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油茶林健康经营关键技术研究

刘君昂

  森林健康经营是现代林业的经营理念,是林业可持续发展的重要内容之一。油茶是世界四大木本油料植物之一,广泛分布于我国淮河、长江流域及其以南的16个省1100多个县,现有面积近4500万亩,在经济林产业中占有十分重要的社会经济地位。虽然我国现有油茶林面积很大,但传统的粗放经营,相同的无性系造林,造成地力衰退,病虫害严重,生态系统脆弱,效益很差。为了保障国家粮油安全,提高油茶价值,油茶林健康经营是当今社会十分关注的问题。 本文首先研究油茶林健康评价指标体系和评判方法,并评价湖南浏阳土桥林场油茶林健康状况,分析影响其健康的主要因子是土壤肥力、病虫害、林分结构;针对这三个主要因子开展了油茶林土壤健康调控技术、病虫害防控技术、林分结构优化技术,为指导其健康经营,提高茶油品质,提升油茶经营管理水平。研究的主要结论如下: (1)构建了油茶林健康评价指标体系。从自然环境(气侯、土壤、抵抗力),结构功能(林分结构、生态功能),社会经济3个方面共选取了24个指标,构建了健康评价指标体系。 (2)运用模糊综合评判法建立了油茶林健康评估模型。应用层次分析计算了各指标权重,分析油茶林健康的特点,把定性与定量评价相结合,确定了指标的评价等级并赋值;引入模糊综合评价法,逐层计算指标对于评价等级“非常健康,健康,亚健康,不健康,病态”的隶属度矩阵,确定油茶林健康的模糊综合评价向量,并通过赋值计算,建立了油茶林健康评价的模型。 (3)评价了湖南浏阳土桥林场油茶林健康呈亚健康状况。土桥林场油茶林健康模糊综合评价值为3.3248,最大隶属度为0.5151,说明土桥林场油茶林总体健康处于亚健康状态,并有向不健康状态方向发展的趋势。影响其健康的关键因子是土壤肥力、病虫害和林分结构。 (4)不同抚育措施对油茶林土壤微生物分布及土壤酶影响显著。油茶林土壤微生物及土壤酶活性是土壤肥力的预警指标,不同抚育措施油茶林土壤微生物总量不同,锄抚林地(19.7×105个/g·干土)>刀抚林地(13.8×105个/g·干土)>未抚育林地(10.3×105个/g·干土);不同抚育措施显著影响土壤酶的活性,在0-20cm土层,锄抚林地土壤脲酶(32.9 mg/g·24h)、蔗糖酶(1.3 ml/g·23h)、过氧化氢酶(0.96ml/g·20min),而同层未抚育林地土壤脲酶(16.6mg/g·24h)、蔗糖酶(1.01ml/g·23h)、过氧化氢酶活性(0.8 ml/g·20min),抚育林土壤酶活性均显著提高。 (5)不同抚育措施油茶林土壤微生物、酶活与土壤养分呈正相关性。细菌总量与土壤有机质(0.9286)、速效磷(0.9502)呈极显著的正相关,真菌、放线菌总量与有机质(0.7681,0.7102)、全氮(0.7931,0.7564)、碱解氮(0.7813,0.7190)和速效磷(0.7350,0.7395)呈正相关。土壤脲酶与全氮、碱解氮、速效磷和有机质四种主要肥力因子呈现极显著正相关,蔗糖酶、过氧化氢酶活性与土壤全氮、碱解氮、速效磷及有机质呈正相关。 (6)功能菌肥是最有效的油茶林土壤健康调控措施。油茶根际功能菌复合肥施用后,油茶苗木的苗高、地径及新生根数量比对照分别增加31.1%、13.2%和23.2%,可见,油茶的健康状况明显增强。同时,施肥后油茶苗根际微生物数量、土壤有机质含量、速效氮、速效磷及速效钾等各项指标均有明显提高,根际微生物数量增加了49.7%,土壤有机质提高了10.5%,土壤速效氮提高了8.7%,土壤速效磷提高了13.3%,土壤速效钾含量提高了11.6%,油茶根际土壤理化性质明显改善。 (7)油茶炭疽病内生拮抗细菌筛选及其抗菌谱研究。从油茶健康植株叶和果上分离到对油茶炭疽病菌具有拮抗作用的细菌156株,初筛得到抑制率在75%以上的菌株9株,复筛得到具有强烈抑菌作用的细菌1株,编号为Y13 (来自叶内);Y13的形态结构、生理生化及分子鉴定研究表明,Y13是一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。将Y13连续转接10次,发现其仍具有明显的抗菌作用,拮抗作用稳定;Y13对油茶叶枯病菌、水稻纹枯病菌、黄瓜枯萎病菌、油茶炭疽病菌和番茄早疫病菌抑制率分别为84.3%、80.1%、81.8%、88.5%和80.0%,可见,Y13对植物病原真菌有较广的抑菌谱,拮抗活性较强,生防应用潜力大。 (8)生防细菌Y13可湿性粉剂研制及其对油茶病害的防控。通过测定润湿时间、悬浮率及热稳定性得到Y13可湿性粉剂的较佳组合为硅藻土、STPP、SDBS;采用L9(33)正交试验,优化出Y13菌株可湿性粉剂的最佳配方为:硅藻土37.17%,STPP4.13%, SDBS 8.26%,腐植酸0.41%,Y13原粉50%。研制的生防细菌Y13可湿性粉剂的含水量、润湿时间、pH值、细度悬浮率等指标达到有关国家质量指标标准,且Y13安全性试验结果为微毒性。生防菌Y13可湿性粉剂应用于油茶林炭疽病防治试验表明:可湿性粉剂对油茶炭疽病防治效果达70%,与对照药剂百菌清的防治效果相当,预防效果比防治效果好。 (9)健康油茶林品种配置调控。不同油茶林分主栽及混交品种的单株产量、单果重及果实大小存在显著差异,随着配置品种数的增加,不同油茶林分中各品种的单株产量逐步增加,试验区调查的品种最佳配置数为3-4个,而且是花期相遇的品种间相互授粉受精情况良好;另外树冠结实密度、树体大小、根系分布以及分支特性等树体特征必须搭配合理,这样对水肥、光照的竞争少,才能达到林分高产稳产,结构稳定抗逆性强。油茶林需混系造林且品种合理配置。 (10)油茶树体结构与产量关系。油茶树体结构诸因子冠幅、树高、枝下高、冠高和骨干枝数是影响油茶产量的主导因子,其中冠幅与油茶单株产量的关系最密切。用逐步回归分析建立油茶单株产量与各性状因子的数学模型为: Y=-3.2196+0.2464 X1+2.0203 X2-5.4757 X3+1.7034 X4+ 0.8079 X5(复相关系数R=0.9127>ro.01=0.4487,F值=29.9479>F0.01(5,30)=3.70,P=0.0001)。说明方程具有极显著的回归关系和相关关系,可以预测油茶单株产量。油茶单株产量与冠幅、树高、冠高和骨干枝数都呈显著或极显著正相关,而与枝下高呈负相关。说明要获得较高的产量,首先要考虑增加油茶的冠幅、树高、冠高和骨干枝数,同时适当降低枝下高,提高油茶植株的光合利用效率,从而增加结果量,使产量提高。 (11)油茶林密度与产量的关系:在较小密度范围内(深肥<772,中肥<925,浅瘠<1025株/hm2),油茶单株产量基本为一常数。这个密度范围的单株产量可称为无竞争条件下的单株产量。超过上述密度范围,则株产随密度的增加而逐渐降低。单位面积产量(群体)—密度数量关系:在一定的低密度范围内,单位面积产量随密度的增加而增加(无竞争条件下),至某一密度(NO)时,产量达最大值,而后逐渐降低,至某一高密度后呈渐近线形式。……   
[关键词]:油茶;健康经营;健康评价;菌肥;生防菌;结构优化
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中南林业科技大学2010年