进入繁殖期。每棵选定的树都标有唯一的编号,以便识别。

每个观测小区实施不同的红椎种植管理:1号观测小区放任红椎自然生长;2号观测小区实施精准种植和精细管理;3号观测小区实施传统种植管理。观测时间为2019年7月至2021年6月,每次观测同时进行,以观察不同种植管理技术下,红椎的生殖阶段(由开花(flo)、开花结果(flo-fru)和结果(fru)组成)。其中,开花(flo)和结果(fru)阶段的观察是在个体中从第一朵花或果实形成到最后形成的持续时间(天数)进行的。而开花结果(flo-fru)阶段是通过花和果实同时存在的持续时间来观察的。研究分析表明在观测小区中,不同种植管理下红椎的开花、开花结果和结果有显著的不同。由此可见,精准种植和精细管理确实对红椎的生长产生一定的影响,因此,在实际中应当结合种植地的自然环境,选择最为科学且合理的种植管理技术,以期实现红椎的快速、健康生长。

4.红椎种植管理技术

4.1 红椎采种

采种母树的选择十分重要,通常要求选择超过15年树龄且未超过20年树龄的果实。在果实成熟后会呈现深褐色,而总苞会裂开缝隙,种子落下。作为林业技术工作者要对红椎树生长习性予以充分系统掌握,并对果实成熟情况加以了解,以保证及时采摘果实。在完成采摘后要科学开展储藏管理,以免果实腐烂或是变质。

4.2 红椎育种管理技术

在精准种植和精细管理中,只有健康的种子,才有可能培养出强壮、无疾病的红椎。因此,红椎育种管理技术是红椎精准种植和精细管理的重要前提。在自然状态下,红椎的种子通常依靠松鼠、田鼠、雀鸟等进行播种,受干扰因素较多,无法确保红椎种群的优越性。传统的育种管理有2种主要方式,第一种是种子的自然再生。两年后,在二月将幼苗移植到所需的地块上;第二种是在育种箱中或直接在林地中进行,所选择的种子必须新鲜、健康、无缺陷,并且必须从一棵成熟的树上采摘。播种时深度为20厘米,等距为25厘米。用肥料(通常是山羊和牛粪)进行改良,并通过浇水保持湿润。纵观红椎在我国种植的演化历史,尤其是在20世纪,受到极端天气条件的波动和疾病的传播,以及其他社会经济因素的影响,上述方法都有一定的缺陷。

为了满足每667平方米产3万株红椎树苗的标准,必须从采种到育苗都执行严格标准,以此实践精准种植和精细管理。首先,由子囊菌、真菌引起的栗疫病和主要由土传卵菌引起的疫霉根腐病(墨水病)严重影响了红椎的生长。因此,大部分育种工作继续集中在对这两种疾病的抗性育种上。种间杂交提供了很好的机会,可以通过基因渗入到适应当地的种群中,将在该属丰富的遗传多样性中发现的最有利的性状结合起来,在提高红椎果实质量方面取得了长足的进步,是对经典植物育种计划的补充。其次,在育苗时,迅速采摘成熟果实,并采取沙藏的方式来储存红椎树果实。在此过程中,必须要进行风干处理,并喷洒杀虫剂防止蛀虫侵蚀损害。最后,在进行红椎树育苗的过程中,要选用种植红椎树的心土进行播种育苗。在育苗过程中还需要注意红椎树根系中是否产有菌根,如若没有菌根则代表育苗工作出现纰漏。

4.3 红椎栽植管理技术

众所周知,在物种水平上,混交林的群落通常提供更稳定的总生产力,可以固存更多的碳,并且经常高产单种林。此外,在种内水平上,经验表明,由于许多树种是异交,当亲缘关系密切的个体之间发生交配时,它们会遭受近交抑制,这个问题可以通过有意广泛部署遗传多样性来避免。与基因一致的林分相比,已知基因多样化的“树木”景观通常为其他生物提供更好的栖息地矩阵,赋予生态系统更长期的稳定性并支持更好地适应气候变化。因此,在红椎栽植管理中,可以采取桉树-红椎人工混交林、红椎及马尾松异龄混交林、红椎与杉木优质混交林、巨尾桉与红椎混交造林等多种林分管理,实现红椎精准种植和精细管理。这里需要强调的是,在红椎的栽植管理中,一些红椎的树枝向下倾斜,可能会阻碍人类和动物的通过,考虑到红椎的生长特征,适当的修剪是一种相当普遍的做法,尤其是在2月份。在修剪时,从红椎的下部去除过多、放置不当、感染或死亡的树枝。

此外,为了优化施肥和生长,实现红椎的精准种植和精细管理,还需要考虑红椎种植林的容量和能力,为此,需要对红椎的直径和年轮进行连续监测。通常采取的方法包括手动观察和使用全球定位系统(GPS)来定位树木,识别年轮、直径和位置。然而,这两种方法或效率低下或成本较高,不适宜大规模国有林场应用。为此,使用物联网(IoT)并结合超声波传感器来监测红椎树干直径和记录坐标,是一种具有成本效益的监控系统。该系统包括支架、传感器和一些电子元件。支架由铝制成,可以调整为各种尺寸。一块亚克力板放在一根棍子的末端,作为屏障,放在树干的侧面。支架两部分可调:一是可以用木棍来调节树木与亚克力板的距离,二是可以调整传感器的位置,使其与树木中间对齐。传感系统由超声波传感器、GPS,Arduino微控制器、实时时钟(RTC)、Wi-Fi屏蔽、安全数字(SD)卡屏蔽和显示器。所有组件均通过通用串行总线由外部移动电源供电。Arduino控制所有组件并将数据存储在SD卡上,从而可以通过Wi-Fi将收集的数据传输到Android手机。该系统将有助于及时向参与林业管理的机构通报潜在问题。

4.4 红椎病虫防治技术

作为一种抗病能力较强物种,在混合林分的情况下,红椎能够抵抗大部分的疾病。但是,红椎幼苗对白蚁、金龟子、蟋蟀等虫害的抵御能力较弱,极易受到虫害的入侵,造成红椎幼苗生长不良甚至大面积的死亡,对于红椎种植十分不利。自20世纪50年代以来,使用化学杀虫剂已成为控制红椎病虫害的主要手段。这些化学制剂易于使用,非常有效,杀灭速度快,而且与更复杂和劳动密集型的非化学病虫防治相比,使用起来更简单。同时,这些化学制剂也很容易获得,而且相对便宜,简化了红椎病虫害的防治工作,事实上,很长时间内这都是红椎护理计划中控制昆虫、疾病和杂草的主要手段。然而,重要的是要认识到,没有任何一种害虫控制方法,可以让一个国有林场完全没有昆虫,疾病和杂草问题。实际上,对这些化学制剂的严重依赖,在20世纪60年代末引起了社会对潜在的人类健康和环境危害的日益关注。

鉴于此,在红椎精准种植和精细管理中,可采取农药+生物防治的管理技术,一方面,在红椎幼苗期喷洒不同浓度的农药,抑制白蚁、金龟子、蟋蟀等虫害;另一方面,采取生物防治措施,通过生物制剂、投放天敌等方法,以此实现红椎种植中的虫害防治。在红椎生长期间使用的化学品类别主要有机磷酸盐和拟除虫菊酯。由于不加控制地使用这些合成农药可能会导致一些生态问题,例如危害人类健康、对有益生物的毒性以及对合成杀虫剂产生抗性的新品系的出现。因此,必须牢记可持续性的概念,谨慎选择控制措施。植物药的使用可以成为过度依赖合成化学品的替代品。例如,香根草具有抗氧化、抗菌、杀虫、抗癌作用,香根草叶和根的粉末产生的气味能够较好地驱虫,特别是对白蚁的作用极为明显,可以作为白蚁的驱虫剂,具有摄食威慑、毒性和杀白蚁的潜力。再例如,系统注射印楝素可用于控制潜叶蝇。其中,每厘米胸高(dbh)0.15 和 0.25 a.i.per pot.的印楝素可导致所有世代的蛹减少100%;每厘米胸高(dbh)0.08 a.i.per pot.的印楝素对成虫有效灭杀时间持续至少23周。印楝素注射剂价格便宜,对环境没有危害,因此推荐这种处理方法用于控制红椎的潜叶蝇。

4.5 红椎砍伐

在红椎林生长至特定程度应对林木进行阶段性间伐,使其获得必要生存空间和环境。如果红椎次生林的生长规模较大,应当定期对林中混杂的低植树种进行定期砍伐,对既有红椎树多余的枝叶进行修剪,同时将林中弱小的树种及时清除,使强壮的林木获得所需生存环境,进而使红椎次生林经济效益和木材质量不断提高。

4.6 红椎防涝防灾

在红椎树种植过程中,林业工作者要强调温度的重要性,结合当地气温变化趋势开展防汛工作。大部分种植红椎树区域在雨季会出现强降水的情况,导致区域内水涝严重。而红椎对于生长条件的要求较高且不耐水涝,所以必须强调防涝防灾工作的作用。一般情况下,会将截水沟或是排水渠等设置在种植地区,同时间歇种植具有保持水土作用的植株,使得红椎树种植地区水土维持原有状态。

5.结论

综上所述,推广和普及具有极高经济价值和社会价值的红椎,对于发展我国林业生态资源、推动国有林场国家储备林建设、带动地区经济都有重要的意义和价值。为了避免因不当栽植造成的损失,有必要在红椎种植中实施精细种植和精准管理,为此,需要从业人员在现有种植经验基础上,吸收新的理论知识和技术,不断提升红椎种植管理技术水平。

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