卢发良
(昭平县北陀镇农业农村服务中心,广西昭平 546810)
昭平县是广西四大林业县之一和全国造林绿化先进县、全国造林绿化百佳县[1]。根据昭平县自然资源局、昭平县统计局、昭平县第三次土地调查领导小组办公室发布的《昭平县第三次国土调查主要数据公报》,全县林地面积为27.46 万hm2,其中乔木林地面积为23.62 万hm2,占86.00%,人均森林面积、人均活立木蓄积量均居广西前列[2]。
桉树作为昭平县人工造林的主要品种,其占比达12.84%[3]。然而,短轮伐期桉树纯林营造及缺乏科学造林和抚育管理技术易造成水土流失等问题。因此,优化桉树种植模式,提高桉树种植技术水平尤为重要。近年来,昭平县也在不断探索和优化桉树造林技术。2023 年7 月,昭平县林业局和北陀镇人民政府共同举办丰产造林技术培训班,并对竖行式丰产造林技术进行重点培训。相关数据显示,采用竖行式方式造林比传统横行造林的采光多10%~20%,能够大大增加林木的光合作用时长,提高林木的生长速度和用材林木材产量[4]。为探讨竖行式种植模式与传统横行式种植模式对桉树生长量的影响,在广西昭平县马江镇清洲村下虎小组进行竖行式种植模式与传统横行式种植模式对桉树生长影响的比较试验。
试验地为广西昭平县马江镇清洲村下虎小组,位于东经110°55′~110°57′、北纬23°51′~23°53′,位于广西东部,群山起伏、平地狭小,地形地貌以低山、丘陵为主,试验地块为东坡向,属于亚热带季风湿润性气候。2021 年,试验地年平均气温21.8 ℃,降水量为1 517.4 mm,全年无霜期在310 d 以上,夏长冬短,春湿冬干,夏涝秋旱,冬有霜雪。土壤以黄红壤土为主,pH 值5.0~6.5,有机质含量不低于1%,土层深厚,适宜桉树的生长。
1.2.1 供试品种
试验选取的桉树品种为广林9 号组培苗,试验苗木要求达到一级种苗合格标准,供试苗木要求苗高高度和地径基本一致,苗木高度在25~30 cm,地径为0.27 cm 左右,且要求苗木顶端优势明显,根系发达,长势健壮,无机械损伤,无病虫害,充分木质化。
1.2.2 采光试验设备
试验采光调查中所使用的设备为暗筒式日照计(由南京威美特科学仪器有限公司生产),型号为LM61-FJ-1,日照记录时间为5:00—19:00,使用维度范围为0°~60°。
1.3.1 分组方法
试验设置变量分别为造林季节和种植模式,其中造林季节分别为冬末(1 月中旬)造林和春季(4 月)造林,种植模式分别为竖行式种植模式和横行式种植模式。分2 个区组设计,选择坡向、坡度等立地条件相一致的A 和B 地块,其中A 地块选择在冬末造林,B 地块选择在春季造林。在A 地块分别设置2 个处理,编号为A-1 和A-2,其中A-1 采用竖行式种植模式,A-2 采用横行式种植模式。在B 地块分别设置2 个处理,编号为B-1 和B-2,其中B-1 采用竖行式种植模式,B-2 采用横行式种植模式。各试验处理均设3 次重复,共计12 个试验小区,各试验小区面积均为200 m2,每667 m2种植76 株,每个试验小区种植桉树23 株。各试验小区之间设5 m 隔离行。
1.3.2 种植方法
2018 年11 月,对选取的试验地进行整地处理,清除杂草、深翻土壤后,开长、宽深、为50 cm、40 cm、30 cm 的种植穴。其中根据分组设计对A-1 和B-1 试验地按垂直于等高线的方向起行,以竖行式的种植模式,设株行距规格为竖行3.5 m、横行2.5 m;根据分组设计对A-2 和B-2 试验地按水平于等高线的方向起行,以横行式的传统种植模式,设株行距规格为横行4.0 m、竖行2.2 m。挖种植坑时,应保持坑底平整,并将表土和心土分开堆放。
在各试验处理栽植前15 d,将部分表土回填至穴内,每穴再施加桉树专用肥基肥500 g。根据A、B 试验地规划设计定植时间,其中A-1、A-2 在2019 年1月上旬定植,B-1、B-2 在2019 年4 月上旬定植,选择阴天或小雨天定植。定植后,所有试验小区均在每年的5—6 月和8—9 月进行1 次人工除草。首次追肥均在7月进行,各试验小区桉树长至1.5 m 高时,采用桉树专用肥每株追肥0.25 kg;第2、3 次追肥均在每年的1 月进行,在雨后施m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=18∶18∶18且含B、Zn 微量元素的史丹利复合肥,在每棵树的树冠滴水线下方开长80 cm、深25 cm 施肥沟,每棵放0.5 kg 后覆土。
1.3.3 调查指标
调查指标主要包括成活率、生长量(包括树高、胸径)、采光时间、采光率。1)成活率:分别在定植后半年调查成活率,即A-1、A-2 在2019 年6 月调查,B-1、B-2 在2019 年10 月调查,取各重复处理成活率平均值。2)生长量:分别调查各试验小区1、2、3、4 年生桉树的生长情况,其中A-1、A-2 分别在2020 年、2021 年、2022 年、2023 年的1 月进行每木检尺,测量桉树树高、胸径,B-1、B-2 同样,单株材积计算方法参考广西速丰桉二元材积模型,并折算出各试验处理的林分蓄积量[5]。3)采光时长:对于冬末造林的A-1 和A-2 地块,在2019 年1 月上旬定植后,分别于2020 年1 月1 日在1 号和2 号地块按东坡方向选择中间位置放置一台暗筒式日照计,暗筒式日照计中一个圆形暗筒上留有小孔,当阳光透过小孔射入筒内时,装在筒内涂有感光药剂的日照纸上便留下感光迹线,利用感光迹线可计算出日照时间,记录每天日照时间,取其平均值即为该地块每日光照时间,记录时间为2020 年1 月到2023 年6 月,并按季度进行汇总;B-1 和B-2 地块同样。4)采光率:以每天白天日照时间按12 h 计算,折算出2020 年1 月到2023 年6 月各季度的总日照时间,并通过实际记录的光照时长,计算出采光率,计算公式如下
式中:Dr为采光率,%;T1为各季度实际记录日照时间均值,h;T为各季度总日照时间,h。
对2020—2023 年各试验处理数据运用Microsoft Excel 2018 进行整理,并采用SPSS Statistics 28 统计学软件对各试验处理进行样本t检验。
如表1 所示,在相同的定植时间内,采用竖行式种植模式的桉树平均成活率显著高于横行式种植(p<0.05)。相同的种植模式下,冬末(即1 月上旬)定植和春季(即4 月上旬)定植的桉树平均成活率差异均不显著(p>0.05)。
表1 各试验处理成活率比较结果 单位:%
如表2、3、4 所示,2020 年在相同季节下,不同种植模式下桉树树高、胸径、单株材积均差异不显著(p>0.05);在相同种植模式下,不同季节桉树树高、胸径、单株材积均差异不显著(p>0.05)。2023 年,在相同季节下,竖行式与横行式模式树高、胸径、单株材积差异极显著(p<0.01),在冬末定植和春季定植的情况下,采用竖行式更有利于促进桉树树高、胸径、单株材积的增长。此外,2023 年,在相同的种植模式下,冬末定植的A-1 树高、胸径、单株材积与B-1 相比差异显著(p<0.05),采用春季定植的A-2 树高、胸径、单株材积与B-2 相比差异不显著(p>0.05),竖行式种植模式下,选择在冬末定植更有利于促进桉树树高、胸径、单株材积增长。
表2 各试验处理桉树生长量结果
表3 相同季节下不同种植模式桉树生长量配对样本t 检验结果
表4 相同种植模式下不同季节桉树生长量配对样本t 检验结果
如表5 所示,基于各试验处理4 年生桉树的平均单株材积结果,计算林分蓄积量,其中A-1 的林分蓄积量最大,且A-1 比A-2 每667 m2林分蓄积量多3.27 m3。
表5 4 年生桉树各试验处理的林分蓄积量比较结果
如表6 所示,经A-1 和A-2、B-1 和B-2 各试验地的平均采光时长和采光率的配对样本t检验,结果均为采用竖式种植的桉树林分平均采光时长和平均采光率极显著大于横行式种植(p<0.01)。A、B 样地采用竖行式种植模式每个季度平均采光时长比横行式种植多127.4 h、125.5 h,每个季度平均采光率比横行式种植高11.6 个百分点、11.5 个百分点。换算成每年的结果来看,采用竖行式种植模式每年采光时长达3 888.6 h,采用横行式种植模式每年采光时长达3 358.5 h,比同种同时采用横行式种植模式年均采光时长多530.1 h。
表6 各试验样地的采光时长和采光率比较结果
经试验,冬末定植时,采用竖行式种植模式桉树成活率高达98.57%,比同种同时采用横行式种植模式的成活率高7.27 个百分点。此外,采用竖行式种植模式年均采光时长比横行式种植模式多530.1 h,且其采光率比横行式种植模式高11.5%~11.6%,大大增加了树木的光合作用时长,桉树生长速度快,采用该项技术的4 年生桉树比同种同时采用横行式种植模式的每667 m2林分蓄积量多3.27 m3,提高用材林木材产出量,对提高土地利用效能和桉树蓄积效益具有重要引导示范作用,值得在广泛的低、中、高山推广应用。