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新疆绿洲盐碱化研究:现状与展望

【摘要】:杨树成了绿化祖国荒山造林的“先锋”。耐盐碱杨树可开发大面积荒芜盐碱地,实施林纸一体化工程,同时还能开辟生态旅游新景观资源,扩大休闲度假新地区,恢复生物多样性,为农业生产提供保护屏障。

第三节 新疆绿洲盐碱化土地林业产业的发展现状及展望

植树造林对改良盐碱土有良好的作用,林带可以改善农田小气候,增加空气湿度,从而减少地表蒸发,抑制返盐。林木根系不断吸收土壤深层水分,进行叶面蒸腾,可以显著降低地下水位。据测定,5~6年生的柳树,每年每亩的蒸腾量可达1360m2,因此林带就像数井排水一样,起到了生物排水的作用,对改良盐碱地有显著效果。盐碱地上造林要选择耐盐树种,如杨树、榆树、文冠果、枣树、柳树、沙枣等。

盐碱地造林要根据盐碱地的立地条件选择耐盐力强、根系发达、落叶量大和生长迅速的树种;另外在盐碱地确定造林树种时,除根据土壤的含盐量外,还要注意土壤的质地和地下水位的高低。在盐碱地植树要考虑适地适树,选用优质大苗、乡土树种效果较好,如:杨树、柳树、榆树、糖槭、榆叶梅、枸杞沙棘等,因其耐寒、耐旱、耐盐碱,适应性强,所以在盐碱地植树造林中可以取得事半功倍的效果。有条件的地区可以在当地建立一个园林苗圃,就地育苗,作为盐碱地植树造林的苗源,因为苗木经过抗盐碱锻炼,根系发育完整,苗木生长健壮,出圃造林有利于成活和生长。

为提高盐碱地造林成活率,还需做以下几点。

1.改良土壤

在盐碱地上造林,首先要进行土壤改良,改良的目的是减轻土壤盐碱化程度,可采取以下措施降低土壤含盐量:1.修条台田蓄淡压盐。在盐碱地上挖沟修筑条台田后,在条台田周围筑蓄存降水,是土壤脱盐碱的一种有效办法。2.深耕晒垄及时松土。黏重、透水性差的盐碱地要在灌水之前进行深翻,疏松表土,以阻止盐分上升。

2.选择壮苗造林

选择壮苗造林是提高盐碱地造林成活率并保证林木正常生长的前提。选择壮苗的标准是地上部分有一定粗度、高度,地下部分根系发育正常,苗木挺直,分枝正常,保持树种特有色泽,无病虫害机械损伤。

3.选择适宜的造林季节和造林方式

在盐碱地上大面积造林,以初冬最为适宜,此时气温低、湿度大、蒸发弱,苗根不易干枯;春季适宜小面积和四旁植树。造林方式以截干造林为益,可防止苗干干枯。

一、杨树

杨树生长迅速,适应性强,易于繁殖,材质较好,能很快提供用材或防护农田,是新疆防护林和四旁植树的主要树种,深受各族群众欢迎。但其生长过程中,由于选用良种不够,经营管理不善,防治措施跟不上去,常发生大面积的病虫为害,给发展杨树和杨树健康生长造成很大影响。

杨树可以分为大叶杨、白杨、青杨、黑杨、胡杨等5类。银白杨长得高大雄伟,树皮灰白色,叶下面密被白色茸毛,十分威武。但是,很多古诗都把它当做悲愁萧瑟的象征:“白杨何萧萧,松柏夹广路”,“白杨多悲风,萧萧愁杀人”。但是,茅盾散文《白杨礼赞》中,热烈地歌颂了那高高的白杨树,虽在北方风雪的压迫下却保持着倔强挺立的一种树,是树中的伟丈夫!……叶儿片片向上,几乎没有斜生的,更不用说是倒垂了。杨树是地球上分布很广的一种树种,欧、亚、北美洲都有它的足迹。我国绝大多数地区都有分布,就连过去认为没有杨树的海南岛,最近也发现了不少原生响叶杨。“沙里栽杨泥里柳”。杨、柳都易栽易活,可进行无性繁殖,随便折一枝条插进泥土里,也容易生根发芽。但长期的无性繁殖,会使杨树的生活力逐渐削弱,因此,有时得用播种育苗进行有性繁殖。杨树喜光、喜肥、喜水,酸碱度6~7是它最适宜生长的土壤。京津地区适宜栽种毛白杨、加拿大白杨、214杨;华北和豫东的沙荒地带宜种小黑杨、小叶杨,东北西部干旱地区可种小青杨和小黑杨;西北和内蒙古平原地区选栽新疆杨和箭杆杨。杨树成了绿化祖国荒山造林的“先锋”。

杨树是一种难得的速生丰产用材树种,10年左右就能成为梁椽之材。世界各国都在大面积营造人工杨树林,来解决木材供应的不足,意大利从20世纪初就人工栽植杨树林,至今已有230万亩人工林,虽然占全国面积只有7%,却提供了全部工业用材的40%以上。杨树木质轻松细密,是制造家具、火柴杆、胶合板、包装箱和纸浆的好材料。杨树叶含有脂肪、无机物和硝酸盐,也是牲畜的好饲料。

耐盐碱杨树可开发大面积荒芜盐碱地,实施林纸一体化工程,同时还能开辟生态旅游新景观资源,扩大休闲度假新地区,恢复生物多样性,为农业生产提供保护屏障。因此,市场前景非常广阔。

二、文冠果

文冠果又称文官果、文灯果、文光果、木瓜、崖木瓜等,为我国珍贵油料树种。天然分布于我国北方荒山沟壑,少为人工栽培,直到20世纪50年代以后,才逐渐被当做一种油料树而广泛引种栽植。其抗性强,适应能力卓越。由于文冠果干形婆娑,开花繁茂、多姿,从现蕾到坐果,花由白变黄,又由黄变红,最后呈紫色,绚丽多彩,非常艳丽美观;果实大而喜人,早年就被列作庭院、庙宇观赏,是珍贵的观赏树。近代,世界许多国家慕名索种,用于植物园栽培或庭院绿化。

文冠果更可珍视的是其种子含油率高,并且是一种优质食用油料,对于增加我国木本食油生产,逐步实现我国食油木本化,都有很大意义。文冠果种子含油率30%~36%,种仁含油率55%~66%,含蛋白质26.7%,气味芳香,可食用,还可作为油化原料,是优良的油料树种。另材质坚硬,适应性强,是绿化荒漠、发展新兴产业的生态经济树种。

为了探索文冠果的发展前景,新疆建设兵团农十师开展了文冠果引种栽培及其利用的试验研究。2003~2005年,育苗0.43hm2,产出苗木5万株,均符合造林用苗标准。2005年,一八二团种植文冠果面积2.8hm2,成活率达到85%以上,生长性状很好。2006年分别在一八一团育苗2hm2,一八二团育苗2hm2,一八三团育苗1.33hm2,一八四团育苗2.67hm2,一八七团育苗1.33hm2。2006年推广种植文冠果面积达到9.33hm2,初步掌握了文冠果的栽培管理技术。

1.育苗

(1)育苗地的选择 文冠果育苗地以地势平坦、土质肥沃、土层较厚、灌水方便、排水良好的沙壤土为最好。文冠果育苗的重茬地不宜再用。

(2)整地育苗地 秋季深翻20~25cm,早春顶凌耙压,每667m2施农家肥5000kg左右,然后浅耙15cm,将肥料拌入土内并充分碎土,平整土地。肥源不足的地区可在播种前进行沟施,每667m2施肥量2500kg,基肥以厩肥为最好。一般降水量较多的地区,可用高垄,在较干旱的地区可采用平垄作业。

(3)种子处理

①湿沙埋藏:在土壤将要结冻前(立冬前后),选干燥、背风、向阳、土质疏松和透水良好的地方,挖深30~50cm、宽200~300cm的平底坑,把种子混拌2~3倍湿沙放入坑内,覆盖20cm厚的湿沙,晚间用草席覆盖保温催芽,经过10d左右的高温催芽,当20%~30%左右的种子露白即可播种。

②快速催芽:因某种原因未能湿沙埋藏的种子可用此法。即播前7d左右,将种子用80℃热水烫种10min,然后恒温浸种4~5d,经常翻动种子和补充水分,晚间用草席覆盖催芽,待种子30%浅露胚根时,即可播种。

2.播种(www.chuimin.cn)

一般4月中下旬(谷雨前后)播种,每667m2需种子20~25kg。播前5~7d浇足底水,待地面土壤松散时,顺垄或畦埂每隔15~20cm宽,搂出3~4cm深的长条沟,在沟内每隔15~20cm点播1粒种子,种脐要求平放,以利伸根和顶土,播后立即覆土,厚度2~3cm,播后用大水缓灌沉实,待垄面稍干时松土。

3.田间管理

播种后如果干旱,影响发芽时,可适当浇水,浇水后要及时搂平垄面保持表土疏松,并注意不要碰伤幼芽。一般播后10~15d即可出苗。幼苗出土后,要尽量少浇水或不浇水,以免土壤湿度过大,根茎腐烂,造成幼苗倒伏。如果施底肥较多则不用追肥;如土壤贫瘠,基肥不足,可在苗木生长前(5月上旬)追施1~3次氮肥。播种后15~20d进行第1次松土锄草。这时宜浅锄,以避免碰伤正在出土的嫩芽。以后每隔20d左右或下雨浇水后,中耕除草1次,逐次加深,9月苗木要勤耕,除草。霜降前灌封冻水,注意防寒,来年株高可达到80~100cm。

4.病虫害防治

文冠果的主要病害为黄化病、霉污病、立枯病等。立枯病又分种腐型、猝倒型和根腐型。种腐型发生于文冠果播种后出苗前,肥料发酵不充分、种子催芽过头、覆土过厚都可引起发病;后两种类型发生于出苗后生侧根前,通常与出苗后湿度过大有关。此外还有烂叶型与立枯型。烂叶型与留苗过密、浓雾期长有关,应及早间苗;立枯型为生长点枯死,地表根茎染病,幼苗枯死但不倒。可在播前条施70%五氯硝基苯粉剂22.5~45kg/hm2或用0.2%(种子重量的)赛力散拌种进行预防。除此之外还有根线虫引起的黄化病,木虱引起的霉污病及黑绒金龟子等。加强苗期管理,及时中耕松土,剪除病株,换茬轮作,可减轻黄化病的发生。对于霉污病可在早春喷洒50%乐果乳油2000倍液毒杀越冬木虱,7d喷1次,连续喷3次即可控制木虱的发生。对黑绒金龟子可在5月下旬用50%杀螺松乳油0.1%溶液喷洒叶面,杀灭成虫。

5.文冠果的发展前景

一八四团文冠果产量测定:单株产量2.045kg/株,按110株/667m2计算,单产可达200~250kg,而且其叶、枝、干均可入药,种子可提取食用油和生物能源。为充分发挥文冠果潜在的经济价值,有效地促进林业产业结构的调整,应依托林业工程、退耕还林还草工程大力发展文冠果项目,着重放在良种选育以及文冠果种子、叶片的综合利用深加工等方面。

目前生产上所用的实生苗基本属半野生状态,种质不纯,优劣并存,严重阻碍了生产的发展。可从中选择优树(树龄5年以上;树势健壮,树姿开张,树冠紧凑;结果枝粗壮,坐果率高,丛状果枝多;单株平均产量在0.5kg以上;果大皮薄,籽粒饱满,种子出仁率和出油率高;稳产丰产;抗病虫害强;种子产量的遗传增益和生产能力大),繁育成初级无性良种,再经遗传鉴定,筛选出遗传性状优良的无性系单株。另外也可嫁接繁殖。以往一些产区主要靠挖野生苗移植,或实生苗造林,从而导致文冠果种质不纯,良莠不齐。为了加快文冠果发展,改善品质,实现早实、丰产,文冠果嫁接技术尤为重要。

文冠果全身是宝,其种子、叶片、茎、花等含有多种活性成分,具有极高的药用价值。其种皮、果壳等又是优良的工业原料,因此,有必要对文冠果活性成分的提取技术进行深入研究,使其得到充分、合理的利用,达到物尽其用,提高经济效益。

文冠果抗严寒,适应多种土壤,需水少,又能产生可观的经济效益。形成的生态经济型防护林将不再是单纯发挥生态效益的作用,而是产生的直接经济效益寓于防护林之中,充满自身活力,有良好的造血功能,所产生的直接经济效益与所发挥的社会、生态效益相互促进、良性循环,实现农业经济可持续发展

三、沙枣

沙枣树为亚热带荒漠植物,喜光,耐寒,喜干冷气候,对土壤适应性强。有著名的“铁杆庄稼”之称,是西北沙荒、盐碱地区护林及城镇绿化的主要树种,常作行道树,可植篱,也可与小叶杨等树种配置。沙枣生活力很强,有抗旱、抗风沙、耐贫瘠等特点,夏季能耐43℃的高温,冬季能耐-36℃的低温,土壤pH值在5~8.6之间都能正常生长结果。古书《齐民要术》上也记载:“旱涝之地,不伍耕种者,种枣则伍矣。”天然沙枣只分布在降水量低于150mm的半荒漠地区,与浅的地下水位相关,地下水位低于4m,则生长不良。沙枣对热量条件要求较高,在≥10℃积温3000℃以上地区生长发育良好,积温低于2500℃时,结实较少。活动积温大于5℃时才开始萌动,10℃以上时,生长进入旺季,16℃以上时进入花期。果实则主要在平均气温20℃以上的盛夏高温期内形成。耐盐碱能力也较强,但随盐分种类不同而异,对盐土适应性较强,对氯化物则抗性较弱。在硫酸盐土全盐量1.5%以下时可以生长,而在氯化盐土上全盐量超过0.4%时则不适于生长。

沙枣侧根发达,根幅很大,在疏松的土壤中,能生出很多,其固氮作用还能提高土壤肥力,改良土壤。侧枝萌发力强,顶芽长势弱。枝条茂密,常形成稠密株丛。枝条被沙埋后,易生长不定根,有防风固沙作用。在甘肃地区,沙枣3月下旬树液开始流动,4月中旬开始萌芽,5月底至6月初进入花期,花期为3周左右,7月上旬见幼果,8月下旬果实成型,10月份果实成熟,果期100d左右。落叶灌木或小乔木,高5~10m,有时具刺。幼枝银白色,老枝栗褐色。叶矩圆状披针形至狭披针形,长4~8cm,先端尖或钝,基部宽,两面均有白色鳞片,下面较密,呈银白色,侧脉不显著;长5~8mm。花银白色,芳香,外侧被鳞片,1~3朵生小枝下部;筒钟形;长5mm,上端4裂,裂片长三角形;雄蕊4;花柱上部扭转,基部为筒状花盘包被。果实矩圆状形或近圆形,直径8~11mm,密被银白色鳞片。花期6~7月,果期8~10月。

1.沙枣的抗盐性

(1)沙枣盐害程度与地壤盐量的关系 总盐在0.8%以下,生育正常;0.8%~1.0%,轻度盐害;1.0%~1.2%,中度盐害;1.2%~1.3%,严重盐害1.3%以上,致死。

(2)沙枣适应土壤盐渍的生理特点 具有能动的提高叶部细胞渗透压的能力。土壤总盐量在0.3%~1.1%范围内,总盐量每提高0.2%,沙枣叶部细胞渗透压提高1个大气压左右,这样能减少对土壤盐分的吸收量。土壤总盐量增加0.3%~1.0%范围内,沙枣叶子含灰率基本上无变化,灰分中盐分含量明显增加,土壤总盐量在0.3%~0.7%范围内,蒸腾强度依次降低;土壤盐量达0.9%,蒸腾强度回升。

(3)沙枣适应土壤盐渍化的范围 生长发育正常的根层土壤盐量最大值是:幼苗期为0.8%,一年生苗木造林成活期为0.8%,三年生树为1.0%,十年以上的成年树可达1.8%。对以氯化物为主的盐渍化土壤适应范围小,对以硫酸盐为主的盐渍化土壤适应范围较宽,可相差0.2%。

2.沙枣改良土壤的效果

(1)降低地下水位 蒸腾旺盛季节,白天10h内,1g沙枣鲜叶可蒸腾13.3g水分;3~5年生两行沙枣窄林带,一侧30m范围内降低地下水5~14.5cm。

(2)降低土壤盐分 造林两年后的沙枣林地,1m深土壤盐率为总盐的40.55%,氯离子为82%。

(3)提高土壤肥力 13年生沙枣林地,0~20cm深土壤有机质含量达3.99%,较五年生苜蓿地的1.38%提高2倍,较空地的0.61%高5倍;水解氮含量为每百克土11.34mg,较五年生苜蓿地的每百克土4.69mg高近2倍,较空地的1.12mg高9倍。沙枣能促进与其相邻的杨树的生长,杨树平均胸径比对照增长40.7%~82.7%,平均高增长17.3%~68.5%。

四、榆树

榆树是耐碱性植物,可改造盐碱地,从而发挥经济价值,榆树是良好的行道树、工厂绿化、营造防护林和四旁绿化树种,唯病虫害较多。木材直,供房屋、家具、农具等用;果、树皮和叶入药,能安神,治神经衰弱、失眠;嫩果和幼叶食用或作饲料;树皮可作绳索;也是抗有毒气体(二氧化碳及氯气)较强的树种。榆树含beta-固淄醇、植物醇、豆淄醇等多种淄醇类及鞣质,还有树胶和脂肪油。

榆树为落叶乔木,高达25m。树干直立,枝多开展,树冠近球形或卵圆形。树皮深灰色,粗糙,不规则纵裂。单叶互生,卵状椭圆形至椭圆状披针形,缘多重锯齿。花两性,早春先叶开花或花叶同放,紫褐色,聚散花絮簇生。翅果近圆形,顶端有凹缺。花期3~4月;果熟期4~5月。

榆树为阳性树种,喜光,耐旱、耐寒、耐瘠薄,不择土壤,适应性很强。根系发达,抗风力、保土力强。萌芽力强,耐修剪。生长快,寿命长。不耐水湿。具抗污染性,叶面滞尘能力强。可采用播种繁殖,成熟果实随采随播。