陳英智,李立新
目前在東北黑土區(qū)治理坡耕地水土流失的實際工作中,地埂植物帶及梯田埂植物帶是一項重要并廣泛采用的水土保持生物措施[1],科學合理地選擇優(yōu)良的埂帶植物是提高東北黑土區(qū)土地利用率和土地生產(chǎn)力的重要措施[2]。尋求具有年生長量大,生長迅速,根系發(fā)達,枝葉茂盛,抗逆性強,繁殖容易,管理方便等特點,且市場價值較高,栽植經(jīng)濟效益顯著的水土保持經(jīng)濟植物顯的至為重要[3]。以往的治理過程中,也充分重視了高經(jīng)濟效益埂帶植物的配置問題,主要種植苕條、紫穗槐、檸條等灌木,隨著社會的發(fā)展,這些植物的效益已降低。因此開發(fā)具有水土保持作用且經(jīng)濟效益較高的埂帶植物已成為當前東北黑土區(qū)水土流失治理急需解決的難題[4-6]。本研究通過多年對野生部落群體、個體的觀測和引種試驗,篩選出藍靛果在東北黑土區(qū)梯田埂和地埂上栽植,并進行了其埂帶適應性和栽培技術及水土保持效益分析,以期為東北黑土區(qū)水土流失科學治理提供技術支撐。
研究場地位于黑龍江省牡丹江市愛民區(qū)北安鄉(xiāng)的黑龍江省水土保持科學研究所試驗基地內(nèi),地理位置為東經(jīng)129°35′55″—129°36′05″,北緯44°38′13″—44°38′26″,屬東北黑土區(qū)范圍內(nèi)的黑龍江省東部低山丘陵類型區(qū),中溫帶大陸性季風氣候區(qū),海拔330m,年平均氣溫3.5℃,最高氣溫40℃,最低氣溫-34℃,年平均降水量542mm,80%集中在6—9月份;年平均日照時數(shù)2 573h,無霜期125d,初霜一般在9月下旬,終霜4月下旬,≥10℃的有效積溫為2 620℃,土壤主要為暗棕壤,主要成土礦物以元古代片麻狀花崗石為主。
梯田試驗區(qū)坡面坡度為8°,坡向為東西向,用筑埂犁輔以人工修成4個水平田面,田面寬10m;梯田埂長為132m,埂高1.43m,埂水平寬度2.05m,埂斜面寬2.50m,梯田埂坡度35°。藍靛果在埂上栽植3行,株行距為0.5m×1.0m;地埂試驗區(qū)地面坡度5°,坡向為南北向,埂間距15m,平均埂長35m,埂底寬1.5m,埂上頂寬0.4m,埂高度0.86m,埂的斜面坡長1.5m,坡度35°。藍靛果在埂上栽植2行,株行距為0.5m×1.0m。梯田埂及地埂土壤肥力較低,有效土層厚度5~10cm,土壤有機質含量為2.02%,全氮0.122%,全磷0.165%,pH 值為6.24~7.47,底土為壤土和黃砂土。
在埂帶上設置3個埂帶植物徑流觀測小區(qū)和3個裸地對照徑流觀測小區(qū),其中梯田埂徑流小區(qū)長2.5m,寬2m,高0.4m。水平投影面積為4.08m2,集流槽為長方形喇叭口狀,坡度為30°,上寬2m,與小區(qū)相連,出水口收縮成20cm×20cm的正方形,出水口長30cm,小區(qū)側坡傾斜角度為35°。每個徑流小區(qū)坡腳下放置一個徑流桶,桶的容積為50L。每個小區(qū)內(nèi)定植藍靛果11株,坡上栽4株,中間栽3株,坡下栽4株,株行距為0.5m×1m;地埂徑流小區(qū)長1.5m,寬2m,高0.4m,小區(qū)斜坡面積為3m2(1.5m×2m),水平投影面積2.44m2,小區(qū)坡度35°,其它部位尺寸及角度與梯田埂小區(qū)一致。每個徑流小區(qū)坡腳下放置一個徑流桶,桶的容積為50L。每個小區(qū)內(nèi)定植藍靛果種7株,坡上栽4株,坡下栽3株,株行距為0.5m×1m。
(1)泥沙量和徑流量觀測。每次降雨產(chǎn)流結束后,量算集流桶的水及泥沙總量,人工取樣,烘干,稱重,計算。
保水效應:Cw=(1-W/Wck)×100%
保土效應:Cs=(1-S/Sck)×100%
式中:Cw,Cs——保水效應和保土效應;W,S——供試植物徑流小區(qū)的徑流量和土壤沖刷量;Wck,Sck——對照小區(qū)的徑流量和沖刷量。
(2)土壤含水量觀測。間隔固定時間用土鉆取土樣測定土壤含水量,采樣深度分別為:0—10cm,10—20cm,20—30cm和30—40cm,烘干法測定。
(3)經(jīng)濟效益觀測。藍靛果經(jīng)濟效益(元/hm2)=單位產(chǎn)鮮果量(kg//hm2)×藍靛果當年市場價格(元/kg)。
藍靛果忍冬(Lonicera edulis Turcz.),屬忍冬科落葉小灌木,株高60~93cm,莖粗0.86~1.60cm,多分枝[7];樹皮片狀開裂;葉長圓形、長卵形或倒卵狀披針形,葉長2.8~8.5cm,寬1.8~3.7cm基部圓楔形,先端鈍尖或微鈍,全緣,有緣毛,雙面密生短柔毛;葉柄短1~3mm,有長毛,有托葉。花生于葉腋;花梗長0.7~1.5cm,下垂;花冠黃白色,也有粉紅色,筒狀,漏斗形,裂片5個;雄蕊5個,長于花冠;漿果橢圓形或長圓形,果長0.7~2.53cm,果徑0.6~0.9cm,暗褐色,果皮常見大褶皺,表面有白粉[8]。單果含種子5~25粒,花期5—6月,果熟期6月上旬至7月上旬[9]。主根莖長12~16cm,主根莖粗1.08~1.15cm,側根長31~59cm,側根徑粗0.25~0.41 cm,側根條數(shù)52~89條。
2.2.1 種子育苗 每年7月中旬果實成熟后,選擇果粒大,飽滿,成熟度好的做種源。將采好的漿果磨碎,讓果肉與種子分離出來,用清水反復漂洗,直至漂洗干凈,只剩凈籽。種子撈出晾干后,放在干燥處保存。第2年4月初將種子用溫水浸泡24h,撈出后用高錳酸鉀消毒,濃度控制在3%~5%之間,消毒處理1h左右,再用清水沖洗,混沙催芽。在23℃左右的條件下,15~20d種子即可裂口。5月初選土質疏松,水源方便地塊做苗床。苗床修成長10m,寬1m,高20cm。床面整平耙細即可播種,播種時覆土厚度在3~5mm,用草簾或遮陰網(wǎng)蓋好。澆水、拔草,保持苗床濕潤無雜草,冬季裸地越冬。
2.2.2 扦插育苗 在早春萌動前,選一年生發(fā)育健壯的枝條從根部剪斷,先放到窖內(nèi)或低溫處保存。到4月中下旬取枝條剪成15cm長的插穗,每個插穗保留2對芽,用ABT1號生根粉100ppm的溶液浸泡基部,藥液深2~3cm,浸泡24h。處理好的插穗,按株行距5cm×10cm斜插入苗床,頂芽露出地面1cm左右。扦插后苗床要澆足水,再用遮陰網(wǎng)罩上苗床,確保苗床濕潤,待幼苗長到5cm左右時撤掉遮陰網(wǎng)。
2.2.3 栽培管理 培育好的幼苗,第2年春4月中下旬進行移栽定植。每1hm2保苗19 995株刨穴栽植,穴深25cm,栽時先埋一半土,澆足水后再把樹苗埋實。埂帶及固溝栽培適宜密度為0.5cm×1.0 cm。定植后的樹苗要適時除草松土,保持田間無雜草。藍靛果的結果枝是2~3年生。對于老枝、不結果枝條要及時修剪,保證灌叢內(nèi)通風透光,剪除枯枝干枝、衰老枝、病枝、畸形枝,確保樹體長勢健壯,枝繁葉茂。隨著苗齡的增長,樹體對養(yǎng)分的需求量也逐漸增大,為保證產(chǎn)量和質量,每年春追施1次腐熟有機肥或復合肥料,在根系采用放射狀溝施,施肥后蓋好表土。藍靛果抗逆性很強,少有病蟲害發(fā)生。偶見食心蟲危害果實。病害現(xiàn)象很少,僅有個別出現(xiàn)立枯病和葉銹病。栽植第2年梯田埂和地埂上平均株高即達到了48和53cm,平均冠幅達到了51和53.5cm,株平均須根數(shù)分別是37和36條;栽植第3年,梯田埂和地埂上平均株高分別增加了17.4和12cm,平均冠幅分別增加了8.0和9.5cm,平均須根數(shù)分別增加了17和16條,根重分別增加了96和80g。說明藍靛果在梯田埂和地埂上有很好的適應性,隨著苗齡增長,根蘗數(shù)、植株高、莖粗、葉寬、葉長、冠幅、覆蓋度均有顯著增加。栽植第1—3年藍靛果株叢生長量和根系生長觀測結果詳見表1—2。
表1 藍靛果株叢生長量觀測結果
表2 藍靛果根系生長觀測結果
從栽植第2年起進行徑流和泥沙觀測,觀測期降雨量為415mm,對照小區(qū)產(chǎn)流次數(shù)24次,處理小區(qū)產(chǎn)流19次,第3年觀測期降雨量為388mm,對照小區(qū)產(chǎn)流18次,處理小區(qū)產(chǎn)流12次。2a的徑流觀測結果詳見表3。由表3可以看出,梯田埂和地埂藍靛果蓄水保土效果顯著,栽植第2年梯田埂和對照徑流量分別為260.9和998.08m3/hm2,侵蝕模數(shù)分別為858.9和5 591.2t/(km2·a);地埂和對照徑流量分別為477.93和1 117.72m3/hm2,侵 蝕 模 數(shù) 分 別 為 528.3 和2 654.8t/(km2·a)。梯田埂和地埂上藍靛果保水率分別達到73.9%和57.2%,保土率達到84.6%和80.1%;栽植第3年,梯田埂和對照徑流量分別為77.58和809.06m3/hm2,侵蝕模數(shù)分別為37.4和966.7t/(km2·a);地埂和對照徑流量分別為150.7和851.97m3/hm2,侵蝕模數(shù)分別為37.7和921.6 t/(km2·a)。梯田埂和地埂上藍靛果保水率分別達到90.4%和82.3%,保土率達到96.1%和95.9%。
表3 徑流小區(qū)保水保土效應對比分析
土壤含水率的高低是影響植物生長的重要因子之一[10],觀測0—10cm,10—20cm,20—30cm,30—40cm土層深度的土壤含水量。栽植第1年梯田埂比對照分別高出了5.4%,18.8%,12.08%和3.4%,地埂比對照分別高出了 3.3%,4.1%,4.9% 和2.4%;第2年梯田埂比對照分別高出了45.8%,43.9%,17.8%和51.4%,地埂比對照分別高出了11.2%,9.5%,3.5%和5.2%;第3年梯田埂比對照分別高出了32.7%,9.9%,31.7%和24.8%,地埂比對照分別高出了18.4%,9.7%,2.6%和10.5%。梯田埂試驗區(qū)第1,2和3a土壤平均含水量分別比對照小區(qū)高10.0%,39.3%和25.0%。地埂試驗區(qū)比對照小區(qū)高出3.5%,7.6%和10.5%,藍靛果在梯田埂上和地埂上土壤含水率顯著高于對照,具有較好的保持土壤水份的作用。藍靛果對梯田埂和地埂埂帶的田間含水率觀測結果詳見表4。
藍靛果果實味美汁多,可做為水果直接食用,也可釀酒,在市場極受歡迎,價格在16~20元/kg。在埂帶上栽植第2年即可結果,隨著樹齡增長,結果量也會顯著增長。豐產(chǎn)期在栽植5~10a之間。成熟期在每年的6月上旬至7月上旬。梯田埂試驗區(qū)藍靛果第2年單株平均產(chǎn)果為23g,經(jīng)濟效益7 360元/hm2,第3年單株平均產(chǎn)果76g,經(jīng)濟效益2 4320元/hm2、經(jīng)濟效益增加230.4%。地埂試驗區(qū)藍靛果栽植第2年單株平均產(chǎn)果19g,經(jīng)濟效益6 080元/hm2,第3年單株平均產(chǎn)果75g,經(jīng)濟效益達到24 000元/hm2,增長幅度為294.7%。達到豐產(chǎn)期后,經(jīng)濟效益會顯著增長。埂帶藍靛果經(jīng)濟效益遠高于種植一般農(nóng)作物。栽植第2和3年經(jīng)濟效益詳見表5。
表4 梯田埂及地埂的土壤含水率 %
(1)埂帶藍靛果生長迅速,枝葉茂盛,抗逆性強,方便管理,不但減少對資源破壞性利用,還可以提高土地生產(chǎn)力。
(2)埂帶上的藍靛果固埂防沖能力強、可以顯著提高埂帶田間含水率,具有良好的蓄水保土作用。
(3)栽植第3年地埂藍靛果經(jīng)濟效益達到24 000元/hm2,梯田埂藍靛果的經(jīng)濟效益則達24 320元/hm2,經(jīng)濟效益遠高于一般的農(nóng)作物。
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