孔令雷,馬勝國(guó),秦光華,趙 冬
(1.曲阜市林業(yè)局,山東 曲阜 273100;2.山東省林業(yè)外資與工程管理項(xiàng)目站,山東 濟(jì)南 250014;3.山東省林業(yè)科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南250014)
花椒 (Zanthoxylum bungeanumMaxim.), 蕓香科、花椒屬,落葉小喬木,是我國(guó)北方著名的香料、油料樹種?;ń穼儆跍\根性植物,萌蘗性強(qiáng),耐寒、耐旱,結(jié)果早、易管理、見效快,4~5年可大量結(jié)果,壽命可達(dá)30~40年,是綠化梯田地堰、低山、丘陵的主要經(jīng)濟(jì)樹種。
金銀花(Lonicera japonica),又名忍冬,忍冬科、忍冬屬,屬多年生半常綠纏繞及匍匐莖的灌木,花具有抑菌、抗病毒、抗炎、解熱、調(diào)節(jié)免疫等作用,是一種常用中藥材料。金銀花適應(yīng)性很強(qiáng),喜陽(yáng)、耐陰,耐干旱、耐水濕,根系繁密發(fā)達(dá),萌蘗性強(qiáng),莖蔓著地即能生根。
花生(Arachis hypogaeaLinn),豆科一年生草本植物,莖直立或匍匐,適宜氣候溫暖,雨量適中的沙質(zhì)土生長(zhǎng)?;ㄉ俏覈?guó)產(chǎn)量豐富、食用廣泛的一種堅(jiān)果,也是優(yōu)質(zhì)食用油主要油料品種之一,被人們譽(yù)為“植物肉”,含油量高達(dá)150%,品質(zhì)優(yōu)良,氣味清香。多年來(lái),水平梯田種植花生、紅薯,地堰栽植花椒、金銀花已成為我國(guó)北方不少山丘區(qū)農(nóng)民在坡耕地上的傳統(tǒng)種植模式,而且種植比例逐年增大,已成為山丘區(qū)農(nóng)民重要的經(jīng)濟(jì)收入之一。
本文以花椒、金銀花、花生為研究材料,科學(xué)設(shè)置12個(gè)樣地,調(diào)查研究了不同梯田坡向?qū)μ萏锏匮叻N植花椒、金銀花、花生生長(zhǎng)量、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益的影響關(guān)系,挖掘、提升土地生產(chǎn)潛力,探索低山丘陵區(qū)梯田地堰經(jīng)濟(jì)林、農(nóng)作物最佳科學(xué)種植管理模式。
曲阜市位于北緯 35°29′-35°49′,東經(jīng) 116°51′-117°13′,地處魯西平原和魯中南山區(qū)的結(jié)合部,東鄰泗水縣,南接鄒城市,北與寧陽(yáng)縣接壤,西與兗州區(qū)隔河相望,南北長(zhǎng)35.6km,東西寬25km,總面積815km2。曲阜屬暖溫帶季風(fēng)大陸性氣候,春季干旱多風(fēng),夏季高溫多雨,秋季溫和涼爽,冬季干旱少雪。全年平均氣溫為13.6℃,極端最低氣溫-18.1℃,極端最高氣溫40.3℃,年平均無(wú)霜期為200d。全年平均日照時(shí)數(shù)為2468.8h,年平均日照百分率為56%,全年總輻射量120.8kcal/cm2。全市四季分明,年均降水量 691.4mm,氣候溫和,雨量適中,陽(yáng)光充足,熱量豐富,雨熱同期能滿足多樹種的生長(zhǎng)需要。研究區(qū)域位于防山鎮(zhèn)蘆山小流域綜合治理區(qū),坡耕地面積約400hm2,其中梯田面積約200hm2,屬低山丘陵區(qū),海拔150-230m,褐土,質(zhì)地砂壤,土層厚度30~80cm,坡度 10~25°,土地瘠薄,水澆條件差。
以2011年栽植的花椒、金銀花地堰經(jīng)濟(jì)林及當(dāng)年梯田覆膜種植的花生為研究材料。區(qū)域內(nèi)梯田地堰經(jīng)濟(jì)林、農(nóng)作物74%是花椒+花生或金銀花+花生種植模式,因此,研究分析用材料選用花椒、金銀花、花生。
2.2.1 樣地概況
樣地選擇在防山鎮(zhèn)堯喬溝、胡二東、雙山3個(gè)行政村的丘陵地水平梯田上,地堰占梯田面積在25%左右。梯田種植花生,地堰經(jīng)濟(jì)林為6年生花椒、金銀花,管理粗放,長(zhǎng)勢(shì)中等,地堰經(jīng)濟(jì)林平均成活保存率在92%~95%之間,株間無(wú)連續(xù)缺株現(xiàn)象,立地類型和造林類型基本相同或相近。水平梯田規(guī)格:寬 4~8m, 長(zhǎng)8~20m, 地埂高0.2~0.3m, 頂寬0.3~0.4m,埂內(nèi)坡1:1,外坡與田坎側(cè)坡一致?;ń?、金銀花株距分別為2m、1m;春播花生,露天覆膜起壟栽培,壟高 20cm,壟面寬 50~60cm,壟距 60~80cm,壟雙行播種。
2.2.2 樣地標(biāo)準(zhǔn)
共設(shè)梯田坡向不同其它立地因子相同或相近的樣地12個(gè),面積7.38hm2,其中4個(gè)為空曠對(duì)照樣地(梯田種植花生,地堰未利用),面積2.53hm2。由于地形所限,每個(gè)樣地規(guī)格不一,約0.6hm2左右,不規(guī)則,依地形劃定,沿等高線采用GPS確定面積,凡拐點(diǎn)作標(biāo)示,并繪草圖詳細(xì)記錄,以備調(diào)查組和農(nóng)戶確認(rèn)位置。
2.2.3 調(diào)查方法
首先,進(jìn)行樣地選址。2015年9月,組建外業(yè)調(diào)查組對(duì)蘆山小流域綜合治理區(qū)進(jìn)行外業(yè)踏查,篩選符合數(shù)據(jù)采集條件的樣地,詳細(xì)劃分地堰經(jīng)濟(jì)林小班,記錄每個(gè)樣地的土類、土層厚度、海拔、坡向、坡位等有關(guān)立地因子(見表1),確定樣地。其次,確定調(diào)查時(shí)間。數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)周期為1周年,即2016年1-12月。2016年10月份調(diào)查組對(duì)樣地花椒、金銀花生長(zhǎng)情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查測(cè)量,詳細(xì)記錄樹高、地徑、冠幅等因子;11月份調(diào)查組到36個(gè)樣地農(nóng)戶家收集花椒、金銀花、花生產(chǎn)量信息填報(bào)表。最后,統(tǒng)一調(diào)查方法。經(jīng)濟(jì)樹生長(zhǎng)量采用地堰標(biāo)準(zhǔn)段調(diào)查法,隨機(jī)選取,每10m設(shè)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段,每個(gè)樣地設(shè)4~5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段;經(jīng)濟(jì)樹、農(nóng)作物產(chǎn)量通過(guò)樣地農(nóng)戶收集,調(diào)查組通過(guò)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)站技術(shù)員聯(lián)絡(luò)相關(guān)的村,對(duì)相關(guān)農(nóng)戶進(jìn)行走訪、座談,在有關(guān)信息采集事宜達(dá)成一致意見后,一起到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地塊確認(rèn),對(duì)照草圖把戶名詳細(xì)記錄在冊(cè),便于以后數(shù)據(jù)收集、整理。對(duì)樣地涉及的農(nóng)戶集中培訓(xùn),統(tǒng)一信息采集標(biāo)準(zhǔn)和注意事項(xiàng),發(fā)放信息采集調(diào)查表,簽訂信息收集協(xié)議書。
表1 樣地立地因子調(diào)查表
通過(guò)對(duì)花椒、金銀花地堰經(jīng)濟(jì)林生長(zhǎng)量指標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定(見表2),均可以看出梯田南坡經(jīng)濟(jì)樹生長(zhǎng)量高于北坡經(jīng)濟(jì)樹生長(zhǎng)量,東、西坡經(jīng)濟(jì)樹生長(zhǎng)量較接近,介于南北坡經(jīng)濟(jì)樹生長(zhǎng)量之間,從而說(shuō)明樹冠對(duì)光能利用情況差異明顯。
表2 樣地花椒、金銀花平均生長(zhǎng)情況調(diào)查表
由于梯田坡向不同造成地堰經(jīng)濟(jì)林生長(zhǎng)量差異,進(jìn)而造成了其產(chǎn)量差異。經(jīng)調(diào)查(見表3、表4),梯田地堰花椒+花生種植模式中,花椒南、東、西坡較北坡單株產(chǎn)量分別高出24.4%、14.6%、9.7%;花生南、東、西坡較北坡產(chǎn)量分別高出19.4%、8.3%、5.6%。梯田地堰金銀花+花生種植模式中,金銀花南、東、西坡較北坡單株產(chǎn)量分別高出15.8%、5.3%、2.6%;花生南、東、西坡較北坡產(chǎn)量分別高出18.4%、7.9%、5.3%??諘绲胤N植花生模式中,花生南、東、西坡較北坡產(chǎn)量分別高出17.5%、12.5%、5.0%。以上3種種植模式花生平均產(chǎn)量依次為0.39㎏/m2、0.41㎏/m2、0.44㎏/m2。由此分析得出,梯田坡向?qū)ń贰⒔疸y花、花生產(chǎn)量造成顯著差異(見圖1、圖2),南坡產(chǎn)量最高,其次為東、西、北坡。由于花椒樹高、冠幅均大于金銀花,對(duì)花生“脅地”效應(yīng)大,造成梯田地堰花椒+花生種植模式中的花生產(chǎn)量低于梯田地堰金銀花+花生種植模式,空曠地種植花生由于不存在“脅地”現(xiàn)象,從而花生產(chǎn)量最高。
經(jīng)調(diào)查,2016年11月份當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)銷售價(jià)格花椒、金銀花、花生分別為 100 元/㎏、34 元/㎏、9 元/㎏,結(jié)合樣地花椒、金銀花、花生產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表4,進(jìn)一步分析推出每公頃梯田地堰花椒、金銀花、花生經(jīng)濟(jì)效益(見表5)。分析發(fā)現(xiàn),不同坡向梯田地堰種植花椒、金銀花、花生產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益規(guī)律由高到低依次為南、東、西、北坡,與其產(chǎn)量成正比。梯田地堰花椒+花生、金銀花+花生種植模式分別比空曠地種植花生經(jīng)濟(jì)效益平均高出72.3%、42.6%,差異顯著(見圖3)。本文所指經(jīng)濟(jì)效益為毛利潤(rùn),不對(duì)純利潤(rùn)做對(duì)比分析。綜上所述,盡管地堰經(jīng)濟(jì)林對(duì)梯田種植的花生具有“脅地”效應(yīng),降低了花生產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,但地堰經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益大大彌補(bǔ)了其所產(chǎn)生的負(fù)面經(jīng)濟(jì)損失。
表3 樣地農(nóng)戶2016年花椒、金銀花、花生產(chǎn)量記錄表
續(xù)表3
表4 樣地花椒、金銀花、花生產(chǎn)量情況統(tǒng)計(jì)表
圖1 不同坡向梯田地堰花椒、金銀花產(chǎn)量差異對(duì)比
圖2 不同坡向梯田地堰3種種植模式花生產(chǎn)量差異對(duì)比
圖3 不同坡向梯田地堰花椒、金銀花、花生經(jīng)濟(jì)收益差異對(duì)比
(1)農(nóng)民存在重農(nóng)輕林現(xiàn)象,地堰經(jīng)濟(jì)林管理粗放,產(chǎn)量低、效益差,亟待加強(qiáng)對(duì)地堰經(jīng)濟(jì)林的管理。經(jīng)過(guò)對(duì)不同坡向梯田地堰種植花椒+花生、金銀花+花生、空曠地種植花生3種種植模式下產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行對(duì)比,說(shuō)明不同坡向梯田地堰經(jīng)濟(jì)林與農(nóng)作物在生產(chǎn)上存在養(yǎng)分和對(duì)光能利用的爭(zhēng)奪現(xiàn)象明顯?;ń穼?duì)花生“脅地”效應(yīng)明顯大于金銀花,梯田南坡更適宜栽植金銀花等低矮灌木、木質(zhì)藤本經(jīng)濟(jì)樹種,可有效降低樹木對(duì)農(nóng)作物的“脅地”效應(yīng)。空曠地種植花生模式經(jīng)濟(jì)效益最低,要大力發(fā)展地堰經(jīng)濟(jì)林,提高土地利用率,增加經(jīng)濟(jì)效益。
表5 花椒、金銀花、花生經(jīng)濟(jì)收益統(tǒng)計(jì)表
(2)由于梯田坡向不同,梯田地堰花椒、金銀花生長(zhǎng)的環(huán)境迥異,樹冠對(duì)光能的利用情況差異明顯。南坡水平梯田相比較東坡、西坡水平梯田,特別是北坡水平梯田具有一定的優(yōu)勢(shì)。南坡花椒、金銀花樹冠長(zhǎng)勢(shì)較好,有較大的葉面積指數(shù)和葉傾角,增加了樹體對(duì)太陽(yáng)輻射的截獲量,一定程度上提高了對(duì)光能的利用率,有利于產(chǎn)量的增加,經(jīng)濟(jì)效益的提高[1]。
(3)梯田地堰栽植花椒、金銀花,既保護(hù)地堰,減少地堰崩塌,防止水土流失、又能充分利用堰邊的空間和土地資源,提高經(jīng)濟(jì)收入,使生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、水土保持效益有機(jī)結(jié)合起來(lái),達(dá)到生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的良性循環(huán)[2]。
[1]榮華,李凱榮.韓城市花椒經(jīng)濟(jì)林冠層特性及土壤養(yǎng)分特征研究[J].水土保持研究,2010,17(2):243-246.
[2]楊吉華,王華田,徐建國(guó),等.地堰花椒水土保持效益的研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,26(4):480-485.