一种柠条人工林的平茬方法

技术领域

本发明涉及一种柠条人工林平茬方法，属于农业植物种植领域。

背景技术

柠条（Caragana intermedia）为豆科（Leguminosae）锦鸡儿属（Caragana Fabr）大灌木，主要分布于中国吉林、辽宁、河北、山东、山西、内蒙古、陕西、宁夏、甘肃、青海和新疆等省（区），是中国西北、华北、东北西部水土保持和固沙造林的重要树种之一。适生于海拔900~1300 m的阳坡、半阳坡。柠条的生命力很强，具有广泛的适应性，耐旱、耐寒、耐高温，是干旱草原、荒漠草原地带的旱生灌丛。在肥力极差，沙层含水率2％～3％的流动沙地和丘间低地以及固定、半固定沙地上均能正常生长。柠条为深根性树种，主根明显，侧根向四周水平方向延伸，纵横交错，固沙能力很强；柠条不怕沙埋，沙子越埋，分枝越多，生长越旺，固沙能力越强；柠条寿命长，一般可生长几十年，有的可达百年以上。

柠条是我国北方地区防风固沙林、水土保持林、薪炭林、荒漠草原植被恢复和立体复合草场建设的先锋树种和强旱生落叶灌木，在林业生态、环境治理、畜牧业经济建设等方面发挥着重要作用。柠条蛋白质含量较高，富含10多种氨基酸和微量元素，是良好的蛋白饲料；在燃料、制作纤维板、造纸、药用和食用等方面也有重要用途。柠条生长8~10年后，枝条变粗，木质化程度明显增强，长势逐年衰退，再生性能减弱，结实率和抗逆性大大降低，极易受病虫危害，逐渐衰退干枯甚至死亡，生态及社会效益大大下降，导致土地沙化和生态效益恶化。若及时进行平茬，可以增强生长势，减少病虫害，增长寿命。因此，根据柠条的生态、生物学特性，实现柠条人工林的可持续经营，必需进行定期平茬复壮更新。

平茬是指苗木（包括乔木与灌木）在移植2至3年或灌木生长一定年限后，从根颈处全部剪截去上面的枝条，使之重新发出新的枝条和主干。绝大多数植物的生长点具有“顶端优势”的生物学特性。经过“平茬”的刺激作用，其根颈部上端第一个不定芽，在根部积累的大量养分供应下，发出新的主干或灌丛。平茬后树势增强，生长旺盛，病虫害减少，苗木或林分质量大大提高。

发明内容

本发明提供一种柠条平茬方法。

一种柠条人工林平茬方法，其特征在于：

平茬方法A、（1）块状作业法：把需更新复壮的柠条林区平均划分为平茬区和保留区，每块面积不超过5 hm2，并且要交错排列，可提供大径级用材，同时能相对延长采种期，在高水位半固定沙地、复沙硬地上营造的柠条林，采用块状作业法较为合适；

（2）隔行带状作业法：隔行带状作业法即隔l行或隔2行平茬l行，在年降水量为200~300 mm的干旱、半干旱荒漠草原上营造的柠条林，平茬时采用隔行带状作业法；

平茬方法B：平茬可以采用人工平茬：

（1）人工平茬：用有刃工具手工割取柠条地上部分，以镢头、砍刀、修枝剪等传统工具为主，开展小规模平茬作业；

镢头刨平：用镢头平茬的柠条，茬口与地面取平，次年萌条丛生，长势旺盛，在山岳、沙丘部位较高的迎风坡用镢头平茬易被风蚀，平茬后应及时辅以适当的机械固沙保护措施；

板斧、砍刀砍平：用板斧、砍刀平茬，根据不同的地类条件，茬口可以深入地下，也可与地面取平或留高茬，于深秋、初冬在半固定沙丘顶部（或复沙硬梁地）平茬粗壮老条时采用；

修枝剪剪平：用修枝剪进行柠条平茬，茬口与地面取平，或留茬5 cm左右，植株休眠期进行，不宜适用粗壮老条；

（2）机械平茬：大规模平茬选用各种类型的割灌机，a、便携式机械：包括侧挂式或背负式机械，需要人体侧挂或背负操作；b、大型柠条平茬机械，在冬末春初土地结冻期进行，此期柠条完全停止生长，对根系造成的伤害小，有利于春季萌发。

平茬地块：原则上所有的柠条都需要平茬更新，根据柠条林所处立地条件的不同，选择不同的平茬方式和平茬机械。在地势较平坦、交通便利的区域易于开展平茬工作；在地势较平缓（坡度<35°）的区域相对易于平茬作业，而在陡坡区域作业相对困难。

平茬林分：柠条属大龄灌木，一般寿命在40年以上，甚至达到百年。幼苗期生长缓慢，第二年以后生长速度逐渐加快，2~4年后开花结实，生长量明显增大。一般可维持4~6年较高的生长期，但8~10年后，枝条变粗，木质化程度明显增强，长势衰退，结实率降低，再生性能减小，抗逆性降低，易受病虫危害，生态及社会效益大大下降。因此，应选择10年左右，木质化程度高、生长减弱、枝条老化的林分开始首次平茬。

平茬高度：柠条平茬高度对其复壮更新具有影响，平茬高度要适宜，过高对萌蘖和生长均不利。柠条平茬的适宜高度为0~5 cm，这个高度可以减少平茬后干桩出现率，也适宜各种方式的平茬作业，有利于连续平茬利用。

平茬时间：柠条平茬的最佳时期，应根据柠条生育期、平茬目的和平茬效益等综合考虑，选择6 月、 9 月和整个土壤封冻期为主要平茬时期，在此时段内再根据平茬需要选择最佳的柠条平茬期。

（1）休眠期平茬：平茬通常应于休眠期进行，即每年11下旬至次年3月下旬为柠条休眠期，是柠条平茬的最佳季节。此期土壤封冻，有利于各种平茬工具的操作，平茬效率高、用工少、成本低，而且是农闲时期，便于组织劳力。在此期间平茬起到复壮更新的同时，也是优良的蛋白饲料。平茬后隔年就可少量结实，2 年后就能正常结实，但粗纤维和木质素含量较高。 

（2）营养期平茬：最佳营养期平茬：5 月是柠条萌发期与花期的交替时段，6 月是柠条钙磷比较平衡的最后期，因为此时枝叶较嫩，柠条蛋白含量最大，是优良的粗蛋白原料采收的最佳时期，当年还可采种，在此之前平茬的原料不用添加其他磷原料就可直接饲用，大大减少了饲料配制中的营养问题，在农村具有很强的可推广性；从饲料加工利用的角度考虑，适宜在5~6月平茬。 

最大生物量期平茬：7~8 月粗蛋白含量也相当高，当年可采种，但钙磷比较高，8 月平茬是柠条当年萌发的最后期；9 月及以后则是当年生物量积累最多的月份，单从平茬前产量考虑这一时期是柠条平茬的最佳时期。从平茬前产量考虑，9月初当年生物量积累最多，从全生育期生物量积累来考虑，这一时期平茬最为理想。用作薪柴或纤维板利用目的的柠条林，适宜在9月份平茬。

平茬周期：柠条适宜平茬周期的确定，因立地条件、利用方式和经营目的而不同。立地条件较好，植株及林分生长旺盛的地区5~6年为一个平茬周期；沙荒地、种子基地15年左右平茬一次。

（1）根据地带分布和立地条件确定平茬周期：在高水位半固定沙地、复沙硬地上营造的柠条，因其土壤湿润，养分易被植株吸收利用，平茬间隔期8~9年较为合适，作业方式采用片状作业法（根据地形起伏的大小，间隔适当地与平茬地面积相当的保留片）可提供大径级造纸用材，同时能相对延长采种期；在年降水量为200~300 mm左右的干旱、半干旱荒漠草原上营造的柠条，因其水分条件差，长势较为低劣，采用平茬间隔期5~6年的带状隔行作业法较为合理。

（2）根据长势确定平茬周期：在同一土地类型上生长的柠条，因土壤养分和水分的局部差异，其长势也有差异，在这种情况下，确定平茬间隔期的时候就应区别对待。对长势衰退、部分丛生条出现白（皮）化萎蔫者，则应根据生态作用提前1~2年采取片状或带状作业法平茬。

（3）根据培育目标确定平茬周期：在兼顾生态效益的前提下，根据培育目标调节平茬周期，如为了生产优质种子，选择养分、水分条件好的地块推迟1~2年平茬，但不可过期平茬，否则柠条生长将会受到抑制和死亡；作为薪炭燃料利用要求燃值高，平茬复壮更新周期不低于5~6年；作为饲料用途，则要求木质化程度要低，枝条鲜嫩，粗纤维素、粗纤维中木质素含量低，有利于加工和提高利用效率及饲料质量等，需要适当缩短平茬利用周期。

（4）根据特殊情况急救法确定：对于降水少且降水不均匀的干旱、半干旱地区营造的柠条林，由于特别注重生态效益的原因，现已造成局部植株死亡、白化的老龄林分，可在当年冬季采用每丛保留1~2枝当年生或2年生幼条的办法进行片状或带状平茬加以急救。

平茬方法A:

（1）块状作业法：把需更新复壮的柠条林区平均划分为平茬区和保留区,每块面积不超过5 hm2。并且要交错排列，可提供大径级的用材，同时能相对延长采种期。在高水位半固定沙地、复沙硬地上营造的柠条林，因其土壤湿润，养分易被植株吸收利用，采用块状作业法较为合适。

（2）隔行带状作业法：隔行带状作业法即隔l行或隔2行平茬l行。在年降水量为200~300 mm的干旱、半干旱荒漠草原上营造的柠条林，因其水分条件差，长势较为低劣。平茬时采用隔行带状作业法较为合理，该平茬方法可以缓解缺水的矛盾。

平茬方法B：平茬可以采用人工平茬和机械平茬两种方法。平茬时应利用锋利的镢头、板斧、砍刀或机械切刀，将全丛一次性砍掉，不可以只砍大枝、粗枝，留细枝和小枝，否则会将生长势全部集中于细枝和小枝上，减少新萌枝条，削弱植株的生长势。

（1）人工平茬：人工平茬，即用有刃工具手工割取柠条地上部分，通常以镢头、砍刀、修枝剪等传统工具为主，操作简单、方便灵活，但人工平茬劳动强度大，生产效率低，易伤根致死。通常开展小规模平茬作业。

镢头刨平：用镢头平茬的柠条，茬口可与地面取平，次年萌条丛生，长势旺盛，但在山岳(或沙丘)部位较高的迎风坡用镢头平茬易被风蚀，所以平茬后应及时辅以适当的机械固沙保护措施。

板斧、砍刀砍平：用板斧、砍刀平茬，根据不同的地类条件，茬口可以深入地下，也可与地面取平或留高茬，常在深秋、初冬在半固定沙丘顶部（或复沙硬梁地）平茬粗壮老条时采用，其效果好于镢头，但操作费工，因此不宜大面积使用。

修枝剪剪平：用修枝剪进行柠条平茬，茬口可与地面取平，也可留茬5 cm左右，植株休眠期进行，但通常不宜适用粗壮老条。

（2）机械平茬：开展大规模平茬作业时，选用各种类型的割灌机来进行平茬。机械平茬效率高，对平茬植株根部损伤较小。机械平茬选用割灌机来进行平茬，目前应用的割灌机大致有两种类型，一种是便携式机械，包括侧挂式或背负式机械，需要人体侧挂或背负操作；另一种是大型柠条平茬机械，需要动力带动。机械平茬需要专业操作，对平茬地块具有一定的限制性。机械平茬一般在冬末春初土地结冻期进行作业，此期柠条完全停止生长，对根系造成的伤害小，有利于春季萌发。

便携式机械：主要有侧挂式或背负式柠条割灌机，属便携式机械，需要人体侧挂或背负，对操作人员体力具有较高要求。针对柠条适生地自然特点（地面高低不平）和平茬技术要求（齐地面平茬），便携式机械具有轻便、适用、价廉和易于推广的特点，不受地形限制，平茬效果也较好，适合以户为单位经营和使用。但人工劳动强度大，生产效率较大型机械平茬低。

小型柠条平茬机械：在地势平坦，种植面积大的地区可采用有动力牵引的小型柠条平茬机，如采用以小型轮式拖拉机为配套动力的行走式平茬收割机械，这种装置较为常用。要求平茬地块比较平缓，机械平茬成本较高。

平茬后管理

（1）林地清理：清除枝条特别是病枯枝；对根颈处有松动的进行埋土。

（2）工程维护：从造林期到平茬期或两次平茬期间隔期限较长，反坡台等水保工程措施受到自然或人为因素而遭到不同程度的损坏，平茬后需对工程进行维修，以更好地发挥水保作用，促进柠条生长。

（3）封育管理：平茬后的柠条要进行必要的封育管理，防治牲畜对茬口及新萌发幼枝的啃食而造成破坏。

附图说明

图1为“隔一平一”行状平茬法示意图。

图2为“隔二平一”行状平茬法示意图。

图3为带状平茬法示意图。

各图组成要素为：A-未平茬行；B-平茬行；C-未平茬带；D-平茬带。

通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中：“ ”代表未平茬的柠条，由其组成的行称为未平茬行；“○”代表已平茬的柠条，由其组成的行称为平茬行。各图所代表的含义如下：

图1为本发明的一种隔一平一行状平茬法示意图。即当年隔一行A，平茬一行B，2年全部平茬1次。

图2为本发明的一种隔二平一行状平茬法示意图。即隔二行A，平茬一行B，3年全部平茬1次。

图3为本发明的一种隔带平茬法示意图：即隔年、隔带轮换平茬，2年全部平茬1次。一般情况下每3-5行组成一带，C代表未平茬带（3-5行），D代表平茬带（3-5行）。根据地形，还可采取隔年块状轮作平茬。

具体实施方式

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

平茬地块：原则上所有的柠条都需要平茬更新，根据柠条林所处立地条件的不同，选择不同的平茬方式和平茬机械。在地势较平坦、交通便利的区域易于开展平茬工作；在地势较平缓（坡度<35°）的区域相对易于平茬作业，而在陡坡区域作业相对困难。

平茬林分：柠条属大龄灌木，一般寿命在40年以上，甚至达到百年。幼苗期生长缓慢，第二年以后生长速度逐渐加快，2~4年后开花结实，生长量明显增大。一般可维持4~6年较高的生长期，但8~10年后，枝条变粗，木质化程度明显增强，长势衰退，结实率降低，再生性能减小，抗逆性降低，易受病虫危害，生态及社会效益大大下降。因此，应选择10年左右，木质化程度高、生长减弱、枝条老化的林分开始首次平茬。

平茬高度：柠条平茬高度对其复壮更新具有影响，平茬高度要适宜，过高对萌蘖和生长均不利。柠条平茬的适宜高度为0~5 cm，这个高度可以减少平茬后干桩出现率，也适宜各种方式的平茬作业，有利于连续平茬利用。

平茬时间：柠条平茬的最佳时期，应根据柠条生育期、平茬目的和平茬效益等综合考虑，选择6 月、 9 月和整个土壤封冻期为主要平茬时期，在此时段内再根据平茬需要选择最佳的柠条平茬期。

（1）休眠期平茬：平茬通常应于休眠期进行，即每年11下旬至次年3月下旬为柠条休眠期，是柠条平茬的最佳季节。此期土壤封冻，有利于各种平茬工具的操作，平茬效率高、用工少、成本低，而且是农闲时期，便于组织劳力。在此期间平茬起到复壮更新的同时，也是优良的蛋白饲料。平茬后隔年就可少量结实，2 年后就能正常结实，但粗纤维和木质素含量较高。 

（2）营养期平茬：最佳营养期平茬：5 月是柠条萌发期与花期的交替时段，6 月是柠条钙磷比较平衡的最后期，因为此时枝叶较嫩，柠条蛋白含量最大，是优良的粗蛋白原料采收的最佳时期，当年还可采种，在此之前平茬的原料不用添加其他磷原料就可直接饲用，大大减少了饲料配制中的营养问题，在农村具有很强的可推广性；从饲料加工利用的角度考虑，适宜在5~6月平茬。 

最大生物量期平茬：7~8 月粗蛋白含量也相当高，当年可采种，但钙磷比较高，8 月平茬是柠条当年萌发的最后期；9 月及以后则是当年生物量积累最多的月份，单从平茬前产量考虑这一时期是柠条平茬的最佳时期。从平茬前产量考虑，9月初当年生物量积累最多，从全生育期生物量积累来考虑，这一时期平茬最为理想。用作薪柴或纤维板利用目的的柠条林，适宜在9月份平茬。

5、平茬周期：柠条适宜平茬周期的确定，因立地条件、利用方式和经营目的而不同。立地条件较好，植株及林分生长旺盛的地区5~6年为一个平茬周期；沙荒地、种子基地15年左右平茬一次。

（1）根据地带分布和立地条件确定平茬周期：在高水位半固定沙地、复沙硬地上营造的柠条，因其土壤湿润，养分易被植株吸收利用，平茬间隔期8~9年较为合适，作业方式采用片状作业法（根据地形起伏的大小，间隔适当地与平茬地面积相当的保留片）可提供大径级造纸用材，同时能相对延长采种期；在年降水量为200~300 mm左右的干旱、半干旱荒漠草原上营造的柠条，因其水分条件差，长势较为低劣，采用平茬间隔期5~6年的带状隔行作业法较为合理。

（2）根据长势确定平茬周期：在同一土地类型上生长的柠条，因土壤养分和水分的局部差异，其长势也有差异，在这种情况下，确定平茬间隔期的时候就应区别对待。对长势衰退、部分丛生条出现白（皮）化萎蔫者，则应根据生态作用提前1~2年采取片状或带状作业法平茬。

（3）根据培育目标确定平茬周期：在兼顾生态效益的前提下，根据培育目标调节平茬周期，如为了生产优质种子，选择养分、水分条件好的地块推迟1~2年平茬，但不可过期平茬，否则柠条生长将会受到抑制和死亡；作为薪炭燃料利用要求燃值高，平茬复壮更新周期不低于5~6年；作为饲料用途，则要求木质化程度要低，枝条鲜嫩，粗纤维素、粗纤维中木质素含量低，有利于加工和提高利用效率及饲料质量等，需要适当缩短平茬利用周期。

（4）根据特殊情况急救法确定：对于降水少且降水不均匀的干旱、半干旱地区营造的柠条林，由于特别注重生态效益的原因，现已造成局部植株死亡、白化的老龄林分，可在当年冬季采用每丛保留1~2枝当年生或2年生幼条的办法进行片状或带状平茬加以急救。

平茬方法A

（1）块状作业法：把需更新复壮的柠条林区平均划分为平茬区和保留区（每块面积不超过5 hm2）。并且要交错排列，可提供大径级的用材，同时能相对延长采种期。在高水位半固定沙地、复沙硬地上营造的柠条林，因其土壤湿润，养分易被植株吸收利用，采用块状作业法较为合适。

（2）隔行带状作业法：隔行带状作业法即隔l行或隔2行平茬l行。在年降水量为200~300 mm的干旱、半干旱荒漠草原上营造的柠条林，因其水分条件差，长势较为低劣。平茬时采用隔行带状作业法较为合理，该平茬方法可以缓解缺水的矛盾。

平茬方法B：平茬可以采用人工平茬和机械平茬两种方法。平茬时应利用锋利的镢头、板斧、砍刀或机械切刀，将全丛一次性砍掉，不可以只砍大枝、粗枝，留细枝和小枝，否则会将生长势全部集中于细枝和小枝上，减少新萌枝条，削弱植株的生长势。

（1）人工平茬：人工平茬，即用有刃工具手工割取柠条地上部分，通常以镢头、砍刀、修枝剪等传统工具为主，操作简单、方便灵活，但人工平茬劳动强度大，生产效率低，易伤根致死。通常开展小规模平茬作业。

镢头刨平：用镢头平茬的柠条，茬口可与地面取平，次年萌条丛生，长势旺盛，但在山岳(或沙丘)部位较高的迎风坡用镢头平茬易被风蚀，所以平茬后应及时辅以适当的机械固沙保护措施。

板斧、砍刀砍平：用板斧、砍刀平茬，根据不同的地类条件，茬口可以深入地下，也可与地面取平或留高茬，常在深秋、初冬在半固定沙丘顶部（或复沙硬梁地）平茬粗壮老条时采用，其效果好于镢头，但操作费工，因此不宜大面积使用。

修枝剪剪平：用修枝剪进行柠条平茬，茬口可与地面取平，也可留茬5 cm左右，植株休眠期进行，但通常不宜适用粗壮老条。

（2）机械平茬：开展大规模平茬作业时，选用各种类型的割灌机来进行平茬。机械平茬效率高，对平茬植株根部损伤较小。机械平茬选用割灌机来进行平茬，目前应用的割灌机大致有两种类型，一种是便携式机械，包括侧挂式或背负式机械，需要人体侧挂或背负操作；另一种是大型柠条平茬机械，需要动力带动。机械平茬需要专业操作，对平茬地块具有一定的限制性。机械平茬一般在冬末春初土地结冻期进行作业，此期柠条完全停止生长，对根系造成的伤害小，有利于春季萌发。

便携式机械：主要有侧挂式或背负式柠条割灌机，属便携式机械，需要人体侧挂或背负，对操作人员体力具有较高要求。针对柠条适生地自然特点（地面高低不平）和平茬技术要求（齐地面平茬），便携式机械具有轻便、适用、价廉和易于推广的特点，不受地形限制，平茬效果也较好，适合以户为单位经营和使用。但人工劳动强度大，生产效率较大型机械平茬低。

小型柠条平茬机械：在地势平坦，种植面积大的地区可采用有动力牵引的小型柠条平茬机，如采用以小型轮式拖拉机为配套动力的行走式平茬收割机械，这种装置较为常用。要求平茬地块比较平缓，机械平茬成本较高。

平茬后管理

（1）林地清理：清除枝条特别是病枯枝；对根颈处有松动的进行埋土。

（2）工程维护：从造林期到平茬期或两次平茬期间隔期限较长，反坡台等水保工程措施受到自然或人为因素而遭到不同程度的损坏，平茬后需对工程进行维修，以更好地发挥水保作用，促进柠条生长。

（3）封育管理：平茬后的柠条要进行必要的封育管理，防治牲畜对茬口及新萌发幼枝的啃食而造成破坏。

经过“平茬”的刺激作用，其根颈部上端第一个不定芽，在根部积累的大量养分供应下，发出新的主干或灌丛。平茬后树势增强，生长旺盛，病虫害减少，苗木或林分质量大大提高。