黄冈市油茶挖机全垦整地方式中存在的问题与对策

元约华 黄建平 程志军 傅瑜东 万志文 李虹芸

摘要:挖机全垦整地方式具有众多优点,是一种先进的整地方式,在实际整地过程中,操作人员和作业设计等原因造成整地质量不到位,后期采摘成本过高。通过培训参与整地的挖机师傅,科学编制整地作业设计,编制作业流程图等可提高经济效益。
关键词: 油茶;挖机全垦整地;质量;成本;水土流失;黄冈市
中图分类号:S727.3 文献标识码:A 文章编号:1004-3020(2016)04-0056-04
1 黄冈市油茶造林整地方式现状
黄冈市位于湖北省东部大别山南麓长江中游北岸,是一个拥有悠久的油茶种植历史的地方。近年来,市内油茶种植面积迅速增加,分布在长江冲积平原,低山丘陵,中山山区三种地貌类型均广泛种植。本地区油茶造林整地主要方式有三种:一是采用人工挖穴方式,直接在林地或宜林地里砍开0.5~2.0 m2的空隙。采用这种方式的一般是农户小规模造林,人工挖穴规格也不规范,常常是在种植时候,砍开空间,挖好种植穴,现挖现种,成本较低。油茶的成活率也不稳定,农户一般会在来年或其后多年进行补植,并逐步清理林中其他树种。二是采用犁翻耕土地,用牛把农荒地或坡耕地翻整后再种植油茶。近年来农户将旱地改种油茶的较多,大部分采用这种方式。油茶幼林期,常间种其他农作物。三是采用挖机全垦整地,用挖掘机全面清理树根、杂草等表面附着物,深翻土地,并根据地理高差,下堆上挖,整理成水平带状。采用这种方式的一般是大户造林,投资新建大规模的油茶基地,场面整齐,建设速度快,油茶后期长得快,管理、采摘方便,但投资较大。林权制度改革后,大户数量迅速增加,近年来,很多大户选择投资油茶,其中大部分都选择了挖机全垦整地方式,部分小户造林也开始选择这种整地方式。这种整地方式具有众多优点,是一种先进的整地方式,选择这种整地方式的业主还将不断增加,整地数量将持续增长,但目前实际整地过程中,也暴露了一些问题,影响了这种整地方式效果的充分发挥。因此,有必要对油茶造林挖机全垦整地方式中存在的问题进行探讨。
2 油茶挖机全垦整地方式的优点
挖机水平带状全垦整地清除植被快,能彻底消灭灌木、杂草、土壤翻耕深,土壤疏松程度高,能较大程度改善土壤结构,增加土壤透水性和土壤饱和含水量,场面整齐壮观,管理便利,便于施工操作,有利于后期抚育管理,对于经济林果后期采摘更为便利,经济上比大面积人工整地成本低,比翻耕类机械效率高等优点。
3 油茶挖机全垦整地方式存在的问题
(1)挖掘机师傅对林业整地要求认识不足,整地质量不到位。首先是地表植被处理不科学。林业整地需要将土地中的地表植被清理干净,防止二次生长。实际整地中,大量挖机师傅图方便,对小树根、灌木、茅草等随意处理,大量小树、灌木没有挖除就直接浅埋,春季雨后再次萌发;茅草、葛藤等宿根没有挖除或挖除后堆放在边坡,春季再度萌发,抢肥抢水,生长迅速,很快就覆盖整个地面,导致后期抚育工作量大增,且如果抚育不到位,冬季枯萎前未清理,将埋下火灾隐患,一旦起火,造林成果毁于瞬间。再次是地表0~40 cm层处理不当,造成土壤表层结构不理想。土壤的贮水库容主要和砂质、粉粒、粘粒显著负相关,土壤颗粒粒径越小,质地越粘重,土壤的持水能力越强。土壤有机质含量增加,改善了土壤结构,改变了土壤的胶体状况,使孔隙度增加,吸附能力增强,有利于土壤水分的保持,从而使土壤含水量增加[1]。有机质的增加,能为油茶生长提供了更多的肥料,利用油茶生长。根据袁军等人对油茶根系分布规律的调查研究,油茶根系为轴状根型深根性树种,随着树龄的增加根系逐渐加深,但根系几乎集中在0~40 cm深的土层,该区域根系数量占总量的比例最高,可达98.7%,40 cm以下土层根系分布很少,但其数量随着树龄的增加而不断上升[2]。可见,表层0~40 cm处理不当,对油茶成活、生长、结果都有长久影响。目前,黄冈地区大部分挖机师傅整地时,对原表层富含有机质的土壤处理随意,上挖下填时,常常表面土壤最先开挖,填在最低处,开挖到设计宽度时,底层土壤变成最表层土壤。当地面存在一定坡度时,原先肥沃的表层土壤埋在了40 cm以下,底层土壤再表层。底层土壤未充分风化,往往颗粒大,石砾多,特别是坡陡、土层瘠簿的地方,底层挖出的土壤,挖机敲打后仍旧是大块大块的石砾,本身养分贫乏,又不利于保水保肥。底层土壤变成表层土壤后,对油茶成活、生长、结果不利。
(2)便道与梯面距离设计不合理,后期采摘成本过高。按照油茶种植行间距2 m×3 m,盛产期鲜果10~20 kg/株计算。当开挖梯面2 m宽,梯面末端离便道最远距离300 m的梯面时,梯面上将植有100株油茶树,鲜果总重量将超过1 000 kg,按5株油茶鲜果为一个人工肩抗重量(>50 kg),5株中间位置作为集果点,300 m长度中离便道7.5 m,22.5 m…292.5 m为集果点,共20个集果点,单程运距总长为S=∑ni=1hi,n为集果点个数,hi集果点离便道的距离,通过计算S=3 000 m,来回共6 000 m,步行速度约100 m/min,人工运完这300 m梯面上鲜果时间超过1 h。为了更直观的理解成差异情况,通过推算,离便道50 m,1个劳动力1 d工作10 h能将近运完60 t鲜果(折算一天约运完面积为666 m2),离便道1 000 m,1个劳动力1 d工作10 h只能运完3 t(折算一天约运完面积2 000 m2),人工成本差别为20倍。目前,黄冈市挖机全垦整地中,不少梯面最远段离便道距离过长,并且出现修筑的不少梯面不能直接与便道联通,要爬上或爬下一个甚至几个陡坡才能到达便道,造成后期施肥、管护不便,特别是后期采摘不便,导致采摘成本迅速上升。
(3)挖机全垦整地后地表全部裸露,未采取有效措施防治水土流失,水土流失严重。根据张华嵩,夏青,满开言等人的研究,植被覆盖增加土壤入渗量逐渐增加,地表径流逐渐减少,土壤侵蚀量随植被覆盖度增长逐渐减少[3-5]。目前,黄冈地区挖机全垦整地时,采用清除地表所有植被后地表全部开挖,翻松土壤,整成带状,造成地表全部裸露。地表完全裸露后,土壤表面糙率下降,降雨下渗变慢,蓄水量降低,造成汇积速度加快,径流量增加,侵蚀力变大,再加上表层土壤整地后变疏松,面蚀和沟蚀严重,径流带走了大量的土壤肥料,使得土壤变薄,变得贫瘠,对油茶生长不利。土壤裸露后,晴天地面温度变化大,表层水分蒸发快。存水慢,失水快,导致保水抗旱能力差,对油茶成活,生长均不利。
(4)部分整地时节不合理,过早草荒严重,过晚贮水量不足。目前,黄冈市出现了一些整地时间晚,整地后不到一周就植树造林,时间短,贮水量不足,且填筑形成的水平带外侧未充分完成沉降,对油茶的成活率有不利影响。也出现了一些整地时间过早的,春末盛夏进行整地,由于春夏季节气候适合植物生长,整完地后到秋末尚未种植油茶时,地面已布满荒草,草荒严重,抢水抢肥,不利于油茶生长,冬季也容易引发火灾,不利于油茶保存。
4 解决挖机全垦整地存在问题的对策
(1)科学编制整地作业设计,编制作业流程图。通过科学编制整地作业设计,能将林地清理,设计开挖线、林道、便道、蓄水池等工作内容全盘考虑,综合设计,明确整地质量,工作流程,整地效果,提前考虑科学实用性,为整地质量验收提供依据,为油茶高产高效提供基础保障,为后期成功的经营管理打下了基础。
(2)开展整地技术培训,推广整地技术。通过开展整地技术培训,对参与整地的挖机师傅进行技术培训,普及林业整地知识,让挖机师傅掌握林业整地技术要领,从而提高整地质量。①油茶造林整地时节选择。在整地时,提前一到两个季节整地,一方面填筑形成的水平带外侧可以充分完成沉降,表面更加紧实,到植苗时能减少土壤移动带来幼苗根部伤害,并降低土壤表层下渗能力,增加小雨量降水的利用率,减少土壤的无效蒸发;另一方面给土壤足够时间贮蓄更多的水分。②油茶造林整地抗旱保墒技术要领。整地前应做好作业设计,根据地形,气候等实际情况,设计好开挖线,林道,作业便道,蓄水池等工程,编制作业流程图。开挖前按照作业设计放开挖线,按照开挖线下挖,将表层熟土堆放在坡上方集水面上,生土用于下方堆坡。当开挖到要求的宽度和整地深度时,再回填。回填时先将堆积在坡上方的熟土回填,再从坡上方铲取集水面的表层熟土填到表面,直到填平为止,使整地后表层土壤细腻,富含有机质,改变土壤表层的胶体状况,使土壤吸附能力增强,提升贮水能力。回填后应进行机械压实,以保持适当的土壤容重,利于蓄水保墒。山体坡度较大的地方采用梯面向内侧倾斜一定角度,形成一定的蓄水容积,并于其台地内侧挖出深宽为20 cm左右的竹节沟,沟两头不开口,与外侧高度平,形成较强的蓄水和防止地表蒸发的能力,减缓水土流失速度。坡度较缓的地方采用开挖连续水平带状,梯面整体基本平齐或稍低,梯外侧采用稍向内侧倾斜或在外侧修建不超过5 cm梯埂,从而形成一定的蓄水容积。地势低洼容易积水的地方,要开挖20 cm左右竹节沟,防止积水。③林道、便道的技术要领。林道要根据山体,修筑一条宽度大于4 m盘山路,从山底到山顶贯通整个林地,并在路端和中间合适地方,扩宽,便于车辆掉头。便道约2 m宽,与油茶行间距宽度相当,不会额外占用林地。便道坡度要适中,确保能顺利行走三轮车或板材。便道起点要和林道连接,长度不限,数量不限,确保联通所有梯面,同时保证所有油茶树离最近的便道距离不超过200 m为宜,便于后期果园管理,果实采摘,运输,节约后期成本。④小型蓄水池技术要领。小型蓄水池简便实用,修建成本低,且使用年限较长,特别适合于油茶等经济林的抗旱防虫用水工程。要保障叶面施肥、杀虫和2次灌溉用水,一般需要5~8个1.5 m3的蓄积池。在修建时选择不同高程位置,能产生一定地表径流的地方,开挖1.5~2 m深,直径1.0~1.5 m,上口直径0.8 m的圆筒井,先用粗水泥沙浆涂抹2 cm厚的池壁,5 cm厚的池底,再用细水泥沙浆刷2遍,砌好进水口,挖好缓冲池,用水泥板盖住池口,池盖上铺40 cm厚土。有一定坡度的地方,为了灌溉取水方便,可在池底外侧预埋出水管。雨季或暴雨后蓄满水,堵住进水口防蒸发,在旱情严重并发现油茶叶面发白时,取水灌溉,每株浇1~1.5 kg水,以改善植株周边土壤含水量。
(3)推广间种技术和稻草覆盖技术。挖机全垦整地后无法避免会造成地表裸露,不利于水土保持,造成水肥流失。春夏季虽然将逐渐长满荒草杂灌,能减缓水土流失,但任由荒草杂灌生长又不利于油茶生长,选择间种豆科等植物或者采用稻草覆盖地表,既能解决地表裸露水土流失问题,对油茶生长起到促进作用,同时间种农作物还能产生经济收益,是一种值得推广的技术。
根据李云[6],陈永忠[7],朱建新[8]等人的研究,油茶间种黄豆、花生等豆科植物能治理当地水土流失,改善林地土壤的理化性质,提高了土壤养分,促进了油茶的生长,取得生态效益、经济效益、社会效益三得益彰。
根据王玉娟[9]孙小军[10]等人研究,稻草覆盖能改善土壤胶体结构,显著提高了0~40 cm表层土壤的含水量,提高油茶幼林的造林成活率和生长量。综合考虑覆盖效果,材料成本和生产实际等因素,油茶幼林地表覆盖的最合适模式为:稻草覆盖,覆盖面积为60 cm×60cm,覆盖厚度为6 cm[11]。
5 结论
黄冈市油茶造林整地挖机全垦整地方式较常见,规模还有进一步扩大势态,但目前还存在的几个问题。一是大部分挖掘机师傅并非从事农林人员,对林业整地要求认识不足,整地质量不到位。二是部分便道与梯面距离设计不合理,后期采摘成本过高。三是挖机全垦整地后地表全部裸露,未采取有效措施防治水土流失,水土流失严重。四是部分整地时节不合理,过早草荒严重,过晚贮水量不足。为此,可以通过科学编制整地作业设计,编制作业流程图,为整地施工提供依据。通过对参与整地的挖机师傅开展整地技术培训,使相关人员掌握林业整地技术要领,提高整地质量。通过推广间种技术和稻草覆盖技术提升地表覆盖率,能解决水土流失问题,同时提高了经济效益。
参 考 文 献
[1]单秀枝,魏友庆,燕慧峻,等.土壤有机质含量对土壤水动力学参数的影响[J].土壤学报,1998,35(1):19.
[2]袁军,谭晓风,袁德义,等.油茶根系分布规律调查研究[J].浙江林业科技,2009,29(4):3032.
[3]张华嵩.植被恢复过程与防止水土流失效果的研究[J].林业科技,1989,25(1):4050.
[4]夏青,尚润阳.植被覆盖对土壤水蚀的影响评价[J].海河水利,2014(02):5255.
[5]满开言,林卓英.坡面植被对坡面径流和入渗的影响[J].地理研究,1989,8(4):7885.
[6]李云,黄永芳,叶小萍,等.油茶幼林间种大豆对土壤养分含量的影响[J].经济林研究,2013,31(2):5459.
[7]陈永忠,王玉娟,王湘南,等.间种对油茶林地土壤理化性质及幼林生长量的影响[J].南京林业大学学报(自然科学版),2011,35(05):117120.
[8]朱建新,邹文政,蒋而康,等.油茶种植与水土保持结合模式探索[J].中国科技成果,2012(15):2125.
[9]王玉娟,陈永忠,王瑞,等.覆草间种对油茶林土壤养分及生长量影响的主成分分析[J].中南林业科技大学学报,2010,30(06):4349.
[10]孙小军,陈隆升.不同覆盖方式对油茶造林效果的影响[J].湖南林业科技,2015,42(1):5759.
[11]彭邵锋,陈明皋,陈永忠,等.地表覆盖对油茶幼林树体生长的影响[J].湖南林业科技,2015,42(01):1214.
(责任编辑:唐 岚)
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