桉树种植机械化技术的应用

周兴梅 黄碧艳

摘 要 桉树作为我国南方商品人工林种植的速生树种之一，在传统种植过程中需要较多的人力才能完成。但随着我国经济快速发展及人口结构的转变，传统林业产业中雇工难、成本高、效率低等问题加剧，林业机械化种植迫在眉睫。桉树种植中林地清理、挖坎、追肥、除草和采伐等工序均可采用不同的机械进行作业，机械化种植桉树不仅可以在营造林过程中大幅度减少人工用量，还能提高工作效率，有利于实现桉树种植精细化、管理科技信息化和人工商品林高质量发展。基于此，以广西壮族自治区国有七坡林场为例，对比分析桉树机械化种植相比传统种植方法的优势及存在的问题。

关键词 桉树;机械作业;人工作业;广西壮族自治区国有七坡林场

中图分类号：S776.2 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.16.031

桉树作为集生态效益、经济效益和社会效益为一体的经济树种，是林农、林场和林业企业的主要增收来源之一。桉树是世界著名三大速生树种之一，因其具有适应性强、培育周期短、木材产量高、用途广泛等优点，在我国得到大范围推广种植。随着“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念深入人心，天然林及乡土树种的采伐日益减少，但松、杉等树种生长缓慢，无法满足社会对木制品的需要，这就使得人工种植的速丰桉成为我国社会发展所需木材的主要来源之一。在人工林营造过程中，传统作业方式主要依靠人力完成，包括林地清理、整地、挖坎、施基肥、定植、抚育和采伐等劳动强度较大的作业类型，机械化程度不高。近年来，随着我国经济快速增长和人口结构发生转变，人口红利逐渐消失，传统林业产业模式中雇工难、成本高、效率低等问题加剧，需通过科学的机械化作业来解决速丰桉种植过程中出现的问题，实现林产品高产、优质和高效[1-2]。

筆者在广西壮族自治区国有七坡林场从事速丰桉种植的相关工作中发现，机械化种植桉树不仅可以在营造林过程中减少人工用量，还能提高工作效率，有利于实现桉树种植精细化、科技信息化管理和人工商品林高质量发展。在结合工作实际的基础上对速丰桉种植过程中的机械化运用技术进行总结，以期为相关单位提供技术参考。

1 种植管理

1.1 林地清理

1.1.1 传统挖坎方式

原属荒山或松、杉类采伐迹地的林地，清理时宜采用120型或160型、铲斗容量在0.50 m3或0.65 m3左右的中型挖掘机进行清理。根据适宜桉树生长的种植行距，采用沿等高线扒条带的方式进行林地清理，将条带上的杂草灌木、地表腐殖层清理至见实泥。广西、广东省推荐行距4.0 m，株距1.5 m，行宽1.5 m，每667 m2种植111株。

原属桉树采伐迹地的林地，在进行林地清理前要先伐根催腐。技术要求：用药液涂抹新伐根，重点是树根周围的树皮，已长出萌芽的伐根先将萌芽从树桩基部剥离，并劈裂1/3以上的皮部，然后用35%草甘膦与水按照1∶6的体积比配制，涂抹创伤口（也可使用喷雾器，调大水口喷药液）。伐根催腐工作完成30 d后，采用与荒山造林相同的机械及技术要求进行林地清理。要注意所开设的种植行要在上一轮伐期的种植行中间，避免因挖掘上一轮伐期遗留下的树桩而降低施工效率。

1.1.2 全机械化方式

原属荒山或松、杉类采伐迹地的林地，采用全机械化方式造林，不需要单独进行林地清理工作。

原属桉树采伐迹地更新造林的林地，只需按传统挖坎方式的造林地清理方式对上一轮伐期的桉树树桩进行催腐即可。

1.2 造林备耕

1.2.1 传统挖坎方式

采用35型、铲斗容量0.11 m3左右的微型挖掘机，沿林地清理时清出的种植行按所需株距开挖种植坎。种植坎的规格为50 cm×50 cm×40 cm，基本上是35型挖掘机一铲斗的规格。种植坎开挖完成后，采用可定量施肥的背负式施肥器向坎内施速丰桉专用的氮磷钾[m（N）∶m（P205）∶m（K2O）=8∶8∶4]基肥，每坎用量250～500 g。基肥施放完成后，用挖掘机将种植坎附近的表土回填至坎内。

1.2.2 全机械化方式

采用35型、铲斗容量0.11 m3左右的微型挖掘机从林地最高处开始施工，沿等高线按桉树种植所需行距开设一条林地便道，在坡度相对较大的林地，为作业安全起见，挖掘机需沿地形等高线开挖水平环山带，表土尽可能内向倾斜，确保雨水存留在环山带内渗入土中[3]。便道宽1.5 m（实土），路外沿要高于内沿10～15 cm，每条便道在林地边缘处相连。行距以道路中线间的距离为准，在简易林道两侧按桉树所需株距开挖种植坎，技术要求与传统挖坎方式一样。

目前，挖穴施肥一体机已在广西某公司和某林场进行试验。挖掘施肥一体机是在国内中小型钩机的基础上通过改进加强履带、增加防侧翻架和控制施肥器等得到的一种新型机械，目前还处于调试研制阶段，今后有望大范围推广[4]。

1.2.3 除草剂抑草

整地完成后，观察林地内的杂草生长情况，当林地内杂草覆盖度达80%时，在定植前对林地进行一次喷洒除草剂作业。用35%草甘膦与水按照体积比1∶20配制，机械打药机进行喷洒，要求林地内杂灌全部打湿打透。

1.3 苗木定植

1.3.1 传统方式

传统挖坎方式造林备耕的林地采取传统方式进行定植。技术要求：在林地有效降水后，使用优良的桉树无性系苗木定植造林。广西地区推荐使用DH32-26、DH32-28桉树无性系苗。把种植坎中实土与回填土交界处的土壤挖开约20 cm深，将苗木根部放入土壤后，扶正苗木并压实苗木根部土壤，使土壤与苗木根系充分接触，完成定植。

1.3.2 “三锄法”

全机械化方式造林备耕的林地采取“三锄法”定植。沿林地内开设的便道进行定植，苗木按照设定的株距种植在便道外沿的实土上。先在土壤上挖一锄以撬开土壤，将苗木根部放入土壤中，扶正苗木并压实苗木根部土壤，使土壤与苗木根系充分接触，完成定植后在距苗木根部30 cm处挖一锄，放入100 g的速丰桉专用氮磷钾[m（N）∶m（P205）∶m（K2O）=16∶16∶8]浓缩型基肥后压实土壤。在紧邻基肥的位置再挖一锄，放入500 g保水剂，压实土壤。

1.4 幼林抚育追肥

1.4.1 除草抚育

采用传统挖坎方式造林备耕、定植的林地，采取人工背负割草机进行割草抚育或人工操作喷除草剂药液进行除草抚育。割草抚育要将林地内所有杂草灌木砍至20 cm以下。除草剂抚育需根据林地实际情况选择适宜的除草剂品种和稀释浓度，喷雾时林地内的杂草灌木均要打湿打透。已造林的林地，为避免幼苗受到药害，喷药时尽量压低喷头，通过人背靠幼苗、用袋罩、用薄膜遮挡等措施保护幼苗。

采用全机械化方式造林备耕、定植的林地，不需要专门除草抚育，只需在幼林追肥时，用挖掘机将林地便道内及苗木周边的杂草灌木扒净即可。

1.4.2 追肥

采用传统挖坎方式造林备耕、定植的林地，采取坎状追肥。技术要求：采用35型微型挖掘机，选装小号铲斗，同时在挖掘机上加装肥料输送装置。装置原理：在挖掘机机身上设置一个肥料存储箱，通过传送管道将肥料传送到挖掘机铲斗前端，用铲斗挖好追肥坎后，打开开关将肥料定量投入坎中，达到挖穴施肥同步进行，投入肥料后再将土回填并压实即可完成追肥作业。挖掘机在两株树水平中点处开挖追肥坎，规格为30 cm×30 cm×20 cm。目前挖穴施肥一体机还在研发调制阶段。

采用全机械化方式造林备耕、定植的林地，采取带状追肥。使用35型微型挖掘机，沿整地备耕时开设的便道拖动犁耙式施肥装置进行追肥。犁耙式施肥装置原理：对农用犁耙进行改装，加装肥料存储箱和施肥控制开关，通过管道将两个部件连接起来，在肥料出口的后方，加装下压回土装置;用挖掘机拖动犁耙式施肥装置，沿林地便道外沿开沟槽带，同时打开肥料开关，让肥料按一定流速流入沟槽内，后方的回土装置紧接着将土回填，完成追肥作业。沟槽带要求深20 cm，沟槽带中心距苗木根部30 cm。

1.5 成熟林采伐技术

林木成熟后需使用专业的林木采伐机械进行采伐。需要强调的是，如果林地下一轮伐期是要进行萌芽更新，则采用传统挖坎方式造林备耕、定植的林地，在机械采伐過程中要注意保护好树木的伐桩，避免被机械压坏。而采用全机械化方式造林备耕、定植的林地，因为有林地便道可以利用，所以不存在这方面的隐患。

采伐步骤主要有砍树、制材、归堆、装车调运和集材，采伐一体机可以将砍树、制材、归堆一起完成，调运时由夹机进行装车。我国目前使用的采伐机械一体机设备主要是从国外引进，设备购置和维修成本高，且由于缺乏实际的生产经验与实践经验，相关人员对设备的优化意识不高，无法全面推广。广西桉树采伐使用机械化采伐的还较少，只有广西斯道拉恩索林业有限公司使用过机械化采伐，但他们的联合采伐机械也是全进口的。

1.5.1 放倒树木

电锯是目前林木采伐过程中运用最为广泛的机械设备之一。使用电锯进行伐木是一种传统的人工采伐方式，一般需要一个电锯操作人员和一个负责引导树木倒下方向的工作人员合作完成，锯木工作需要技术娴熟的操作人员。技术要求：电锯操作人员根据伐根保留高度要求在保证安全的情况下锯倒树木，锯木时采用两边开锯（一边少锯，一边多锯）的方法，保证树木不劈裂或劈裂长度在允许范围内。

1.5.2 制材及归堆

传统人工采伐中电锯操作人员对砍倒后的树木打枝和去除梢头，另一个人负责量好木材长度，做好标记，电锯操作人员在标识部位制材，制材后由人工拉山归堆。技术要求：造材规格以客户要求为准，长度不允许出现负误差，正误差不超过3 cm，薪材长度不得小于30 cm，不超过2.8 m，尾径不小于2.5 cm。归堆时须按照薪材、规格材等不同材种进行分类归堆，头尾一致。为了安全生产，每堆体积小于5 m3，高度不能超过1.5 m，路面上方坡度大于30°时严禁木材归堆，应尽量靠近路边，特殊情况下离路边不能超过10 m，不允许在转车场及错车道上堆放木材。

目前，在桉树采伐中拉山、削枝、造材、分类和归堆全部由机械采伐机完成。机械伐木机更加智能化和信息化，能根据客户的要求造材。机械采伐机使用时林地内需有适合的林区道路，人工砍倒的树木需在伐木机机械臂直径范围内，但也存在规格材和薪材的判定仍需依靠机手及不易分类等缺陷。

1.5.3 装车调运

目前，夹机装车已全面推广应用。各地根据林地的实际情况选用适合的夹机，夹机手的装车技术也在不断提高，机械装车已完全代替了人工装车。

2 桉树营造林机械化应用存在的问题

2.1 机械操作要求与原造林方式不符

南方大部分林地的立地类型都是山地，坡度较陡，原有的速丰桉人造林基本是按等高线环山设置行，林区道路多是在山脚和半山腰。采取机械化作业需增设林区道路，而这势必会增加造林成本，大部分林农和林业单位不愿意在这方面增加投资。

2.2 智能化和信息化研究力度不足

随着林业信息技术的不断发展，营造林机械化的相关研究也在逐渐推进。目前夹机的研制较为成功，而挖穴施肥一体机、机械采伐机等方面的研究力度还不足，有待造林大户或林业单位联合机械研发单位进一步优化，以便这些机械更加智能化和信息化。

2.3 技术操作人员的职业素质有待提高

因受传统人工造林方式的影响，目前林业单位的技术管理人员对于机械化造林还处于观念改变阶段，工作中还会用以往的工作经验或处理方式去判断，对于机械化作业存在的安全问题无法预估，导致无法做好管理工作[5]。相关机械技术操作人员也因不具备专业的技能知识，在工作方面无法作出正确判断，与规范要求相去甚远。

2.4 林业机械维修难

林地一般都位于边远的山区，在目前林业机械还尚未全面普及的情况下，一旦机械发生故障，而区域范围内由恰好没有维修点，势必会给种植户带来不便，从而加大机械化的推广难度[6]。

3 结语

营造林机械化作业在我国正在向着智能化、信息化方面发展。为了解决劳动力缺乏的问题和提高劳动安全系数，在营造林的整个过程中采用机械化作业越来越受到种植户和林业单位的重视。在营造林机械化的推广应用中需多方共同努力，早日实现机械化作业的规模化、规范化，为提高桉树种植的经济效益、生态效益、社会效益和进一步推动林业的可持续发展作出努力。

参考文献：

[1] 蔡昉.人口转变，人口红利与经济增长可持续性：兼论充分就业如何促进经济增长[J].人口研究，2004，28（2）：2-9.

[2] 杨燕南.谈林业机械化与林业产业化的关系[J].中国林业产业，2005（8）：24-25.

[3] 任文斌.机械作业在桉树人工林营林中的应用[J].广西林业科学，2009，38（1）：68-70.

[4] 付骁，蒙亮，吴书景，等.挖穴施肥一体机在桉树人工林可持续经营中的应用[J].桉树科技，2021，38（2）：41-44.

[5] 廖旭恩.如何开展林业机械采伐有效提高作业效率[J].林业勘查设计，2019（1）：102-103.

[6] 陈寿.桉树营造林机械化作业有效应用及质效分析[J].农村实用技术，2021（1）：127-128.

（责任编辑：刘宁宁）