黃 維 董文淵 鐘 歡 吳義遠(yuǎn)
(1 威信縣林業(yè)和草原局 云南威信 657900; 2 西南林業(yè)大學(xué)筇竹研究院 昆明 650224;3 南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院 南京 210037)
金佛山方竹(Chimonobambusa utilis) 是云南省威信縣高山區(qū)的鄉(xiāng)土竹種, 其筍肉質(zhì)豐厚、 脆嫩化渣、 營(yíng)養(yǎng)豐富, 素有“竹類之冠” 的美譽(yù),是傳統(tǒng)的土特產(chǎn)品。 自2016 年以來, 隨著精準(zhǔn)扶貧、 鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的全面推進(jìn), 金佛山方竹在減貧協(xié)同發(fā)展和產(chǎn)業(yè)興旺方面的作用日益突顯, 截至2021 年底威信縣依托新一輪退耕還林、 陡坡地生態(tài)治理及天保二期工程, 已建成以金佛山方竹為主的食用筍蔬菜基地2 萬hm2。 因此, 深入研究不同撫育技術(shù)措施對(duì)金佛山方竹筍生長(zhǎng)的影響及其經(jīng)濟(jì)效益, 遴選出與區(qū)域技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平相匹配的撫育管理措施并推廣應(yīng)用, 對(duì)于加快威信縣方竹產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
試驗(yàn)地位于云南省威信縣麟鳳鎮(zhèn)斑鳩村大漢寨沙子地海拔1 450 m 的金佛山方竹人工林內(nèi)。該處屬于北亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候, 無干濕季之分,四季不明顯, 年平均氣溫13.3 ℃, 最熱月 (7月) 均溫22.7 ℃, 最冷月(1 月) 均溫3.2 ℃,極端最高氣溫36 ℃, 極端最低氣溫-9.8 ℃, 年平均降雨量1 067.1 mm, 相對(duì)濕度86%, 年平均日照時(shí)數(shù)1 033.6 h, 無霜期282 d, 具有夏短冬長(zhǎng)、 全年陰濕的特點(diǎn)[1]。 金佛山方竹林為2016 年12 月采用1 年生實(shí)生苗營(yíng)造。 2020 年5 月將田間試驗(yàn)區(qū)組選擇設(shè)置于立地條件基本一致的南坡中部, 坡度25°~30°, 土壤類型為發(fā)育于砂巖的山地黃壤, 土層厚度(A+AB 層) 為60 cm, 林分郁閉度0.8~0.9, 立竹度為6 500~12 600 株/667 m2, 平均胸徑0.98 cm, 平均高度2.88 m。
1.2.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2020 年4 月, 采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方法,在金佛山方竹人工林內(nèi)布設(shè)撫育措施田間試驗(yàn)。共設(shè)置3 個(gè)區(qū)組, 每一區(qū)組設(shè)置4 個(gè)10 m × 10 m的小區(qū)。 4 種處理, 即處理Ⅰ: 溝施尿素(總N≥46.2%), 每年5—6 月份進(jìn)行竹林結(jié)構(gòu)調(diào)整后沿等高線每間隔1.5 m 挖水平施肥溝, 施用量為每1 m 長(zhǎng)的施肥溝內(nèi)均勻撒施尿素0.3 kg, 即0.3 kg/m; 處理Ⅱ: 溝施復(fù)合肥 (總養(yǎng)分≥40.0%、 N-P2O5-K2O 含量28%-6%-6%), 方法及用量與處理Ⅰ相同; 處理Ⅲ: 竹林結(jié)構(gòu)調(diào)整,每年5—6 月份伐除4 年生以上的老、 弱、 病竹,保留1~3 年生竹, 筍期按照2~3 株/m2的標(biāo)準(zhǔn)留筍養(yǎng)竹; 處理Ⅳ為對(duì)照(CK): 既不施肥, 也不做竹林結(jié)構(gòu)調(diào)整, 讓其處于自然生長(zhǎng)狀態(tài)。
1.2.2 調(diào)查方法
在每一小區(qū)內(nèi)隨機(jī)布設(shè)3 個(gè)2 m × 2 m 的調(diào)查樣方, 2020 年和2021 年每年從9 月中旬發(fā)筍初期開始, 按標(biāo)準(zhǔn)留筍養(yǎng)竹后, 每隔5 d 逐一對(duì)各小區(qū)調(diào)查樣方內(nèi)的出筍株數(shù)、 地徑、 筍質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查測(cè)定, 直到筍期結(jié)束。
1.2.3 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
1) 肥料投入。 單位面積施肥量: 處理Ⅰ施用尿素100 kg/667 m2, 處理Ⅱ施用復(fù)合肥100 kg/667 m2。 肥 料 價(jià) 格: 尿 素2.6 元/kg、 復(fù) 合 肥3.0 元/kg。
2) 勞務(wù)投入。 用工量: 施肥1 工日/667 m2,竹林結(jié)構(gòu)調(diào)整1 工日/667 m2, 日常管理0.33 工日/667 m2, 采筍1.5 工日/667 m2; 勞務(wù)價(jià)格100元/工日。
3) 竹筍價(jià)格。 以2020—2021 年帶殼鮮筍平均市場(chǎng)價(jià)格5.0 元/kg 計(jì)。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel2020 和SPSS22.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
2.1.1 出筍數(shù)量
金佛山方竹發(fā)筍數(shù)量直接影響單位面積竹筍產(chǎn)量, 繼而影響產(chǎn)值和效益。 不同處理對(duì)金佛山方竹出筍數(shù)量影響的分析結(jié)果見表1。 2020 年3種撫育措施的金佛山方竹出筍數(shù)量較CK 均有所增加, 但差異不顯著(P>0.05), 各處理出筍數(shù)量排序?yàn)? 處理Ⅰ>處理Ⅱ>處理Ⅲ>CK。 2021 年3 種撫育措施的出筍數(shù)量均大于CK, 且各處理間出筍數(shù)量差異性顯著(P<0.05), 出筍數(shù)量排序與2020 年相同。 出筍數(shù)量最多的處理Ⅰ為32 株/m2,最少的CK 僅為13 株/m2, 處理Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ的出筍數(shù)量分別比CK 增加146.15%、 84.61% 和69.23%。 2021 年與2020 年相比, 處理Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ和 CK 的出筍數(shù)量均有提高, 分別增長(zhǎng)45.45%、 14.28%、 29.41%和18.18%。
表1 不同處理對(duì)金佛山方竹出筍數(shù)量的影響Tab.1 Effect of different treatments on the shoot quantity of Ch. utilis
不同撫育措施對(duì)金佛山方竹出筍數(shù)量的影響存在差異, 尤以處理Ⅰ表現(xiàn)最好, 其次為處理Ⅱ、Ⅲ, 說明通過“施肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 措施組合或“林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 措施模式均能有效增加金佛山方竹發(fā)筍數(shù)量。
2.1.2 筍地徑
筍地徑的大小是林分結(jié)構(gòu)、 土壤養(yǎng)分和發(fā)筍階段等多重因素作用的結(jié)果。 2020 年不同撫育措施金佛山方竹筍地徑與CK 相比均略有增大(表2), 但差異不顯著(P>0.05); 各處理竹筍地徑排序?yàn)? 處理Ⅱ>處理Ⅰ>處理Ⅲ>CK, 處理Ⅱ的地徑較CK 增加0.29 cm, 增加了32.22%。 2021年處理Ⅰ與處理Ⅱ、 處理Ⅲ與CK 間的地徑無顯著差異(P>0.05), 但是處理Ⅰ、 處理Ⅱ與處理Ⅲ、 CK 之間的地徑差異達(dá)顯著水平(P<0.05);各處理竹筍地徑排序?yàn)? 處理Ⅰ>處理Ⅱ>CK>處理Ⅲ, 處理Ⅰ、 Ⅱ的地徑分別是CK 的1.31 倍、1.24 倍, CK 的地徑比處理Ⅲ增加6.20%, 說明處理Ⅲ通過密度和年齡結(jié)構(gòu)調(diào)整, 出筍數(shù)量增加,但由于土壤養(yǎng)分的有限性, 制約了竹筍地徑的生長(zhǎng)。 2021 年竹筍平均地徑與2020 年相比, 處理Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ及CK 分別增長(zhǎng)93.55%、 43.86%、40.22%、 52.22%。 可見, 不同撫育措施對(duì)金佛山方竹筍地徑的影響不同, “施肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 措施組合比“林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 和CK, 更能有效促進(jìn)金佛山方竹筍的地徑生長(zhǎng)。
表2 不同處理對(duì)金佛山方竹筍地徑的影響Tab.2 Effect of different treatments on the grounddiameter of Ch. utilis shoots
2.1.3 筍個(gè)體質(zhì)量
竹筍高度、 地徑和內(nèi)含物是影響金佛山方竹筍個(gè)體質(zhì)量的主導(dǎo)因素。 2020 年不同撫育措施金佛山方竹的筍個(gè)體質(zhì)量較CK 均有所增加(表3), 但差異不顯著(P>0.05); 筍個(gè)體質(zhì)量最大的是處理Ⅰ、 為27.82 g/株, CK 筍個(gè)體質(zhì)量最小、 僅為16.31 g/株。 2021 年處理Ⅰ與處理Ⅱ之間、 處理Ⅲ與CK 之間的筍個(gè)體質(zhì)量無顯著差異(P>0.05), 但是處理Ⅰ、 Ⅱ與處理Ⅲ、 CK 之間的筍個(gè)體質(zhì)量差異性顯著(P<0.05); 筍個(gè)體質(zhì)量最高的是處理Ⅰ、 為41.89 g/株, 最低的是處理Ⅲ、 僅為19.57 g/株; 此外, 2021 年處理Ⅰ、Ⅱ及CK 的筍個(gè)體質(zhì)量均高于2020 年, 而處理Ⅲ的筍個(gè)體質(zhì)量卻低于2020 年, 可能是由于結(jié)構(gòu)調(diào)整后出筍數(shù)量增加, 但土壤養(yǎng)分不足, 從而導(dǎo)致竹筍地徑較小、 筍個(gè)體質(zhì)量下降。
不同撫育管理措施對(duì)金佛山方竹筍個(gè)體質(zhì)量的影響, 隨著時(shí)間推移而顯現(xiàn), 為提高筍個(gè)體質(zhì)量, 在對(duì)竹林進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時(shí)應(yīng)合理施用肥料, 以滿足竹林生長(zhǎng)的養(yǎng)分需求。
連續(xù)2 年測(cè)定了各處理金佛山方竹林單位面積筍產(chǎn)量, 結(jié)果表明(表4), 各處理間筍產(chǎn)量差異性顯著(P<0.05)。 2020 年各處理單位面積筍產(chǎn)量排序?yàn)? 處理Ⅰ>處理Ⅱ>處理Ⅲ>CK, 處理Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ分別較CK 增加0.38、 0.29、 0.18 kg/m2。2021 年各處理單位面積筍產(chǎn)量排序與2020 年相同, 處理Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ分別是CK 的5.35 倍、 3.22倍、 1.65 倍。 綜合分析表明, “施肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 措施組合比單一的“林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 措施和CK 增產(chǎn)效果顯著, 其中“施尿素+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 組合在時(shí)效和增產(chǎn)方面均明顯優(yōu)于“施復(fù)合肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 組合; 但從平衡施肥的角度考慮, “施復(fù)合肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 組合也可作為金佛山方竹筍用林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的技術(shù)選擇。
表4 不同處理對(duì)金佛山方竹筍產(chǎn)量的影響Tab.4 Effect of different treatments on the yield ofCh. utilis shoots
在金佛山方竹筍用林培育中, 經(jīng)濟(jì)效益是生產(chǎn)實(shí)踐中選擇應(yīng)用技術(shù)的重要因素。 撫育管理措施的應(yīng)用, 必須兼顧生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益, 才能實(shí)現(xiàn)竹林生態(tài)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2.3.1 筍用林投入
各處理在2020 年和2021 年對(duì)肥料和勞務(wù)的投入相同(表5)。 從投入上看, 處理Ⅱ>處理Ⅰ>處理Ⅲ>CK, 處理Ⅱ投入最高, 單位面積投入分別比處理Ⅰ、 Ⅲ、 CK 高40.0 元、 400.0 元和500.0 元。
表5 不同處理金佛山方竹筍用林產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益Tab.5 Shoot output value and economic benefits of Ch. utilis forest with different treatments
2.3.2 筍用林產(chǎn)值與經(jīng)濟(jì)效益
綜合各處理單位面積筍產(chǎn)量(表4) 與投入成本可知, 連續(xù)2 年各處理產(chǎn)值排序均為: 處理Ⅰ>處理Ⅱ>處理Ⅲ>CK。 2020 年處理Ⅰ產(chǎn)值最高、 為1 700.0 元/667 m2, CK 產(chǎn)值最低、 僅為433.4 元/667 m2, 處理Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ的單位面積產(chǎn)值分別比CK 增加1 266.6、 966.6 和600.0 元/667 m2; 2021 年處理Ⅰ的產(chǎn)值提高到4 100.0 元/667m2, 處理Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ分別比CK 增加3 333.3、1 700.0 和500.0 元/667 m2。
從經(jīng)濟(jì)效益上看, 2020 年各處理的排序?yàn)?處理Ⅰ>處理Ⅲ>處理Ⅱ>CK; 處理Ⅰ的效益達(dá)到1 057.0 元/667 m2, 而CK 僅為250.4 元/667 m2,處理Ⅰ、 Ⅲ、 Ⅱ的單位面積經(jīng)濟(jì)效益分別比CK增加806.6、 500.0 和466.6 元/667 m2; 處理Ⅲ的經(jīng)濟(jì)效益大于處理Ⅱ的原因是, 復(fù)合肥的遲效性對(duì)竹筍增產(chǎn)效果滯后和肥料投入成本增高所致。2021 年各處理經(jīng)濟(jì)效益的排序?yàn)? 處理Ⅰ>處理Ⅱ>處理Ⅲ>CK, 經(jīng)濟(jì)效益最高的處理Ⅰ上升到了3 457.0 元/667 m2, 最低的CK 達(dá)到了583.7 元/667 m2, 處理Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ的單位面積經(jīng)濟(jì)效益分別比CK 增加2 873.3、 1 200.0 和400.0 元/667 m2, 分別提高492.26%、 205.59%、 68.53%。
對(duì)綜合產(chǎn)值與經(jīng)濟(jì)效益分析表明, 在經(jīng)濟(jì)條件允許的前提下, 處理Ⅰ(施尿素+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整) 是高效撫育、 快速增產(chǎn)的最優(yōu)措施組合, 處理Ⅱ(施復(fù)合肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整) 則是生態(tài)高效撫育、 持續(xù)增產(chǎn)的最佳措施選擇。 在生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要求較高或經(jīng)濟(jì)投入不足的地區(qū), 處理Ⅲ(林分結(jié)構(gòu)調(diào)整) 不失為生態(tài)經(jīng)濟(jì)的增產(chǎn)技術(shù)選擇。
長(zhǎng)期以來, 有關(guān)金佛山方竹撫育措施的研究多集中在施肥[1-3]或密度調(diào)控[4-5]方面, 結(jié)果表明施肥對(duì)金佛山方竹林出筍數(shù)量和成竹率影響較大,肥料種類不同方竹林出筍和退筍數(shù)量亦有變化,密度梯度導(dǎo)致竹筍產(chǎn)量變化明顯。
本研究從技術(shù)組合的角度, 在金佛山方竹筍用林中應(yīng)用“施尿素+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” “施復(fù)合肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” “林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 等撫育措施,實(shí)施2 年后有效提高了竹林的發(fā)筍數(shù)量及筍產(chǎn)量,3 種處理措施的出筍數(shù)分別是CK 的2.46 倍、1.85 倍和1.69 倍, 前2 個(gè)措施組合的筍平均地徑分別是CK 的1.31 倍和1.24 倍, 撫育措施促進(jìn)竹筍生長(zhǎng)效果明顯。
金佛山方竹筍產(chǎn)量逐年提高, “施尿素+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” “施復(fù)合肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” “林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 3 種處理第2 年竹筍產(chǎn)量比第1 年分別增長(zhǎng)141.18%、 76.19%、 22.58%, 分別是CK 的5.35 倍、 3.22 倍、 1.65 倍。 “施尿素+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 處理產(chǎn)量最高, 達(dá)到了820.00 kg/667 m2;其次是“施復(fù)合肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 處理, 產(chǎn)量為493.33 kg/667 m2; “林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 和CK 的產(chǎn)量分別為253.33 kg/667 m2、 153.33 kg/667 m2。 3種撫育處理的經(jīng)濟(jì)效益分別比CK 提高492.26%、205.59%、 68.53%, 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。
不同撫育措施對(duì)金佛山方竹筍產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響不同, 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件允許的前提下,“施尿素+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 組合的增產(chǎn)、 增收效果最好, 是以高產(chǎn)、 高效為目標(biāo)的金佛山方竹筍用林撫育技術(shù)的首選; “施復(fù)合肥+林分結(jié)構(gòu)調(diào)整”組合是從平衡施肥維持地力的角度實(shí)現(xiàn)生態(tài)高效培育的技術(shù)選擇。 基于林分生產(chǎn)力自然恢復(fù)與提升的多維度“林分結(jié)構(gòu)調(diào)整” 技術(shù), 具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、 環(huán)境友好的特點(diǎn), 雖然其增產(chǎn)、 增收效果低于前2 項(xiàng)技術(shù), 但威信縣地處赤水河上游, 為避免化肥面源污染, 以生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),該技術(shù)是云南省打造世界一流“綠色食品牌” 金佛山方竹筍用林基地的生態(tài)培育關(guān)鍵技術(shù)。本研究存在田間試驗(yàn)時(shí)間短、 技術(shù)措施組合不多的問題, 下一步需增加技術(shù)措施處理, 繼續(xù)開展連續(xù)的試驗(yàn)觀測(cè)研究, 以期