桉樹種植機械化技術的應用

周興梅 黃碧艷

摘 要 桉樹作為我國南方商品人工林種植的速生樹種之一，在傳統(tǒng)種植過程中需要較多的人力才能完成。但隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展及人口結構的轉變，傳統(tǒng)林業(yè)產(chǎn)業(yè)中雇工難、成本高、效率低等問題加劇，林業(yè)機械化種植迫在眉睫。桉樹種植中林地清理、挖坎、追肥、除草和采伐等工序均可采用不同的機械進行作業(yè)，機械化種植桉樹不僅可以在營造林過程中大幅度減少人工用量，還能提高工作效率，有利于實現(xiàn)桉樹種植精細化、管理科技信息化和人工商品林高質(zhì)量發(fā)展?；诖?，以廣西壯族自治區(qū)國有七坡林場為例，對比分析桉樹機械化種植相比傳統(tǒng)種植方法的優(yōu)勢及存在的問題。

關鍵詞 桉樹;機械作業(yè);人工作業(yè);廣西壯族自治區(qū)國有七坡林場

中圖分類號：S776.2 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.16.031

桉樹作為集生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益為一體的經(jīng)濟樹種，是林農(nóng)、林場和林業(yè)企業(yè)的主要增收來源之一。桉樹是世界著名三大速生樹種之一，因其具有適應性強、培育周期短、木材產(chǎn)量高、用途廣泛等優(yōu)點，在我國得到大范圍推廣種植。隨著“綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念深入人心，天然林及鄉(xiāng)土樹種的采伐日益減少，但松、杉等樹種生長緩慢，無法滿足社會對木制品的需要，這就使得人工種植的速豐桉成為我國社會發(fā)展所需木材的主要來源之一。在人工林營造過程中，傳統(tǒng)作業(yè)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、撫育和采伐等勞動強度較大的作業(yè)類型，機械化程度不高。近年來，隨著我國經(jīng)濟快速增長和人口結構發(fā)生轉變，人口紅利逐漸消失，傳統(tǒng)林業(yè)產(chǎn)業(yè)模式中雇工難、成本高、效率低等問題加劇，需通過科學的機械化作業(yè)來解決速豐桉種植過程中出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)林產(chǎn)品高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效[1-2]。

筆者在廣西壯族自治區(qū)國有七坡林場從事速豐桉種植的相關工作中發(fā)現(xiàn)，機械化種植桉樹不僅可以在營造林過程中減少人工用量，還能提高工作效率，有利于實現(xiàn)桉樹種植精細化、科技信息化管理和人工商品林高質(zhì)量發(fā)展。在結合工作實際的基礎上對速豐桉種植過程中的機械化運用技術進行總結，以期為相關單位提供技術參考。

1 種植管理

1.1 林地清理

1.1.1 傳統(tǒng)挖坎方式

原屬荒山或松、杉類采伐跡地的林地，清理時宜采用120型或160型、鏟斗容量在0.50 m3或0.65 m3左右的中型挖掘機進行清理。根據(jù)適宜桉樹生長的種植行距，采用沿等高線扒條帶的方式進行林地清理，將條帶上的雜草灌木、地表腐殖層清理至見實泥。廣西、廣東省推薦行距4.0 m，株距1.5 m，行寬1.5 m，每667 m2種植111株。

原屬桉樹采伐跡地的林地，在進行林地清理前要先伐根催腐。技術要求：用藥液涂抹新伐根，重點是樹根周圍的樹皮，已長出萌芽的伐根先將萌芽從樹樁基部剝離，并劈裂1/3以上的皮部，然后用35%草甘膦與水按照1∶6的體積比配制，涂抹創(chuàng)傷口（也可使用噴霧器，調(diào)大水口噴藥液）。伐根催腐工作完成30 d后，采用與荒山造林相同的機械及技術要求進行林地清理。要注意所開設的種植行要在上一輪伐期的種植行中間，避免因挖掘上一輪伐期遺留下的樹樁而降低施工效率。

1.1.2 全機械化方式

原屬荒山或松、杉類采伐跡地的林地，采用全機械化方式造林，不需要單獨進行林地清理工作。

原屬桉樹采伐跡地更新造林的林地，只需按傳統(tǒng)挖坎方式的造林地清理方式對上一輪伐期的桉樹樹樁進行催腐即可。

1.2 造林備耕

1.2.1 傳統(tǒng)挖坎方式

采用35型、鏟斗容量0.11 m3左右的微型挖掘機，沿林地清理時清出的種植行按所需株距開挖種植坎。種植坎的規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm，基本上是35型挖掘機一鏟斗的規(guī)格。種植坎開挖完成后，采用可定量施肥的背負式施肥器向坎內(nèi)施速豐桉專用的氮磷鉀[m（N）∶m（P205）∶m（K2O）=8∶8∶4]基肥，每坎用量250～500 g?；适┓磐瓿珊螅猛诰驒C將種植坎附近的表土回填至坎內(nèi)。

1.2.2 全機械化方式

采用35型、鏟斗容量0.11 m3左右的微型挖掘機從林地最高處開始施工，沿等高線按桉樹種植所需行距開設一條林地便道，在坡度相對較大的林地，為作業(yè)安全起見，挖掘機需沿地形等高線開挖水平環(huán)山帶，表土盡可能內(nèi)向傾斜，確保雨水存留在環(huán)山帶內(nèi)滲入土中[3]。便道寬1.5 m（實土），路外沿要高于內(nèi)沿10～15 cm，每條便道在林地邊緣處相連。行距以道路中線間的距離為準，在簡易林道兩側按桉樹所需株距開挖種植坎，技術要求與傳統(tǒng)挖坎方式一樣。

目前，挖穴施肥一體機已在廣西某公司和某林場進行試驗。挖掘施肥一體機是在國內(nèi)中小型鉤機的基礎上通過改進加強履帶、增加防側翻架和控制施肥器等得到的一種新型機械，目前還處于調(diào)試研制階段，今后有望大范圍推廣[4]。

1.2.3 除草劑抑草

整地完成后，觀察林地內(nèi)的雜草生長情況，當林地內(nèi)雜草覆蓋度達80%時，在定植前對林地進行一次噴灑除草劑作業(yè)。用35%草甘膦與水按照體積比1∶20配制，機械打藥機進行噴灑，要求林地內(nèi)雜灌全部打濕打透。

1.3 苗木定植

1.3.1 傳統(tǒng)方式

傳統(tǒng)挖坎方式造林備耕的林地采取傳統(tǒng)方式進行定植。技術要求：在林地有效降水后，使用優(yōu)良的桉樹無性系苗木定植造林。廣西地區(qū)推薦使用DH32-26、DH32-28桉樹無性系苗。把種植坎中實土與回填土交界處的土壤挖開約20 cm深，將苗木根部放入土壤后，扶正苗木并壓實苗木根部土壤，使土壤與苗木根系充分接觸，完成定植。

1.3.2 “三鋤法”

全機械化方式造林備耕的林地采取“三鋤法”定植。沿林地內(nèi)開設的便道進行定植，苗木按照設定的株距種植在便道外沿的實土上。先在土壤上挖一鋤以撬開土壤，將苗木根部放入土壤中，扶正苗木并壓實苗木根部土壤，使土壤與苗木根系充分接觸，完成定植后在距苗木根部30 cm處挖一鋤，放入100 g的速豐桉專用氮磷鉀[m（N）∶m（P205）∶m（K2O）=16∶16∶8]濃縮型基肥后壓實土壤。在緊鄰基肥的位置再挖一鋤，放入500 g保水劑，壓實土壤。

1.4 幼林撫育追肥

1.4.1 除草撫育

采用傳統(tǒng)挖坎方式造林備耕、定植的林地，采取人工背負割草機進行割草撫育或人工操作噴除草劑藥液進行除草撫育。割草撫育要將林地內(nèi)所有雜草灌木砍至20 cm以下。除草劑撫育需根據(jù)林地實際情況選擇適宜的除草劑品種和稀釋濃度，噴霧時林地內(nèi)的雜草灌木均要打濕打透。已造林的林地，為避免幼苗受到藥害，噴藥時盡量壓低噴頭，通過人背靠幼苗、用袋罩、用薄膜遮擋等措施保護幼苗。

采用全機械化方式造林備耕、定植的林地，不需要專門除草撫育，只需在幼林追肥時，用挖掘機將林地便道內(nèi)及苗木周邊的雜草灌木扒凈即可。

1.4.2 追肥

采用傳統(tǒng)挖坎方式造林備耕、定植的林地，采取坎狀追肥。技術要求：采用35型微型挖掘機，選裝小號鏟斗，同時在挖掘機上加裝肥料輸送裝置。裝置原理：在挖掘機機身上設置一個肥料存儲箱，通過傳送管道將肥料傳送到挖掘機鏟斗前端，用鏟斗挖好追肥坎后，打開開關將肥料定量投入坎中，達到挖穴施肥同步進行，投入肥料后再將土回填并壓實即可完成追肥作業(yè)。挖掘機在兩株樹水平中點處開挖追肥坎，規(guī)格為30 cm×30 cm×20 cm。目前挖穴施肥一體機還在研發(fā)調(diào)制階段。

采用全機械化方式造林備耕、定植的林地，采取帶狀追肥。使用35型微型挖掘機，沿整地備耕時開設的便道拖動犁耙式施肥裝置進行追肥。犁耙式施肥裝置原理：對農(nóng)用犁耙進行改裝，加裝肥料存儲箱和施肥控制開關，通過管道將兩個部件連接起來，在肥料出口的后方，加裝下壓回土裝置;用挖掘機拖動犁耙式施肥裝置，沿林地便道外沿開溝槽帶，同時打開肥料開關，讓肥料按一定流速流入溝槽內(nèi)，后方的回土裝置緊接著將土回填，完成追肥作業(yè)。溝槽帶要求深20 cm，溝槽帶中心距苗木根部30 cm。

1.5 成熟林采伐技術

林木成熟后需使用專業(yè)的林木采伐機械進行采伐。需要強調(diào)的是，如果林地下一輪伐期是要進行萌芽更新，則采用傳統(tǒng)挖坎方式造林備耕、定植的林地，在機械采伐過程中要注意保護好樹木的伐樁，避免被機械壓壞。而采用全機械化方式造林備耕、定植的林地，因為有林地便道可以利用，所以不存在這方面的隱患。

采伐步驟主要有砍樹、制材、歸堆、裝車調(diào)運和集材，采伐一體機可以將砍樹、制材、歸堆一起完成，調(diào)運時由夾機進行裝車。我國目前使用的采伐機械一體機設備主要是從國外引進，設備購置和維修成本高，且由于缺乏實際的生產(chǎn)經(jīng)驗與實踐經(jīng)驗，相關人員對設備的優(yōu)化意識不高，無法全面推廣。廣西桉樹采伐使用機械化采伐的還較少，只有廣西斯道拉恩索林業(yè)有限公司使用過機械化采伐，但他們的聯(lián)合采伐機械也是全進口的。

1.5.1 放倒樹木

電鋸是目前林木采伐過程中運用最為廣泛的機械設備之一。使用電鋸進行伐木是一種傳統(tǒng)的人工采伐方式，一般需要一個電鋸操作人員和一個負責引導樹木倒下方向的工作人員合作完成，鋸木工作需要技術嫻熟的操作人員。技術要求：電鋸操作人員根據(jù)伐根保留高度要求在保證安全的情況下鋸倒樹木，鋸木時采用兩邊開鋸（一邊少鋸，一邊多鋸）的方法，保證樹木不劈裂或劈裂長度在允許范圍內(nèi)。

1.5.2 制材及歸堆

傳統(tǒng)人工采伐中電鋸操作人員對砍倒后的樹木打枝和去除梢頭，另一個人負責量好木材長度，做好標記，電鋸操作人員在標識部位制材，制材后由人工拉山歸堆。技術要求：造材規(guī)格以客戶要求為準，長度不允許出現(xiàn)負誤差，正誤差不超過3 cm，薪材長度不得小于30 cm，不超過2.8 m，尾徑不小于2.5 cm。歸堆時須按照薪材、規(guī)格材等不同材種進行分類歸堆，頭尾一致。為了安全生產(chǎn)，每堆體積小于5 m3，高度不能超過1.5 m，路面上方坡度大于30°時嚴禁木材歸堆，應盡量靠近路邊，特殊情況下離路邊不能超過10 m，不允許在轉車場及錯車道上堆放木材。

目前，在桉樹采伐中拉山、削枝、造材、分類和歸堆全部由機械采伐機完成。機械伐木機更加智能化和信息化，能根據(jù)客戶的要求造材。機械采伐機使用時林地內(nèi)需有適合的林區(qū)道路，人工砍倒的樹木需在伐木機機械臂直徑范圍內(nèi)，但也存在規(guī)格材和薪材的判定仍需依靠機手及不易分類等缺陷。

1.5.3 裝車調(diào)運

目前，夾機裝車已全面推廣應用。各地根據(jù)林地的實際情況選用適合的夾機，夾機手的裝車技術也在不斷提高，機械裝車已完全代替了人工裝車。

2 桉樹營造林機械化應用存在的問題

2.1 機械操作要求與原造林方式不符

南方大部分林地的立地類型都是山地，坡度較陡，原有的速豐桉人造林基本是按等高線環(huán)山設置行，林區(qū)道路多是在山腳和半山腰。采取機械化作業(yè)需增設林區(qū)道路，而這勢必會增加造林成本，大部分林農(nóng)和林業(yè)單位不愿意在這方面增加投資。

2.2 智能化和信息化研究力度不足

隨著林業(yè)信息技術的不斷發(fā)展，營造林機械化的相關研究也在逐漸推進。目前夾機的研制較為成功，而挖穴施肥一體機、機械采伐機等方面的研究力度還不足，有待造林大戶或林業(yè)單位聯(lián)合機械研發(fā)單位進一步優(yōu)化，以便這些機械更加智能化和信息化。

2.3 技術操作人員的職業(yè)素質(zhì)有待提高

因受傳統(tǒng)人工造林方式的影響，目前林業(yè)單位的技術管理人員對于機械化造林還處于觀念改變階段，工作中還會用以往的工作經(jīng)驗或處理方式去判斷，對于機械化作業(yè)存在的安全問題無法預估，導致無法做好管理工作[5]。相關機械技術操作人員也因不具備專業(yè)的技能知識，在工作方面無法作出正確判斷，與規(guī)范要求相去甚遠。

2.4 林業(yè)機械維修難

林地一般都位于邊遠的山區(qū)，在目前林業(yè)機械還尚未全面普及的情況下，一旦機械發(fā)生故障，而區(qū)域范圍內(nèi)由恰好沒有維修點，勢必會給種植戶帶來不便，從而加大機械化的推廣難度[6]。

3 結語

營造林機械化作業(yè)在我國正在向著智能化、信息化方面發(fā)展。為了解決勞動力缺乏的問題和提高勞動安全系數(shù)，在營造林的整個過程中采用機械化作業(yè)越來越受到種植戶和林業(yè)單位的重視。在營造林機械化的推廣應用中需多方共同努力，早日實現(xiàn)機械化作業(yè)的規(guī)?；?、規(guī)范化，為提高桉樹種植的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益和進一步推動林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出努力。

參考文獻：

[1] 蔡昉.人口轉變，人口紅利與經(jīng)濟增長可持續(xù)性：兼論充分就業(yè)如何促進經(jīng)濟增長[J].人口研究，2004，28（2）：2-9.

[2] 楊燕南.談林業(yè)機械化與林業(yè)產(chǎn)業(yè)化的關系[J].中國林業(yè)產(chǎn)業(yè)，2005（8）：24-25.

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[4] 付驍，蒙亮，吳書景，等.挖穴施肥一體機在桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營中的應用[J].桉樹科技，2021，38（2）：41-44.

[5] 廖旭恩.如何開展林業(yè)機械采伐有效提高作業(yè)效率[J].林業(yè)勘查設計，2019（1）：102-103.

[6] 陳壽.桉樹營造林機械化作業(yè)有效應用及質(zhì)效分析[J].農(nóng)村實用技術，2021（1）：127-128.

（責任編輯：劉寧寧）