油茶截枝复壮产量效益评价

2021-02-11 05:18康金林丁智红黄贤斌李春花魏本柱王兰英
南方林业科学 2021年6期
关键词:低产鲜果平均值

康金林,丁智红,黄贤斌,李春花,魏本柱,王兰英

(赣州市林业科学研究所,江西赣州 341000)

油茶(Camellia oleifera)为山茶科山茶属常绿阔叶树种,是我国南方主要的木本油料特有经济树种,栽培面积达453.3万hm2[1],由于经营管理粗放、投资不足、林分结构不合理等多种原因,导致大面积油茶林处于低产低效的状况,低产林面积至少133.3万hm2亟待改造升级。油茶低产林改造有诸多措施,高接换冠[2-4]、加强水肥[5-8]、密度调整[9-10]、整形修剪[11-16]和截枝复壮[17]。针对树体衰老,管护不到位的品种优良油茶林分,截枝复壮是不二选择。曹永庆[18]指出,截干更新是改造油茶低产林,提高产量的重要技术手段,并明确了合适的截干高度和修剪方式。王兰英[19]研究发现油茶截干复壮能显著提高单株产量。

低产林改造升级是好事,但很多农户对截枝技术仍持怀疑态度,尤其是截枝后要多少年才能再次结果,是否会提高产量?基于这些问题,本研究开展了老龄化低产林截枝改造和未截枝改造产量及投入产出的连续跟踪观测,对比分析了截枝和未截枝油茶的单果特征,旨在为截枝复壮产量和效益评价提供理论参考,为推广截枝复壮改造升级油茶低产林做决策支撑。

1 试验地概况

试验地位于赣州市林科所国家油茶良种基地沙石工区(25°47′19″N,114°58′16″E),属亚热带季风湿润气候,日照充足,雨量充沛,四季分明。年均气温18.8℃,年均降水量为1 587 mm,年均蒸发量1 268 mm,年均日照时数1 926.5 h,年均有效积温5 654℃,年均无霜期287 d。

试验林为1967年种植,栽植密度87株·667m-2,1984年高接换冠改建为兼用采穗圃,当时嫁接了23个‘赣州油’系列优良无性系。经过50多年的栽培和连年采穗,林分优良性状明显下降,原因是:①树龄大了,树势衰减明显。林分环境与个体竞争共同作用的原因,导致很多个体生长势下降,抗性弱,易感病,有的甚至枯萎,呈现出明显的老化特征;②病虫害发生严重。林内每年都有大量植株发生炭疽病、软腐病和半边疯病,林分健康状况逐年恶化;③茶果产量大幅下降。改造前平均茶果产量仅229.44 kg·667m-2,折合茶油产量仅14.91 kg·667m-2,比原产量下降50%以上。

2 材料与方法

2.1 试验方法

分别于2012、2015年早春对‘赣州油’系列品种(‘;LS赣州油1号’,以下简称S1;‘赣州油1号’,以下简称R1;‘赣州油7号’,以下简称S7)采用随机区组设计,将树体主干保留100~120 cm的长度进行截枝处理,同时设置对照组CK,每个处理30株。截口进行保水、防病虫处理。待截枝树萌发新枝后,从中选留2~3根健壮的萌芽条作为主枝(方向均匀),将其余的均除去。每年5-6月进行一次人工除草,将长势过旺的杂灌、草本砍割覆盖于油茶四周保水;秋季采果后适当修剪,剪除交叉枝和重叠枝,让树冠通透;冬季垦复下肥,用大板锄或微耕机将油茶四周土坯深翻20 cm,滴水线环半圈(下一年另半圈)挖宽30 cm、深40 cm施肥沟,每株施有机肥5 kg、复合肥1 kg,用适量土拌匀后覆土回填。

2.2 指标测定

产量测定:为对比截枝和未截枝的产量差别,2016年系统地对油茶低产林截枝和未截枝处理的挂果情况进行连续跟踪调查,每个处理随机设置上、中、下坡位各1个固定样方,每个样方12株,茶果成熟期将每个样方内每株油茶树上所有鲜果采下称重,3个样方的单株鲜果产量平均值作为该处理油茶单株鲜果产量。

效益评价:2012年截枝组产量数据中,2014年、2015年产量为该处理测定年全部产量的平均值;2012-2015年未截枝产量为对照区域测定年全部产量的平均值;2016年起对各处理采用样地法测定产量,取样地平均值。其他数据为生产实际折算数据。

单果测定:采用处理内混合样随机取样的方式,从各处理混合样中随机抽取30个鲜果,3个重复,作单果特征测定,取平均值。用百分之一天平测量单个鲜果重量(g)、单个鲜果全部籽重量(g)、干籽重量(g)、干仁重量(g);每个茶果果皮纵切,用数显游标卡尺测量果壳中间厚度;茶果横径(mm)、纵径(mm)用数显游标卡尺测量。

鲜出籽率(%)=鲜籽质量/鲜果质量×100%;

干出籽率(%)=干籽质量/鲜果质量×100%;

干籽出仁率(%)=干仁质量/干籽质量×100%;

干仁出油率(%)=油的质量/干仁质量×100%;

干籽出油率(%)=油的质量/干籽质量×100%;

鲜果出油率(%)=油的质量/鲜果质量×100%。

油脂含量测定:索氏提取,采用上海力辰邦西仪器科技有限公司SZF-06C脂肪测定仪,将备好的样品5 g放入加有滤纸筒的抽提筒内,注入无水乙醚约50 ml,提取6 h,回收乙醚,抽提筒105℃烘干至恒重,记下质量,计算含油量。

病虫害调查:采用随机样方法,设置3个重复,对样方内所有样株进行相应病虫害调查,虫害(或病害率)=感虫株数(感病株数)/样方内总株数。

投入产出:记录每个阶段的抚育费用、采收费用及材料费用等投入,根据实际面积折算成每667 m2投入;产出根据市场行情及茶果产量进行换算。

2.3 数据处理与分析

数据采用Excel 2010、SPSS 19.0和;raphPad Prism 8进行统计分析和作图。

3 结果与分析

3.1 截枝对油茶产量的影响

3.1.1 截枝对油茶鲜果产量的影响

从表1可以看出,2012年截枝改造中,截枝改造5年鲜果产量达423.20 kg·667m-2(每667m280株计,下同),截枝改造6年鲜果产量达919.20 kg·667m-2,截枝改造7年鲜果产量达740 kg·667m-2,截枝改造8年鲜果产量达到900.80 kg·667m-2,截枝改造9年鲜果产量达到529.60 kg·667m-2;2015年截枝改造中,截枝后3年开始有收成,截枝改造3年鲜果产量达228.80 kg·667m-2,截枝改造4年鲜果产量达257.60 kg·667m-2,截枝改造5年鲜果产量达938.40 kg·667m-2,截枝改造6年鲜果产量达到619.20 kg·667m-2;而对照组近几年平均鲜果产量仅为229.44 kg·667m-2,可以看出截枝后基本呈现3年追平对照组,4-5年进入丰产,之后虽受大小年影响,但也保持在较高产量,第9年(2020年)产量有所下降是由于2019年极端干旱天气影响授粉坐果。

表1 油茶截枝后产量情况Tab.1 Production of Camellia oleifera after pruning

3.1.2 截枝对油茶果实性状的影响

对比分析S1、R1、S7截枝和未截枝果实性状,发现不同品种的果实性状对截枝的反映效果趋于一致,截枝后果实性状指标高于未截枝组,但不同品种间表现的差异性大小不一致,结果详见图1。从图1A、1B、1E、1L可以看出,S1、S7截枝后单果鲜重、果实纵径、种子粒数、干籽出油率极显著高于未截枝组,R1截枝后单果鲜重、种子粒数、干籽出油率显著高于未截枝组,R1截枝前后果实纵径无显著差异;从图1C、1F、1;、1J、1K可以看出,S1、R1、S7截枝后果实横径、鲜籽重、鲜出籽率、干仁出油率、鲜果出油率均极显著高于未截枝组;从图1D可以看出,S1、R1截枝后果皮厚极显著高于未截枝,S7截枝后果皮厚显著高于未截枝;从图1H可以看出,S1截枝后出干籽率极显著高于未截枝组,R1、S7截枝后出干籽率显著高于未截枝组;从图1I可以看出,S1、R1、S7截枝组与未截枝组干籽出仁率无显著差异。

图1 油茶果实性状Fig.1 The fruit characters of C.oleifera

由表2可知,截枝处理的各品种果实性状平均值明显高于未截枝平均值,表3各品种果实性状平均值方差分析表明,截枝对单果重、果实纵径、果实横径、果皮厚、粒数、鲜籽重、鲜出籽率、出干籽率、鲜果出油率的影响达到极显著水平,对干仁出油率、干籽出油率的影响达到显著水平,对干籽出仁率的影响无显著差异。

表2 各品种果实性状平均值Tab.2 Average fruit traits of each variety

表3 各品种果实性状平均值方差分析Tab.3 Variance analysis of fruit character indexes averages of different varieties

综上可以说明截枝能提高油茶产量和果实的质量,截枝复壮改造后鲜果明显比未截枝更大个,单果重、鲜籽重、干籽重均比未截枝大,结籽粒数也比未截枝更多,同时截枝后出油率也更高。

3.2 效益评价

3.2.1 截枝对油茶病虫害发生的影响

从图2A可知,老龄化油茶截枝复壮改造后炭疽病发生率为16.67%,比未截枝下降47.82%。截枝后截口不作处理容易流失树体水分并给病菌有机可乘,导致感染半边疯。从图2B可以看出,截口不作处理半边疯发病率最高,达30.55%;截口处理后半边疯发生率明显降低,其中凡士林处理半边疯发病率为20.4%,比对照降低33.22%,林木保护剂处理半边疯发病率为22.22%,比对照降低27.27%,凡士林+林木保护剂涂抹截口使半边疯发病率降低到2.78%,比对照足足降低90.90%。从图2C可以看出,截枝复壮改造后油茶肖叶甲(Demotina thei)、茶枝镰蛾(Casmara patrona)危害明显降低,其中截枝后叶甲科危害发生率为13.19%,比未截枝油茶降低81.38%;截枝后茶枝镰蛾危害发生率为6.25%,比未截枝油茶降低86.15%。说明截枝复壮改造能显著提高油茶抗病虫能力,有效降低老龄化油茶的病虫害发生率。

图2 截枝对油茶病虫害发生的影响Fig.2 Effect of pruning on the occurrence of diseases and insect pests of C.oleifera

3.2.2 投入产出分析

根据生产实测数据将截枝改造、未截枝油茶林投入产出进行综合分析,并以80株·667m-2计;截枝4元·株-1,当年和第2年除萌20元·667m-2;采收计件单价0.8元·kg-1;鲜果出油率按6.5%计,油价按120元·kg-1进行折算,结果见表4、表5和图3。由表4、表5可知,截枝油茶林前两年都是高投入零产出,要第3年才有产出,未截枝油茶基本每年都有产出,但产出不多。由表4可知,截枝第1年进行油茶截枝、抚育管理,加上肥料投入940元·667m-2,第2年抚育管理加肥料投入620元·667m-2;截枝第3年鲜果产量232.4 kg·667m-2,收入1812.72元·667m-2,相比未截枝收入多577.2元·667m-2;未截枝油茶每年平均收入在1 600元·667m-2,收益600元·667m-2,截枝复壮改造后5年(表5)或6年(表4)进入丰产,并且收入保持在4 000元·667m-2以上,每年收益稳定在3 000元·667m-2(极端天气除外)。由图3可知,未实施改造的老油茶林每年都有少量的收益,不亏钱但也挣不了大钱;实施截枝复壮措施的第4年回本,第5年累计收益反超未截枝组。说明种源优良的老油茶林采用截枝复壮措施切实可行并能在较短年限获得可观的收益。

图3 不同改造每667 m2累计收益动态图(2012年截枝)Fig.3 Dynamic diagram of cumulative income per 667 m2 of different transformation(Cut in 2012)

表4 2012年截枝和未截枝油茶投入产出表(每667m2)Tab.4 Input and output table of cut and uncut C.oleifera trees in 2012(per 667m2)

表5 2015年截枝和未截枝油茶投入产出表(每667m2)Tab.5 Input and output table of cut and uncut C.oleifera trees in 2015(per 667m2)

4 结论与讨论

进入衰老阶段的油茶,自然更新能力差,产量急剧下降,截枝能够使树体更新复壮,恢复产量。截枝复壮的前提是油茶本身为良种,本研究试验对象为‘赣州油’系列老龄化油茶良种采穗圃,由于栽种了几十年,树势衰老导致低产。通过截枝,在短时间内,让老龄化油茶重新焕发活力,恢复健壮高产状态,为油茶低产林改造提供了新的方向和依据。

截枝后几年恢复高产,茶果性状怎么样,效益如何?这些都是老百姓关注的重点。从产量上来看,两次截枝均第3年试产果,平均产鲜果230.6 kg·667m-2,已经高于未截枝改造的产量,第5年产鲜果680.8 kg·667m-2,是未截枝处理的6倍,可见,截枝处理能够快速恢复产量。从单果性状上看,截枝复壮对各品种茶果单果重、果高、果径、出籽率等均有显著提高。从效益上来看,截枝处理能够显著降低油茶树体病虫害发生率,截枝前两年为纯投入状态,但第3年开始收入为未截枝处理的2倍,第4年回本,第5年累计收益反超未截枝处理,效益相当可观。本研究仅从‘赣州油’系列油茶截枝后产量效益进行分析,对不同品系良种或品种类型较好的非良种效果如何尚未可知,有待后续研究。

致谢:中国林业科学院亚热带林业研究所姚小华研究员,赣南树木园胡小康高级工程师对本研究给予了帮助,谨致谢意!

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