王洪凱 王洪彬 王寶仁
摘 要 紅松是重要的經(jīng)濟樹種,近年來,隨著對其資源需求量的不斷增加,紅松的栽培規(guī)模不斷擴大。為提升紅松經(jīng)濟林的豐產(chǎn)能力與經(jīng)濟效益,以吉林省磐石市為例,分析紅松經(jīng)濟林栽培過程中存在的問題,提出采用容器化育苗技術(shù),提高苗木質(zhì)量;精確選址布局,科學整地配置場地;推廣海綿體致密化栽培技術(shù),提高水肥利用率;制訂科學合理的剪枝方案,增加松脂產(chǎn)量等對策。
關(guān)鍵詞 容器化育苗;致密化栽培;科學剪枝;吉林省磐石市
中圖分類號:S791.247 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.10.078
紅松,作為東北地區(qū)珍貴的用材林與經(jīng)濟林造林樹種,在生態(tài)環(huán)境改善和地方經(jīng)濟發(fā)展中扮演重要角色。吉林省磐石市因其獨特的地理氣候條件,紅松經(jīng)濟林建設(shè)取得了一定成效,然而在實際栽培過程中仍存在諸多技術(shù)瓶頸,制約了其潛力的充分發(fā)揮。結(jié)合磐石市紅松經(jīng)濟林資源現(xiàn)狀,分析存在的問題,并提出針對性對策,旨在優(yōu)化磐石市紅松經(jīng)濟林管理模式,提升林木生產(chǎn)力與經(jīng)濟效益。
1 資源概述
磐石市,地處吉林省中南部,屬溫帶大陸性季風氣候。根據(jù)最新的林業(yè)資源普查數(shù)據(jù),磐石市紅松經(jīng)濟林總面積在12 600余hm2,占全市森林總面積的近30%,其中平均樹齡在40年以上的成熟林占比超過45%,平均胸徑在38~42 cm,最大樹高達45 m,單株紅松的生物量超過10 m3,充分展示了磐石市紅松經(jīng)濟林強大的生態(tài)承載能力和巨大的經(jīng)濟潛力[1]。具體而言,每公頃紅松林年均固碳能力約20 t,相當于抵消了大量的溫室氣體排放。同時,每公頃松脂年均采集量為300 kg,產(chǎn)值可觀。然而,通過分析歷年生長監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),部分紅松林的實際生長速率和生物量積累低于同類地區(qū)最優(yōu)水平,這反映出紅松經(jīng)濟林的培育過程中存在一定的技術(shù)瓶頸[2]。因此,對磐石市紅松經(jīng)濟林的栽培技術(shù)進行創(chuàng)新與優(yōu)化,成為當前值得研究的關(guān)鍵課題。
2 存在的問題
2.1 育苗技術(shù)簡單落后,苗木質(zhì)量難以保證
目前,磐石市紅松經(jīng)濟林的育苗方法多沿用傳統(tǒng)的裸根苗培育模式,該技術(shù)手段較為簡單且相對落后,使得苗木質(zhì)量難以得到有效保障。在苗木出圃階段,因根系發(fā)育不良或損傷而導致移植成活率長期在70%~75%,遠低于采用現(xiàn)代先進育苗技術(shù)如容器育苗法可達到的90%以上成活率。此外,現(xiàn)有育苗場設(shè)備陳舊,光照、溫度、濕度等環(huán)境調(diào)控能力有限,往往造成苗木生長周期延長,抗逆性減弱,生長勢較弱。此外,調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,裸根苗培育過程中的苗木生長指標表現(xiàn)欠佳。例如,莖根比失衡,平均根長僅15~18 cm,根系表面積較小,限制了水分和營養(yǎng)元素的有效吸收[3]。磐石市紅松經(jīng)濟林現(xiàn)存的育苗技術(shù)問題凸顯了傳統(tǒng)方法在提升苗木質(zhì)量和適應(yīng)現(xiàn)代林業(yè)高效生產(chǎn)需求方面的局限性,因此急需引入和推廣更為科學、高效的育苗技術(shù)和管理模式,以推動磐石市紅松經(jīng)濟林的持續(xù)健康發(fā)展。
2.2 林地選擇和土壤整理不科學,影響樹木生長
理想的紅松生長環(huán)境要求土壤深厚肥沃、pH值適中、排水良好,并富含有機質(zhì)。然而,磐石市部分紅松林地的土壤條件并不理想。據(jù)統(tǒng)計,磐石市現(xiàn)有紅松林地中,約有20%的林地土壤厚度低于50 cm,且有35%的林地pH值低于5.0,呈現(xiàn)明顯的酸性特征,這不利于紅松生長所需的礦物質(zhì)元素的有效釋放與吸收[1]。實地調(diào)研發(fā)現(xiàn),許多林地在種植前的土壤整理工作較為粗糙,缺乏必要的深耕、客土改良及有機肥料施加等步驟。這導致土壤有效磷、鉀含量普遍較低,分別低于理想閾值的60%和70%,而速效氮含量則波動較大,表明土壤養(yǎng)分供應(yīng)極不穩(wěn)定。此外,部分林地坡度陡峭,未經(jīng)合理修整,導致水土流失嚴重,進一步降低了土壤的肥力和保水能力[4]。
2.3 海綿體致密化技術(shù)應(yīng)用不足,水肥利用率低
在磐石市紅松經(jīng)濟林的日常管理中,海綿體致密化技術(shù)的應(yīng)用相對滯后,影響了水肥資源的有效利用效率。據(jù)統(tǒng)計,磐石市部分紅松林地土壤質(zhì)地較為疏松,田間持水率平均值僅為20%,而采用海綿體致密化技術(shù)改良后的土壤,其田間持水率可超過35%,有利于減少水分蒸發(fā)損失,提高水分有效性。同時,針對土壤養(yǎng)分利用情況的研究顯示,未應(yīng)用海綿體致密化技術(shù)的紅松林地,其氮、磷、鉀3種主要養(yǎng)分的利用率分別為25%、15%和20%,而成功應(yīng)用該技術(shù)的林地,上述養(yǎng)分利用率分別提高到35%、22%和25%,土壤對養(yǎng)分的吸附和保留能力顯著增強,減少了養(yǎng)分隨雨水徑流的流失,從而節(jié)約了施肥成本,提升了肥料使用效果[5]。海綿體致密化技術(shù)在磐石市紅松經(jīng)濟林中的推廣應(yīng)用不足,造成了寶貴的水資源和肥料資源的浪費,進而限制了紅松林的生長潛力和經(jīng)濟效益。
2.4 剪枝整形時間不當,影響松脂產(chǎn)量
在磐石市紅松經(jīng)濟林的生產(chǎn)實踐中,剪枝整形時間的精確性對松脂產(chǎn)量具有決定性影響。相關(guān)研究表明,紅松樹皮內(nèi)樹脂道的活躍期與其生長季節(jié)性緊密相關(guān),樹脂分泌高峰期通常出現(xiàn)在春季新生木質(zhì)部形成之前[1]。磐石市多個紅松林示范區(qū)的數(shù)據(jù)資料顯示,在春季萌動前20天至萌動期進行剪枝整形,松脂產(chǎn)量可提高約35%(以未正確修剪為對照組),樹脂道密度提高至每平方厘米2.8個,較常規(guī)修剪期高出約40%。
然而,若在夏秋季節(jié),特別是在高溫多雨的7月至9月進行剪枝,會導致樹脂道受到損害,樹脂分泌活動明顯受抑。數(shù)據(jù)表明,在錯誤時間段剪枝,松脂產(chǎn)量平均下降22%,樹脂道堵塞率上升至35%,嚴重影響了松脂資源的開發(fā)利用效率[3]。同時,過早或過晚的剪枝會對樹木整體生長造成長期不利影響。例如,過早剪枝的紅松樣木的生長量比正常剪枝的樣木降低了18%,且恢復期較長。磐石市紅松經(jīng)濟林在剪枝整形方面存在的主要問題是時間選擇的不科學性,直接影響樹脂道發(fā)育狀態(tài)、松脂產(chǎn)量及樹木生長活力等。
3 對策
3.1 采用容器化育苗技術(shù),提高苗木質(zhì)量
在磐石市紅松經(jīng)濟林的豐產(chǎn)栽培實踐中,容器化育苗技術(shù)是克服傳統(tǒng)育苗弊端、確保苗木優(yōu)質(zhì)高效的關(guān)鍵途徑。具體實施中,通過嚴格把控,可實現(xiàn)對紅松苗木生長環(huán)境與生理特性的精準模擬和優(yōu)化。1)選用適宜的育苗基質(zhì)。例如,采用70%草炭土、20%蛭石和10%珍珠巖配比的混合基質(zhì)進行容器育苗,此種基質(zhì)結(jié)構(gòu)的孔隙率為35%,電導率保持在0.5 dS·m-1,既能保證良好的透氣性和保水性,又能有效防止鹽堿化對幼苗根系的危害[2]。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,使用該基質(zhì)配方培育的紅松苗木,其根系活力指數(shù)超過0.8,根干重較傳統(tǒng)裸根苗提高了40%[2]。2)建立科學的溫濕度控制系統(tǒng)。在育苗棚內(nèi)設(shè)定適宜的育苗環(huán)境,日均溫度控制在20~25 ℃,相對濕度保持在60%~70%,可確保種子發(fā)芽率超過95%。3)通過安裝自動滴灌系統(tǒng),按照每株每日供水量0.5 L的標準精準供水,可使苗木水分利用效率從傳統(tǒng)育苗的60%提高為85%以上,有效減少因水分管理不當引起的苗木病害,精準灌溉使苗木病害發(fā)生率降低了30%[2]。4)通過定期測定苗木生長參數(shù)并據(jù)此制訂精細化營養(yǎng)管理方案,以滿足不同生長階段的養(yǎng)分需求。例如,在苗木生長旺盛期,施加m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=2∶1∶1的全營養(yǎng)液,苗木的生長速率會顯著加快,相較于未施加營養(yǎng)液的對照組,容器育苗紅松苗木的年胸徑增量可提高35%,其木質(zhì)化程度也有明顯提高[3]。
3.2 精確選址布局,科學整地配置場地
在林地選址上,遵循紅松生物學特性及生態(tài)適應(yīng)性原則,優(yōu)先選擇海拔在200~600 m、坡度≤25°、土壤類型以壤土和砂壤土為主的山地丘陵地帶,確保土壤pH值在5.0~6.5,有機質(zhì)含量不低于3%,有效磷、鉀含量分別在15 mg·kg-1和200 mg·kg-1以上。例如,吉林市實驗林區(qū)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,遵循以上標準選定的林地,紅松幼苗成活率提高到90%以上,3年生紅松平均胸徑增益比非優(yōu)選林地高25%[3]。在科學整地配置場地方面,實施梯田式整地模式,以減少水土流失,確保充足的土壤水分供應(yīng)。按照等高水平線開墾環(huán)山梯田,梯田寬度一般設(shè)計為5~8 m,階面傾角不大于15°,并配備完善的排灌系統(tǒng),使土壤含水量保持在田間持水量的60%~80%。此外,通過深翻整地,深度在30~40 cm,配合施入適量的有機肥和復合肥料。例如,每667 m2施用腐熟農(nóng)家肥2~3 t、磷酸二銨30 kg、硫酸鉀20 kg,可大幅改善土壤物理結(jié)構(gòu)與肥力狀況,促使紅松根系發(fā)育更為完善,有效提高紅松林生長速度和松脂產(chǎn)量。采取科學整地措施后的紅松經(jīng)濟林,其林木生長量比未整地林地高30%,松脂年均產(chǎn)量提高5%[4]。
3.3 推廣海綿體致密化栽培技術(shù),提高水肥利用率
海綿體致密化技術(shù)主要通過改良土壤結(jié)構(gòu),構(gòu)建具有良好蓄水保肥能力的土壤環(huán)境,以最大限度地減少水分和養(yǎng)分流失,實現(xiàn)資源高效利用。以露水河林業(yè)局國家紅松良種基地為例,科研人員將土壤改良劑與有機物料(如生物炭、秸稈殘渣等)按一定比例混合后施入土壤深層,改造后的土壤容重下降約10%,孔隙度在45%~55%,形成了類似“海綿”的儲水保肥結(jié)構(gòu)[3]。同時,通過精準灌溉系統(tǒng),將水分和養(yǎng)分以緩慢、持續(xù)的方式輸送到根系分布區(qū),從而顯著提高水肥的利用率。研究顯示,在實施海綿體致密化栽培技術(shù)的紅松林分中,土壤有效水分保持率由原來的30%提高至60%,而養(yǎng)分利用率也有顯著提高,氮、磷、鉀的農(nóng)學利用率分別從30%、20%和35%提高至45%、30%和40%[4]。這種技術(shù)的應(yīng)用還促進了紅松根系的生長發(fā)育,使得根系活力系數(shù)提高約20%,極大地增強了植株對水肥的吸收和利用能力。
3.4 制訂科學合理的剪枝方案,增加松脂產(chǎn)量
在磐石市紅松經(jīng)濟林的豐產(chǎn)栽培實踐中,制訂科學合理的剪枝方案對于優(yōu)化樹木生長結(jié)構(gòu)、提高松脂產(chǎn)量具有重要作用。具體操作上,可根據(jù)紅松樹脂分泌的特點,選擇春季萌芽前和秋季落葉后作為剪枝的理想時段。春季剪枝應(yīng)在新梢開始萌動前15~20 d進行,以確保剪口能在新的生長季及時愈合,刺激更多新梢生成,從而增加樹脂道的數(shù)量和活性。秋季剪枝則應(yīng)選擇在落葉后至冬眠期前,此時剪枝有助于樹木儲備養(yǎng)分,調(diào)整樹冠結(jié)構(gòu),為來年樹脂分泌創(chuàng)造有利條件。在剪枝強度方面,需要兼顧樹木生長與松脂產(chǎn)量。對于中老齡紅松,應(yīng)去除病蟲枝、枯死枝及過于密集影響光照的內(nèi)膛枝,保持合理的枝葉比,確保冠層內(nèi)有足夠的光照以刺激樹脂分泌。研究表明,在適當降低樹冠密度的基礎(chǔ)上,剪枝后紅松林的透光率提高,保持在60%~70%,松脂產(chǎn)量相較于未剪枝對照組平均提高了25%~30%[3]。此外,針對不同年齡階段的紅松,采取差異化剪枝策略。在幼齡期,注重培養(yǎng)主干和骨架枝,促進樹冠擴大和樹體壯大;進入結(jié)果期后,逐步調(diào)整樹冠形狀,保持適宜的枝葉密度,以提高光合作用效率和樹脂積累量。
4 結(jié)語
磐石市紅松經(jīng)濟林的豐產(chǎn)栽培關(guān)鍵在于全面升級和優(yōu)化各階段的管理技術(shù)。因此,深入探索與實踐這些關(guān)鍵技術(shù)要點,對于磐石市紅松經(jīng)濟林的可持續(xù)發(fā)展與豐產(chǎn)栽培具有重要意義,為我國同類型林區(qū)的高效培育提供了寶貴經(jīng)驗與技術(shù)參考。
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(責任編輯:張春雨)
作者簡介:王洪凱(1995—),本科,助理工程師,主要從事林業(yè)工程研究。E-mail:454284576@qq.com。