生態(tài)桑沙漠化治理方案及實踐*

左少純　劉和洋　丁天龍　吳麗莉　馬 赑　秦 儉　何寧佳　楊光偉

(1.新疆和田玉圣科技有限公司；2.新疆和田蠶?？茖W(xué)研究所，新疆 和田　848000；3.西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國家重點實驗室，重慶　400716)

生態(tài)桑沙漠化治理方案及實踐*

左少純1劉和洋2丁天龍2吳麗莉2馬 赑3秦 儉3何寧佳3楊光偉3

(1.新疆和田玉圣科技有限公司；2.新疆和田蠶桑科學(xué)研究所，新疆 和田848000；3.西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國家重點實驗室，重慶400716)

摘要土地荒漠化是全球的重大環(huán)境問題。新疆約占全國陸地面積的六分之一，是我國荒漠化及沙化面積最大、分布最廣、危害最嚴(yán)重的省區(qū)，也是世界上荒漠化和沙化危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。生態(tài)桑具有抗干旱、抗風(fēng)沙、耐嚴(yán)寒、耐貧瘠；其適應(yīng)性強(qiáng)，生長迅速，壽命長，根系發(fā)達(dá)。生態(tài)桑是一個無污染、無公害、清潔、節(jié)能、高效既有脫貧致富、富國富民的沙區(qū)新興產(chǎn)業(yè)，如果新疆防沙治沙事業(yè)與桑產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，可以作出生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)三大效益相統(tǒng)一的新路子。本文就生態(tài)桑在新疆地區(qū)沙漠化治理中的作用及建設(shè)方案做了初步探討，以期在今后的實踐中有所指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞生態(tài)桑；沙漠化治理；技術(shù)集成

土地荒漠化是全球的重大環(huán)境問題，新疆約占全國陸地面積的六分之一，是我國荒漠化及沙化面積最大、分布最廣、危害最嚴(yán)重的省區(qū)，也是世界上荒漠化和沙化危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。新疆是國家西部大開發(fā)的重點地區(qū)，目前在經(jīng)濟(jì)與生態(tài)建設(shè)中，面臨的主要問題是脆弱的生態(tài)環(huán)境支撐著巨大的開發(fā)壓力，并已嚴(yán)重影響到各族人民的生存、生活及社會的穩(wěn)定、發(fā)展，成為制約新疆經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的主要瓶頸之一，防治荒漠化，改善自然環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步，提高廣大人民群眾的生活水平，在新疆迫在眉睫，刻不容緩。

新疆南疆地區(qū)地域由山地、平原、沙漠三大地貌單元構(gòu)成，屬于典型的大陸性干旱氣候，光、熱及土地資源豐富，蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量，南疆地區(qū)年降水量50-100mm，天然植物稀少，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，風(fēng)、沙等災(zāi)害性天氣頻繁，95%以上是荒漠和戈壁，是中國典型的干旱荒漠區(qū)。南疆地區(qū)耕地面積169.3萬hm2，未利用土地面積7 728.9萬hm2。南疆地區(qū)是新疆缺水最嚴(yán)重的地區(qū)，氣候干燥、日照時間長、晝夜溫差大、無霜期短、降雨量稀少，屬于亞熱帶干燥性沙漠氣候。特定的干旱沙漠氣候生態(tài)生境形成了眾多的抗旱、耐瘠薄的沙漠桑樹資源，而這些資源在新疆干旱沙漠環(huán)境中向世人顯示了桑樹超強(qiáng)的生存能力，生態(tài)的自然選擇、原住民的智慧和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，使桑樹發(fā)揮了防風(fēng)固沙，抑制沙塵暴和水土保持等重要的生態(tài)作用，具備了較好的生態(tài)產(chǎn)業(yè)開發(fā)的資源基礎(chǔ)。

生態(tài)桑具有抗干旱、抗風(fēng)沙、耐嚴(yán)寒、耐貧瘠；其適應(yīng)性強(qiáng)，生長迅速，壽命長，根系發(fā)達(dá)。生態(tài)桑是一個無污染、無公害、清潔、節(jié)能、高效既有脫貧致富、富國富民的沙區(qū)新興產(chǎn)業(yè)，如果新疆防沙治沙事業(yè)與桑產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，可以作出生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)三大效益相統(tǒng)一的新路子，特別是可以形成一條良性生態(tài)發(fā)展和衍生系列循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)鏈，既改善了生態(tài)環(huán)境，又調(diào)整了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)民致富和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為此，就生態(tài)桑在新疆地區(qū)沙漠化治理中的作用及建設(shè)方案做了初步探討，以期在今后的實踐中有所指導(dǎo)作用。

1建設(shè)范圍

項目區(qū)位于新疆和田地區(qū)策勒縣，建立3.3hm2生態(tài)桑(沙漠化治理)示范基地。

以策勒為生態(tài)桑(沙漠化治理)示范基地為示范點，有效帶動和田地區(qū)、阿拉爾、庫爾勒等周邊荒漠化治理。

策勒縣屬極端干旱型大陸荒漠氣候，位于塔克拉瑪干沙漠南緣，昆侖山北麓,是和田地區(qū)最小的一塊綠地。氣候干旱，降雨量稀少，風(fēng)沙危害嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境十分脆弱氣候干燥，晝夜溫差大，日照長，降水量少，蒸發(fā)量大，年均氣溫11.9℃，年均降水33mm。策勒縣具有得天獨(dú)厚的水土光熱資源，日照時間長，年平均風(fēng)速1.9m/s，春季氣溫回升快，春季平原區(qū)各月氣溫在9-21℃之間，冷空氣活動頻繁,極端最低氣溫-23.9℃，無霜期209 d。

2技術(shù)集成

本項目通過從新疆種質(zhì)資源圃中篩選出抗旱、抗鹽堿性強(qiáng)的生態(tài)桑品種。開發(fā)研究沙漠邊緣地區(qū)生態(tài)桑滴灌栽培撫育技術(shù)，確立標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)規(guī)程，采取菌根接種栽植、滴灌灌溉、測土配方施肥技術(shù)，完成生態(tài)桑沙漠化治理等一系列技術(shù)集成，尤其注意生態(tài)桑成活和根系延伸發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)—菌根接種栽植、滴灌灌溉、測土配方施肥，建立生態(tài)桑(沙漠化治理)示范基地；通過本項目的實施可為南疆地區(qū)提供巨大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益(見圖1、2、3、4)。

圖1策勒生態(tài)桑(沙漠化治理)示范基地

圖2　阿拉爾塔南干渠沙漠生態(tài)區(qū)桑樹

圖4　鹽堿地桑樹

2.1菌根接種栽植

在挖好的穴長、寬、深各40cm穴中將外生態(tài)桑外生菌劑混合接種。接種方法為穴施，用量為每株1kg，通過穴施生態(tài)桑外生菌劑，明顯促進(jìn)生態(tài)桑荒漠化地區(qū)栽植成活率，提高生態(tài)桑根系生長，促進(jìn)生態(tài)桑生長量。項目區(qū)和非項目區(qū)相比樹高增長21.15%，地徑增長25.63%。

2.2滴水灌溉技術(shù)

在整理好的地片按2m的行距放線，布設(shè)桑樹地面滴灌管。滴管采用以色列非壓力補(bǔ)償式滴灌管，每根滴管長250m，每1.5m設(shè)1個滴孔。滴灌管布好后先開壓試水，調(diào)壓，并滴濕定植帶，以便挖穴定植。定植后立即滴水，每667m2(1畝)滴水48h；7d后再滴1次，水量控制在每667m2滴24h；此后每7d 滴1次水，株水量均控制在45-75L之間。

通過采取滴水灌溉技術(shù)提高了田間管理效率，促進(jìn)生態(tài)桑生長量與地面灌溉技術(shù)相比節(jié)水50%，千克葉片數(shù)相對地面灌溉技術(shù)提高35%，有利于促進(jìn)生態(tài)桑減少蒸騰作用，提高生態(tài)?？购倒δ堋?/p>

2.3測土配方施肥

在采集土壤和葉片進(jìn)行營養(yǎng)分析的基礎(chǔ)上，制訂了有機(jī)無機(jī)復(fù)合配方肥(有機(jī)肥20%、氮 12%、磷7%、鉀10%)并組織生產(chǎn)配方肥。

每次滴水前對滴管進(jìn)行排污,排去滴管內(nèi)的積沙及污物,確保滴管暢通、滴孔滴水正常。進(jìn)入6月以后,苗木新根基本形成,可以適當(dāng)隨水滴入一定量的肥料,按每次每667m25kg的用肥標(biāo)準(zhǔn)投肥,隨水滴入,促進(jìn)樹苗的生長。7月中旬以后,停止隨水滴肥。滴水間隔時間拉長,由原來的10d滴一次水逐漸改為15d滴一次。8月底停水。10月初滴一次透水。10月下旬滴越冬水,越冬水要滴足滴透,每667m2滴水72h以上。滴水前挖穴施有機(jī)肥, 667m2施肥量為3m3。 定植兩年及以后的滴水及施肥3月20日前后,氣候轉(zhuǎn)暖,開始滴透第一次水。4月中旬至5月中旬,根據(jù)開花和坐果情況控水或滴小水, 667m2滴水量不超過14m3。6月下旬至7月中旬,滴水改為15d一次,并在滴水前挖淺坑施入氮磷鉀復(fù)合肥,每667m28kg。進(jìn)入8月開始有計劃控水, 9月滴一次透水,10月初667m2滴水72 h,11月上旬滴越冬水,滴水前穴施有機(jī)肥, 667m2施3m3。越冬水要滴足滴透,保證667m2滴水72h以上。全年結(jié)合滴水,隨水滴入速效肥合計每株420g。

通過采取測土配方施肥技術(shù)不但能提高化肥利用率，還是一項增產(chǎn)節(jié)肥、節(jié)支增收的技術(shù)措施，促進(jìn)生態(tài)桑生長量。項目區(qū)和非項目區(qū)相比樹高增長21.15%，地徑增長25.63%，化肥使用量節(jié)約15%。

3效益評價

3.1成本核算

每667m2種2年生生態(tài)桑苗222株, 3元/株，計666元，滴灌設(shè)備(主管、分管、滴頭) 790元，每667m2共投入1 500元左右。

3.2效益評價

(1)生態(tài)效益

初步估算，每公頃桑樹年吸收CO2約49.29t，折合純碳13.43t，年釋放氧約為35.85t。一年生桑樹定植苗的根系總長度達(dá)100m，10年生達(dá)10 000m，最深的主根系達(dá)8m，側(cè)根最長超過9m，地下根系分布的面積常為樹冠投影面積的4-5倍之多。不僅極大地提高了桑樹的防風(fēng)固土能力和抗旱能力，還可改變土壤的理化性狀和土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力和持水力。據(jù)測算，每年每公頃桑園可比無林地多涵水300m3，減少泥沙流失45t，比無桑園農(nóng)田區(qū)的泥沙流失減少57%。在策勒中科院沙漠研究站種的沙地防護(hù)林不僅保護(hù)策勒縣城沒有被風(fēng)沙侵蝕，而且還使整個縣城向外擴(kuò)展了10km。

通過生態(tài)蠶業(yè)(沙漠化治理)示范基地的建立，綜合開發(fā)生態(tài)桑延伸產(chǎn)業(yè)，建設(shè)高效生態(tài)桑園，拓寬防沙治沙的思路，開辟可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)經(jīng)濟(jì)型沙地桑產(chǎn)業(yè)。發(fā)展生態(tài)桑產(chǎn)業(yè)首先可改善沙區(qū)生態(tài)環(huán)境，其次生態(tài)桑全身都是寶，開展綜合利用，可以延伸出非常豐富的產(chǎn)業(yè)鏈條，成為極有前景的荒漠化地區(qū)新興產(chǎn)業(yè)，具有很高的經(jīng)濟(jì)社會效益。

(2)經(jīng)濟(jì)效益

①策沙1號

生態(tài)桑策沙1號樹每667m2生物產(chǎn)量分別為枝條重500kg、桑葉重300kg、桑椹重200kg、桑根重量800kg，生物產(chǎn)量總計達(dá)1 800kg，對葉、果、枝進(jìn)行綜合利用和產(chǎn)業(yè)開發(fā)，每667m2桑園沙漠桑樹的純收入達(dá)1 000元以上，均高于紅柳、胡楊和沙棗等其他沙生植物。

②和田白桑

和田白桑每667m2生物產(chǎn)量分別為枝條重800kg，桑葉重600kg能養(yǎng)育1盒蠶，桑椹重500kg、桑根重量800kg，生物產(chǎn)量共計達(dá)2 700kg，蠶繭產(chǎn)值能按每盒蠶種生產(chǎn)30kg蠶繭, 產(chǎn)值達(dá)到30kg×30元/kg=900元。桑椹產(chǎn)值達(dá)到500kg×10元/kg=5 000元, 每667m2桑園和田白桑的純收入達(dá)5 000元以上。

生態(tài)桑不同程度的形成了集“農(nóng)、林、牧、福、漁、菌、藥、食、旅游、能源”十業(yè)于一體化的無污染、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)經(jīng)濟(jì)型生態(tài)桑產(chǎn)業(yè)，突破了過去防沙、治沙、種樹、種草單一的經(jīng)營開發(fā)利用模式，是我國沙區(qū)生態(tài)建設(shè)中，創(chuàng)建“低碳經(jīng)濟(jì)”模式的新嘗試，具有強(qiáng)大的生命力和發(fā)展空間。

通訊作者：左少純，研究員。E-mail:zuoshoutt@163.com 楊光偉，研究員。E-mail: yanggw@swu.edu.cn

資助項目：商務(wù)部蠶桑生態(tài)高產(chǎn)建設(shè)服務(wù)項目(No.TAHP-2015-ZB-439)。