摘要: 【目的】通過對(duì)紅錐樹干節(jié)疤分布規(guī)律進(jìn)行調(diào)查并開展修枝試驗(yàn)，提出紅錐修枝措施以促進(jìn)其生長(zhǎng)，減少木材節(jié)疤形成，培育大徑級(jí)無節(jié)良材。【方法】通過對(duì)30年生紅錐自然生長(zhǎng)形成的節(jié)疤分布情況進(jìn)行調(diào)查，了解其節(jié)疤形成的時(shí)間和在樹干中的分布規(guī)律。在6年生紅錐人工林中設(shè)置不同的修枝強(qiáng)度，并對(duì)修枝后18個(gè)月林地中各單株的生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)查，分析修枝對(duì)樹木生長(zhǎng)的影響，選取最優(yōu)修枝強(qiáng)度。選取3種常見建材用漆作為修枝鋸口的保護(hù)劑，通過對(duì)鋸口愈合情況和鋸口部位橫切面的調(diào)查，判斷不同修枝保護(hù)劑的保護(hù)效果及修枝后對(duì)鋸口部位木材徑向生長(zhǎng)的影響。【結(jié)果】紅錐節(jié)疤主要分布在芯材中，死節(jié)數(shù)量占87%。修枝可以顯著提升紅錐單株的胸徑生長(zhǎng)，但不同修枝強(qiáng)度間暫未出現(xiàn)顯著差異。使用鋸口保護(hù)劑可有效促進(jìn)節(jié)疤愈合并減緩木質(zhì)部從鋸口處向深處壞死，油性漆對(duì)鋸口保護(hù)效果最好，直徑3.5 cm以下鋸口愈合率可達(dá)94.2%以上，直徑大于3.5 cm鋸口的愈合率可達(dá)84.1%，對(duì)直徑3.5 cm以上鋸口的壞死深度可降低61.2%。此外，修枝可以顯著改善枝條下方徑向生長(zhǎng)受到抑制的情況。【結(jié)論】本研究總結(jié)的修枝方法操作性較強(qiáng)，成本較低，可提高單株的生長(zhǎng)量和圓滿度，減少木材節(jié)疤的形成，可用于紅錐人工林經(jīng)營(yíng)。

　　關(guān)鍵詞：紅錐;修枝強(qiáng)度; 生長(zhǎng);鋸口保護(hù)

　　紅錐(Castanopsis hystrix)為殼斗科(Fagaceae) 錐屬常綠喬木，是我國(guó)華南地區(qū)重要的鄉(xiāng)土珍貴樹種，具有重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值[1-2]。目前高品質(zhì)的大徑級(jí)無節(jié)良材的市場(chǎng)需求逐年增加[3]，紅錐木材密度高，硬度大，生長(zhǎng)速度快，適合培育優(yōu)質(zhì)無節(jié)良材[4]，經(jīng)過科學(xué)精細(xì)化管理的紅錐可在未來填補(bǔ)珍貴硬木的市場(chǎng)需求。但其自然整枝能力較差，基部枝條相對(duì)粗壯，枝條死亡后繼續(xù)附著在主干上，基部木材形成大量節(jié)疤，顯著影響了木材品質(zhì)，嚴(yán)重降低了出材率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[5-6]，因此需要采取有效措施減少紅錐節(jié)疤的形成，促進(jìn)紅錐木材質(zhì)量的提升。目前，修枝可作為減少節(jié)疤的主要經(jīng)營(yíng)方式，在國(guó)內(nèi)外各樹種中均取得了較好的效果[7-12]。

　　陳森錕等[13]對(duì)歐美楊研究的結(jié)果顯示修枝可以顯著改變生物量的分配和樹干的尖削度，有利于形成優(yōu)質(zhì)木材。肖祥希等[14]對(duì)福建柏的研究顯示修枝顯著提升了單株生物量和木材圓滿度，降低了尖削度，減少了節(jié)疤的形成。李楊濤等[15]研究表明適當(dāng)?shù)男拗Υ胧┛梢燥@著促進(jìn)云南松幼林的生長(zhǎng)。目前，紅錐修枝的研究尚無報(bào)道，修枝成本及對(duì)后續(xù)林木生長(zhǎng)的影響機(jī)制尚待解析，本研究在 30 年生未經(jīng)人工干預(yù)的單株中開展了節(jié)疤分布調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上以 6 年生紅錐林為研究對(duì)象開展修枝試驗(yàn)，旨在促進(jìn)紅錐單株生長(zhǎng)并較少節(jié)疤的形成，為培育優(yōu)質(zhì)大徑級(jí)無節(jié)材奠定基礎(chǔ)。

　　1 材料與方法

　　1.1 研究材料

　　選擇廣東省龍眼洞林場(chǎng)(113°46′27″~113°49′10″E，23°29′7″~23°32′17″N)于 1988 年種植的紅錐純林中的 6 株平均木，林地坡度 20°，西北向，年平均氣溫 22 ℃，年降雨量 1720 mm，海拔 114 m，林地初始種植密度 1335 株/hm2，種植后前 3 年進(jìn)行 5 次撫育，每次撫育清理林下全部雜草，造林后第 2 年和第 3 年春季結(jié)合撫育對(duì)各單株施用農(nóng)家肥 500 g，無修枝和間伐處理，隨機(jī)選擇 0.53 hm2 林地進(jìn)行胸徑調(diào)查，共有活立木 304 株，平均胸徑 30.2 cm。林地整體保存率 42.6%，6 株平均木胸徑 29.6 ~31.2 cm，株高 21.4 ~23.6 m，枝下高 8.5 ~ 10.6m，于 2018 年 12 月采伐，用于紅錐節(jié)疤分布調(diào)查。2019 年 7 月選取廣東省陽(yáng)江林場(chǎng)(112°6′37″~113°9′16″E，21°56′21″~21°38′10″N)6 年生紅錐純林開展修枝試驗(yàn)，林地坡度15°，東南向，年平均氣溫 23.9 ℃，年降雨量 2 290 mm，林地初始種植密度 1335 株/hm2，種植后前 3 年進(jìn)行 5 次撫育，每次撫育清理林下全部雜草，造林后第 2 年和第 3 年春結(jié)合撫育對(duì)各單株施用氮磷鉀總含量大于 45% 的復(fù)合肥 300 g，3 年后無經(jīng)營(yíng)措施，林地整體保存率 91.1%，試驗(yàn)林平均胸徑 6.7 cm，平均株高 8.5 m，平均冠長(zhǎng) 7.6 m，平均枝下高 0.9 m，用于修枝研究。

　　1.2 研究方法

　　1.2.1 紅錐 30 年生單株節(jié)疤分布調(diào)查 將采伐 6 個(gè)單株的木材自下而上每隔 1 m 截?cái)啵�共選擇 8 段即距地面 0~8 m 的木材進(jìn)行分析，其中 3 株進(jìn)行橫向解鋸，橫向解鋸木片厚度 2cm，另外 3 株進(jìn)行縱向解鋸，縱向解鋸木片厚度為 1.5 cm。對(duì)解鋸獲得的木片進(jìn)行編號(hào)，統(tǒng)計(jì)不同位置節(jié)疤分布情況和節(jié)疤大小。所有結(jié)疤分為活節(jié)和死節(jié)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中活節(jié)標(biāo)準(zhǔn)為木材形成出現(xiàn)肉眼可見改變，但未出現(xiàn)壞死組織，死節(jié)為出現(xiàn)壞死組織、影響木材機(jī)械性能的節(jié)疤，按照大小劃分為大節(jié)疤(最寬處大于 7 cm)、中節(jié)疤(最寬處 3~7 cm)和小節(jié)疤(最寬處小于 3 cm)3 個(gè)類型。1.2.2 紅錐修枝強(qiáng)度對(duì)生長(zhǎng)量影響試驗(yàn) 在 6 年生紅錐林地中隨機(jī)選擇 12 塊 25 m×25 m 的樣地，進(jìn)行樣地內(nèi)單株標(biāo)記和每木檢尺，測(cè)定原始株高、胸徑和枝下高;設(shè)置 4 個(gè)修枝處理，分別為：a.對(duì)照(不修枝);b.輕度修枝(修去冠長(zhǎng) 1/4);c.中度修枝(修去冠長(zhǎng) 3/8);d.重度修枝(修去冠長(zhǎng) 1/2)，共計(jì)3 次重復(fù)。修枝 18 個(gè)月后，再次進(jìn)行每木檢尺，分析不同處理的生長(zhǎng)差異。

　　1.2.3 修枝切口保護(hù)及愈合選取同一坡面上 480 個(gè)單株，用鋒利的鋸子緊貼主干修去距地面 4 m 以下所有枝條，設(shè)置 4 個(gè)處理：a.對(duì)照(不使用保護(hù)劑);b.油性漆;c.水性外墻漆和 d.罐裝噴霧油性漆(各種油漆均在當(dāng)?shù)亟ú氖袌?chǎng)購(gòu)買，其中油性漆 180 元/18L, 水性漆 220 元/18L，罐裝噴漆 7 元/400mL)，每種保護(hù)劑處理 120 個(gè)單株，持續(xù)觀測(cè)節(jié)疤形成過程，每種保護(hù)劑涂抹完全覆蓋切口即可，不宜過多。修枝 18 個(gè)月后，統(tǒng)計(jì)不同單株中不同直徑節(jié)疤的愈合率;每個(gè)處理采伐 5 個(gè)單株，分別選取修枝位點(diǎn)正中和修枝位點(diǎn)下緣下方 1 cm 處進(jìn)行橫切觀察，調(diào)查修枝處理后木質(zhì)部壞死情況和枝條著生部分下方徑向生長(zhǎng)情況的變化。

　　1.3 數(shù)據(jù)分析處理木材切面使用翻拍臺(tái)進(jìn)行拍照，利用 Digimizer 軟件對(duì)照片中的長(zhǎng)度和面積等進(jìn)行測(cè)定;生長(zhǎng)量數(shù)據(jù)分析使用 Excel 2016 和 R 語(yǔ)言進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其中多重比較使用“agricolae”程序包進(jìn)行。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 紅錐 30 年生單株節(jié)疤分布情況 對(duì) 6 株紅錐 30 年生單株解鋸后木材進(jìn)行觀察，在生長(zhǎng) 14~15a 后可形成紅色心材;平均每個(gè)單株有節(jié)疤 147.3 個(gè)，其中單株平均活節(jié)數(shù)量為 13.0 個(gè)(8.8%)，大、中、小節(jié)疤數(shù)量分別為 45.1 個(gè)、35.2 個(gè)和 54.0 個(gè)，占比分別為 30.6%、23.8%和 36.7%。其中大節(jié)疤分布最多的位置為距地面 2-3 m，中節(jié)疤最多的位置為距地面 1~2 m 處，小節(jié)疤最多的位置為 5~6 m。根據(jù)節(jié)疤調(diào)查結(jié)果，繪制了節(jié)疤分布的熱圖，可見 0~8 m 處均有節(jié)疤分布，其總體趨勢(shì)為心材處節(jié)疤分布較為集中，數(shù)量高于邊材，2~4 m 處和 5~7 m 處的心材節(jié)疤分布最為密集。

　　2.2 修枝對(duì) 6 年生紅錐生長(zhǎng)量影響修枝 18 個(gè)月后，對(duì) 12 個(gè)樣方內(nèi)所有單株的胸徑和株高進(jìn)行測(cè)定，其中胸徑生長(zhǎng)量和胸徑生長(zhǎng)率最高的處理輕度修枝，平均生長(zhǎng)量為 1.35 cm(較對(duì)照提升 26.1%)，中度和重度修枝胸徑平均生長(zhǎng)量分別為 1.28 cm 和 1.27 cm，以上 3 個(gè)處理的胸徑平均生長(zhǎng)量相互間無顯著差異，但均顯著高于對(duì)照組胸徑平均生長(zhǎng)量 1.07 cm(P<0.05)。輕度、中度和重度胸徑平均生長(zhǎng)率分別為 22.4%、19.7%和 19.8%，三組處理間無顯著差異，但均顯著高于對(duì)照(15.7%)。由圖 2 可見，輕度修枝的胸徑生長(zhǎng)量和胸徑生長(zhǎng)率的中位數(shù)均較其他處理更高，生長(zhǎng)數(shù)據(jù)分布也更加均勻。輕、中、重度修枝和對(duì)照的平均株高生長(zhǎng)量分別為 0.93 、0.91、0.97 和 0.89 m，各處理間株高生長(zhǎng)無顯著差異。

　　2.3 鋸口保護(hù)劑效用及鋸口愈合情況

　　以鋸口被新生的組織完全覆蓋作為愈合的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不同的鋸口保護(hù)劑處理效應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將鋸口直徑按大小分為 1.0 cm 以下、1.0~2.5、2.5~3.5 和 3.5 cm 以上，調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著鋸口直徑的增加，鋸口愈合率顯著降低，但鋸口保護(hù)劑可以顯著提升鋸口愈合的比率。2.5 cm 以下的中小鋸口，不同保護(hù)劑下的愈合率無顯著差異，均可達(dá) 92%以上;但至直徑在 2.5 cm 以上的無保護(hù)劑的鋸口愈合率顯著下降，僅為 79.3%(2.5~3.5 cm)和 63.5%(3.5 cm 以上)，而油性漆和水性漆保護(hù)的直徑 2.5 cm 以上鋸口的愈合率均顯著高于對(duì)照，愈合比率在 81.2%~94.9%之間。另外，對(duì)緊貼主干和保留枝樁修枝的愈合情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，緊貼主干鋸除的枝條鋸口愈合狀況較好，保留 2 cm 枝樁的均未愈合，分生組織僅對(duì)枝樁基部產(chǎn)生部分包裹，枝樁頂部大多出現(xiàn)霉?fàn)�、開裂的現(xiàn)象，直徑超過 0.6 cm的枝樁均無法自然脫落，后續(xù)生長(zhǎng)中預(yù)計(jì)會(huì)被周邊組織包埋后形成死節(jié)。

　　對(duì)不同處理采伐后的單株的 166 個(gè)節(jié)疤處進(jìn)行切割后拍照，直徑小于 2.5 cm 且使用油性漆保護(hù)劑的鋸口僅出現(xiàn)一層約 0.5mm 厚的死細(xì)胞，隨著鋸口直徑的增加，損傷木質(zhì)部逐漸加深，有保護(hù)劑處理的直徑 3.5 cm 以上的鋸口平均損傷木質(zhì)部深度為 0.65 cm，無保護(hù)劑直徑 2.5 cm 以上節(jié)疤損傷木質(zhì)部的平均深度為 1.64 cm，顯著高于有保護(hù)劑處理的單株。另外，保留枝樁的修枝方式，可見枝樁部分均無生活力。

　　2.4 修枝對(duì)紅錐主干圓滿度的影響

　　枝條著生處下方 10-15 cm 的主干部分徑向生長(zhǎng)大多受到抑制，形成深 1 cm 以上的溝狀區(qū)域，對(duì) 166 個(gè)枝條鋸口下緣 1 cm 處橫切面測(cè)定發(fā)現(xiàn)，修枝前 2 年徑向生長(zhǎng)量之和較無枝條位置低 28%~50%，修枝后 2020 年全年生長(zhǎng)量較前一年增加 38%~301%，通過修枝，可以顯著改善枝條下方徑向生長(zhǎng)受到抑制的情況，提升了木材的圓滿度。

　　3 討 論

　　目前林木栽培研究中，修枝作為可以有效提升林木生長(zhǎng)和木材質(zhì)量的方式被廣泛應(yīng)用，但目前木材節(jié)疤相關(guān)研究大多集中于木材加工性能和檢測(cè)等方面[16-17]，而形成時(shí)間和節(jié)疤大小等研究報(bào)道較少。本研究首次在紅錐中開展成年單株木材節(jié)疤分布的研究，發(fā)現(xiàn)其節(jié)疤數(shù)量和大小均顯著高于火炬松等速生樹種[6]，采伐過程中木材大多被截?cái)酁?2 m 長(zhǎng)木材以便于后續(xù)的運(yùn)輸和加工，紅錐主干 0~8 m 木材存在的大量節(jié)疤顯著影響紅錐價(jià)值最高的 4 段木材的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，紅錐 30 年生單株節(jié)疤主要存在于芯材部位，因此可以通過生長(zhǎng)早期修枝的方式，減少木材節(jié)疤的形成以提升木材收益，對(duì)紅錐大徑級(jí)無節(jié)材培育具有重要的指導(dǎo)作用。

　　本研究發(fā)現(xiàn)合理的修枝可以顯著促進(jìn)林木的生長(zhǎng)，與福建柏[14]、桉樹[18]、火炬松[19]和南方紅豆杉[20]等研究結(jié)果類似，但與楊樹中的研究結(jié)果呈現(xiàn)相反趨勢(shì)[13]。馬永春[21]等發(fā)現(xiàn)樹木下方枝條的光合效率較上方枝條較慢，根據(jù)光合產(chǎn)物的“就近運(yùn)輸”原則，樹木基部側(cè)枝生長(zhǎng)會(huì)消耗本身合成的養(yǎng)分并占用上方枝條向下輸送的營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)而限制了胸徑的生長(zhǎng)。

　　以往對(duì)切口保護(hù)劑的研究主要集中在嫁接[22-23]和果樹修剪[24-25]中，保護(hù)劑成本相對(duì)較高，難以在林木生產(chǎn)中使用，本研究中使用油性漆作為保護(hù)劑的效果最好且操作簡(jiǎn)便，用毛刷涂抹即可，每平均成本約 180 元/hm2，勞務(wù)費(fèi) 900 元/hm2(以試驗(yàn)地廣東省陽(yáng)江市實(shí)時(shí)工價(jià)計(jì)算)，即單次修枝總成本為 1080 元/hm2，可以整合到撫育措施中以提升木材質(zhì)量;水性墻面漆在雨后或切口較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)淋溶和附著不牢的問題，罐裝噴漆成本過高且操作過程中易被風(fēng)吹散造成浪費(fèi)，形成的漆面較薄，保護(hù)效果稍差。通過對(duì)修枝后樹木生長(zhǎng)和節(jié)疤愈合情況的調(diào)查，說明采用合理的修枝和保護(hù)措施對(duì)減少節(jié)疤的形成和改善樹干的圓滿度至關(guān)重要。基于本研究的結(jié)果，初步總結(jié)出以下修枝方式：在造林 4~5 年后，株高達(dá)到 6~7 m、部分基部側(cè)枝直徑達(dá)到 2 cm 以上時(shí)，即可用鋒利的鋸子緊貼主干修去距地面 3 m 以下枝條，在 3~4 年后使用高枝鋸再進(jìn)行一次修枝，修枝高度為距地面 6 m，保證距地面 6 m 以下為高價(jià)值無節(jié)良材，而繼續(xù)提升修枝高度則會(huì)大幅度增加操作難度和修枝成本。修枝后，利用油性漆對(duì)鋸口進(jìn)行涂抹保護(hù)。

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　　作者：徐放，楊曉慧，潘文*，廖煥琴，楊會(huì)肖，張衛(wèi)華，朱報(bào)著，陳新宇，徐斌，王裕霞