唐昌貽,張文斌,黃文斌,嚴(yán)志偉,毛培堅
(浙江省遂昌縣林業(yè)局,浙江 遂昌323300)
毛竹(Phyllostachys edulis)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)己成為農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,與其它農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)相比,竹產(chǎn)業(yè)是目前山區(qū)群眾增收最多、最穩(wěn)、最快的產(chǎn)業(yè)。林農(nóng)為了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高產(chǎn)高效,普遍采用全面深翻林地的措施。雖然林地深翻全墾有利于毛竹竹鞭孕筍,增產(chǎn)效果極為明顯[1],但會造成大量的水土流失。為避免不必要的翻耕帶來水土流失和人力成本浪費(fèi),研究試圖通過對浙江省遂昌縣毛竹筍竹兩用林基地中土壤緊實度的測定,分析土壤緊實度對毛竹冬筍、春筍生長的影響,探索毛竹冬筍、春筍生長最適宜的土壤緊實度,提出生態(tài)型的毛竹林地深翻全墾經(jīng)營技術(shù),開展這方面研究,對于促進(jìn)竹林生態(tài)高效可持續(xù)發(fā)展,穩(wěn)定農(nóng)民收入來源,推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展以及推進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)具有十分重要的意義。
1調(diào)查區(qū)位于浙江西南部的遂昌縣,地理坐標(biāo)在28°35′~28°37′N,119°13′~119°15′E,海拔165~1 724 m,土壤為山地紅壤,pH 5.3~6.0,土層深度均在60 cm以上。根據(jù)該縣氣象站資料,年平均氣溫為17.1℃,最高氣溫為40.1℃,最低氣溫為-9.7℃,年降水量為1 212.5 mm,大于10℃年積溫5 273.3℃,無霜期223 d,相對濕度79%,屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,溫暖濕潤,四季分明?,F(xiàn)有筍竹兩用林面積1.5萬hm2,平均立竹量為2 395株·hm-2,平均胸徑10.9 cm,竹林年齡結(jié)構(gòu)比例Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ度(含Ⅲ度以上)以上,立竹株數(shù)比為43∶30∶27。調(diào)查地是來年留養(yǎng)新竹、大小年明顯的毛竹純林,2015年為春筍大年。
在該縣毛竹筍竹兩用林重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)的三仁鄉(xiāng),隨機(jī)選取了11戶農(nóng)戶,根據(jù)各戶毛竹林面積的多少,設(shè)立2-12塊不等的20 m×20 m的方形樣地,共設(shè)置調(diào)查樣地61塊。樣地具體概況見表1。
表1 三仁鄉(xiāng)樣地基本概況Tab.1 Overview of the sample plots in Sanren Township
土壤緊實度測定用浙江托普儀器有限公司生產(chǎn)的TYD-2型土壤硬度計,在每個樣地內(nèi),設(shè)中心點(diǎn)和樣地四角共5個點(diǎn),將這5個測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均后,作為每個樣地的土壤緊實度。同時,根據(jù)毛竹筍單株重與竹鞭分布垂直深度相關(guān)[2]和竹鞭立體分布、分層經(jīng)營技術(shù)[3],采取在每個測點(diǎn)上,分別測岀土壤深度在0~15 cm、16~30 cm、30 cm以上的3個層面的土壤緊實度。測定時間,2014年10月28-30日。
毛竹林土壤養(yǎng)分測定,采用多點(diǎn)混合樣品,即在每示范戶試驗區(qū)內(nèi)按“Z”型確定5個采樣點(diǎn),將這5個0~30 cm土層的土樣混合成一個分析樣品[6],送浙江省林業(yè)科學(xué)研究院測定,分析項目為有機(jī)質(zhì)、水解氮、速效磷和速效鉀。
從2014年11月至2015年2月采收的竹筍作為冬筍統(tǒng)計,2015年3月至2015年5月采收的竹筍作為春筍統(tǒng)計,產(chǎn)量按農(nóng)戶對每塊樣地實際記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。
土壤緊實度、土壤養(yǎng)分與冬筍、春筍產(chǎn)量的關(guān)系,將土壤緊實度和土壤養(yǎng)分從小到大進(jìn)行排序,然后作相關(guān)性分析;不同土壤緊實度與冬筍和春筍之間的影響,根據(jù)土壤緊實度的大小,將每個層次均分低、中、高3組,為了保證分析時,低、中、高3組的樣地數(shù)量相同,依據(jù)調(diào)查順序,從頭開始,分別選取與不同土層,3組數(shù)據(jù)中樣地個數(shù)最少的這組相等數(shù)量,采用DPS軟件LSD法進(jìn)行差異顯著性分析。
從61個樣地調(diào)查的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),土壤深度在0~15 cm時,緊實度最小為101.02 kg·cm-2,最高為279.88 kg·cm-2;16~30 cm時,緊實度最小為201.12 kg·cm-2,最高為473.48 kg·cm-2;30 cm以上時,緊實度最小為301.00 kg·cm-2,最高為558.02 kg·cm-2;為了解影響土壤緊實度的原因是否與有關(guān),現(xiàn)將土壤深度與土壤緊實度的數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析見表2。
表2 土壤深度與土壤緊實度差異顯著性分析Tab.2 Significance analysis of differences between soil depth and compactness
從表2土壤緊實度的均值來看,隨著土壤深度增加,緊實度也隨著增高;方差分析結(jié)果F值=79.66,P值=0.000 6<0.01,說明土壤深度不同,緊實度也不同,兩者之間存在極顯著差異;多重比較發(fā)現(xiàn),土壤深度在0~15 cm與16~30 cm和30 cm以上之間土壤緊實度均達(dá)到極顯差異,16~30 cm和30 cm以上之間土壤緊實度也達(dá)到極顯差異。主要原因分析,可能是枯枝落葉等動植物殘體大部分都留在0~15 cm的土壤表層,加上在改建毛竹筍竹兩用林基地和平時施肥對土壤的翻耕,直接影響0~15 cm土壤的緊實度,對分布在中、深層的土壤,受人為活動等因素的影響很少(只有在挖掘冬、春筍時受影響),而且枯枝落葉等動植物殘體在該層的分布也極少,加上土壤本身通氣、通水、增溫性能都比較差,故土壤越深,緊實度越大,對冬筍、春筍生長越不利,為此,建議挖掘分布在中、深層的冬筍、春筍時,筍挖出后,應(yīng)做好表層土先回填,以此來增加中、深層土壤中的有機(jī)質(zhì)含量。
根據(jù)61個樣地調(diào)查的數(shù)據(jù)整理,發(fā)現(xiàn)土壤緊實度<500 kg·cm-2的有52個,>500 kg·cm-2的只有9個,在0~15 cm時,緊實度最高為279.88 kg·cm-2,冬筍產(chǎn)量128 kg,春筍956 kg;16~30 cm時,最高緊實度473.48 kg·cm-2,冬筍產(chǎn)量128 kg,春筍971 kg;30 cm以上時,最高緊實度558.02 kg·cm-2,冬筍產(chǎn)量245 kg,春筍919 kg。為了驗證土壤緊實度與冬筍和春筍產(chǎn)量間是否存在相關(guān)關(guān)系,現(xiàn)將土壤緊實度與冬筍和春筍產(chǎn)量的數(shù)據(jù),作相關(guān)性回歸分析見表3。
表3 土壤緊實度與冬筍、春筍產(chǎn)量的相關(guān)性回歸分析Tab.3 Regression analysis of the yield of winter bamboo shoots and spring bamboo shoots to soil compactness
從表2可見,冬筍和春筍產(chǎn)量與土層在0~15 cm,緊實度279.88 kg·cm-2、16~30 cm,緊實度473.48 kg·cm-2、>31 cm,緊實度558.02 kg·cm-2以內(nèi)時,R2值均在0.000 05~0.022 4之間,說明冬筍和春筍產(chǎn)量與土壤緊實度相關(guān)關(guān)系不緊密,沒有因土壤緊實度的變化而影響冬筍、春筍當(dāng)年產(chǎn)量。也就是說土壤緊實度在該范圍內(nèi),不會影響冬筍、春筍的正常生長發(fā)育。
根據(jù)表3結(jié)果:土層在0~15 cm,緊實度279.88 kg·cm-2、16~30 cm,緊實度473.48 kg·cm-2、>31 cm,緊實度558.02 kg·cm-2以內(nèi)時,不會影響冬筍、春筍的正常生長發(fā)育。但在11戶農(nóng)戶毛竹林地土壤養(yǎng)分含量和冬筍、春筍產(chǎn)量數(shù)據(jù)整理時,發(fā)現(xiàn)戶與戶之間不僅林地土壤養(yǎng)分含量不同,而且單位面積的冬筍、春筍產(chǎn)量也不一樣,為此,為了解影響冬筍、春筍產(chǎn)量的原因是否與林地土壤養(yǎng)分含量有關(guān),現(xiàn)將土壤養(yǎng)分與冬筍和春筍產(chǎn)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性回歸分析見表4。
表4 土壤養(yǎng)分與冬筍、春筍的相關(guān)性Tab.4 Correlation between soil nutrients and yield of winter and spring bamboo shoots
從表4可見,在0~15 cm,緊實度279.88 kg·cm-2、16~30 cm,緊實度473.48 kg·cm-2、>31 cm,緊實度558.02 kg·cm-2以內(nèi)時,冬筍和春筍產(chǎn)量與土壤中有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀之間相關(guān)性回歸分析,R2值落在0.009 4~0.229 3范圍,說明相關(guān)性均不緊密,唯有水解氮之間相關(guān)性回歸分析,R2值落在0.822 8~0.927范圍,相關(guān)性達(dá)到強(qiáng)度,這說明水解氮含量與冬筍和春筍產(chǎn)量間存在正相關(guān)關(guān)系,也就是說隨著水解氮含量的增加,冬筍和春筍產(chǎn)量也隨著增高,這與汪奎宏等研究的每333 m2施用5 kg、10 kg、15 kg、20 kg尿素,增值幅度隨施肥量增加而增大[7]的結(jié)論相同,由此可見,土壤養(yǎng)分中有機(jī)質(zhì)在16.90~50.56 g·kg-1、速效磷在11.80~25.00 mg·kg-1、速效鉀在62.5~85.00 mg·kg-1的范圍變化不會影響冬筍、春筍當(dāng)年產(chǎn)量,而水解氮含量在142.00~217.00 mg·kg-1的范圍時會直接影響冬筍、春筍當(dāng)年產(chǎn)量。
為了進(jìn)一步尋找最適宜毛竹冬筍、春筍生長的土壤緊實度,將不同土壤深度、不同緊實度的當(dāng)年冬筍、春筍產(chǎn)量進(jìn)行單因素方差分析,見表5。
表5 冬筍、春筍產(chǎn)量方差分析Tab.5 ANOVA on the yield of winter and spring bamboo shoots
表5表明:土層深度在0~15 cm,緊實度100~150 kg·cm-2時、16~30 cm,緊實度301~400 kg·cm-2時、>31 cm,緊實度401~500 kg·cm-2時冬筍產(chǎn)量均值最大,而春筍在土層深度0~15 cm,緊實度100~150 kg·cm-2時、16~30 cm,緊實度301~400 kg·cm-2時、>31 cm,緊實度300~400 kg·cm-2時產(chǎn)量均值最大,但處理間冬筍和春筍的F值在0.187~1.654之間,P值均>0.05,就是說土層深度在0~15 cm,緊實度>201 kg·cm-2、16~30 cm,緊實度301~400 kg·cm-2、>31 cm,緊實度401~500 kg·cm-2以內(nèi)時,均適宜毛竹冬筍、春筍生長,單位面積當(dāng)年產(chǎn)量沒有因土壤緊實度不同受到影響,所以,差異不顯著。這說明土壤緊實度在沒有影響冬筍、春筍筍芽正常生長發(fā)育的前題下,是不會影響毛竹冬筍、春筍生長和單位面積當(dāng)年產(chǎn)量的。但是在區(qū)組間,只有冬筍在土層深度為16~30 cm之間,F(xiàn)值1.124,P值0.395 4>0.05,差異性不顯著,其它的不論是冬筍,還是春筍,其F值均在2.809~63.895之間,P值均<0.05,達(dá)到顯著差異和極顯著差異。這表明樣地內(nèi)不同土層深度在該范圍內(nèi)的土壤緊實度不會影響冬筍、春筍的正常生長發(fā)育,而在各樣地之間對冬筍、春筍單位面積當(dāng)年產(chǎn)量有極顯著影響。由此可見,影響冬筍、春筍產(chǎn)量的因子,除了土壤緊實度,應(yīng)該還有許多因子。根據(jù)周建夷等[4]研究,毛竹林施肥能促進(jìn)發(fā)筍、壯竹、提高竹林產(chǎn)量,表3分析結(jié)果也說明土壤養(yǎng)分中水解氮的含量會直接影響冬筍、春筍當(dāng)年產(chǎn)量。另外,長期實踐證明,孕筍期降水量充沛與否對同次年竹筍產(chǎn)量有著非常顯著的影響[5],所以土壤中的水肥含量多少也會影響冬筍、春筍的產(chǎn)量。
單位面積冬筍、春筍當(dāng)年產(chǎn)量與土壤緊實度相關(guān)關(guān)系不緊密,冬筍、春筍當(dāng)年產(chǎn)量沒有隨著土壤緊實度的變小而增加,也沒有隨著土壤緊實度的變大而減少;與土壤養(yǎng)分中水解氮含量成正相關(guān)關(guān)系,隨著水解氮含量的增加,冬筍和春筍產(chǎn)量也隨著增高;土壤深度在0~15 cm,最高緊實度279.88 kg·cm-2、16~30 cm,最高緊實度473.48 kg·cm-2、30 cm以上,最高緊實度558.02 kg·cm-2時,均適宜毛竹冬筍、春筍生長,單位面積當(dāng)年冬筍、春筍產(chǎn)量沒有因土壤緊實度不同受到影響。同一樣地之間,單位面積當(dāng)年冬筍(15 cm內(nèi),緊實度100~150 kg·cm-2時、16~30 cm,緊實度301~400 kg·cm-2時、>31 cm,緊實度401~500 kg·cm-2)的產(chǎn)量最高;春筍(15 cm內(nèi),緊實度100~150 kg·cm-2時、16~30 cm,緊實度301~400 kg·cm-2時、>31 cm,緊實度300~400 kg·cm-2)的產(chǎn)量最高。而不同樣地之間,只有在土層深度16~30 cm時,單位面積當(dāng)年冬筍產(chǎn)量沒有受到影響;其它的不論是冬筍,還是春筍單位面積當(dāng)年產(chǎn)量全部有影響。
因此,在毛竹低產(chǎn)林改造或培育高效豐產(chǎn)竹林時,應(yīng)對毛竹林地土壤進(jìn)行檢測,緊實度處在土層15 cm內(nèi),100~150 kg/cm2、,16~30 cm,301~400 kg·cm-2,31 cm以上,<500 kg·cm-2區(qū)間的,可以取消林地全墾深翻措施,減少不必要的人力投入和水土流失,但是應(yīng)該加強(qiáng)竹林水、肥等經(jīng)營管理措施,提高冬筍、春筍的產(chǎn)量和質(zhì)量,達(dá)到產(chǎn)業(yè)效益最大化。