钮效东 ,刘发邦 ,张忠信 ,杨友政 ,王春月 ,马千增
(1.潍坊东盛园艺有限公司,山东 潍坊 261061;2.潍坊市林业局,山东 潍坊 261041)
前几年,潍坊市在盐碱地栽植了部分107杨树,近期表现生长不良,甚至死亡。通过初步调查,作者认为主要由于土壤的原因。
潍坊市的盐碱地大部分是盐碱土,各种盐化土、盐土和碱化土、碱土的统称,群众一般称为盐碱地。在这类土壤中由于含有过多的可溶性盐类,对大多数林木都有不同程度的危害,妨碍林木的生长。盐碱土中所含的盐类,其中对林木危害较普遍的是氯化钠(NaCl)、硫酸钠(Na2SO4)、碳酸钠(Na2CO3)和重碳酸钠(NaHCO3)4种盐类。
当土壤中含有过多盐分时,土壤溶液的浓度增高,作物细胞液的浓度相对降低,以至林木吸收水分的速度变慢甚至停止。在盐碱地上种植树木,一般表现幼苗生长不良,发生不同程度的缺苗现象。当土壤中含碳酸钠、重碳酸钠等碱性盐类多时,还能腐蚀林木的纤维组织,破坏林木对养分的吸收,造成营养失调。当土壤中钠离子过多时,会代换出土壤胶体上的钙离子,造成土粒分散,结构破坏,以至湿时泥泞,干时坚硬,严重影响耕作性和通气透水性,危害林木生长。土壤盐分过多和酸碱度过高时,还会抑制微生物活动,降低肥力,妨碍生长。
大气降水可以对土壤盐分进行淋洗;大气蒸发又可使土壤水分汽化,促使地下水补给土壤水,成为土壤水盐向上运行的一个动力。潍坊市盐碱土地部分集中在干旱、半干旱地区,年降雨量一般小于500mm,而蒸发量大于降雨量几倍甚至十几倍。在这种条件下,岩石风化和成土过程中产生的盐分,没有或很少被淋溶,而底土及地下水中的盐分可大量地随毛管水上升而积累到土壤表层。在同一地区,由于一年之内气候干湿交替,会形成土壤季节性的积盐和脱盐。例如黄淮海平原地区一般春季干旱多风,蒸发强烈,土壤表层盐分大量积累;到了雨季,盐分受降水的淋洗,土壤表层发生脱盐;雨季过后,随着蒸发的逐渐增强,土壤又开始下一周期性的积盐。每一次雨量的大小对土壤盐碱也有不同影响。一般大于30mm的降雨可以把盐碱淋到下面,减轻对林木的危害。而在春季,如果降雨小于10mm,反会把盐碱淋到树木根部而使其受害,这就是群众所说的“大雨压盐,小雨勾盐”。
潍坊市北部含盐的地下水,借土壤毛管作用上升至土壤表层,水分蒸发后,盐分便积聚起来,这是土壤盐碱化很普遍的过程。而地下水位高低,地下水矿化度的大小等,与土壤盐碱化有着密切的关系。
地下水位达到一定高度,地下水中的盐分才能随水通过毛管作用上升至地表。生产上为保证林木根系活动层土壤不发生盐碱化所要求的地下水最小埋藏深度,称为地下水临界深度。生产上称开始引起土壤盐碱化的地下水矿化度为临界矿化度,其大小随气候和栽培等条件而变化。例如滨海盐碱土多为3g/L左右。
影响地下水临界深度的因素有气候、土壤质地、地下水矿化度、灌溉排水措施和耕作技术等,其中主要是土壤质地和地下水矿化度。如粉砂壤土毛管水上升较高,水量大,容易返盐,地下水临界深度就大。粘土毛管水上升高度低,水量小,返盐较难,地下水临界深度就小。对滨海盐碱土的形成来说,除受上述自然因素影响外,还特别受海潮的影响,其影响方式有3种:一是海潮淹没土地;二是海水溯河流倒灌;三是海水渗漏补给地下水。由于海水的矿化度很高(约21~35g/L),在上述3种方式影响下,海水既是滨海平原盐碱土盐分的来源,又是引起土壤积盐的主要因素。
107杨树非常喜光,一般认为要进行光合作用最低不能低于12000M烛光。107杨树对温度的可耐性很大,年平均温度不小于9.5℃,生长期间的平均温度16.5℃(能耐短时间的40℃左右的高温)。
107杨树喜水,人工林在5~9月份每24h、每克叶(干重)吸收的水分达50.1cm3。喜水,但不耐水,在生长期间流动水停留100d以上的立地条件不宜种植;对水分的要求很高,一般每年应灌水3~4次。3月下旬发芽前灌返青水;5~6月灌促生水,促进枝叶扩展;11月灌防冻水,促进根系生长。施肥后遇天气干旱亦应浇透水。
107杨树适合生长的pH值为6.5~7.5。pH小于5.5或大于9以上时不能适应。耐性比较复杂,它与土壤的含盐量及盐分有关,而土壤的含盐量又与当地的降水量、气候、温度和蒸发量密切相关。
107杨树在土壤有效土层40~100cm处均可种植,越厚越好,地下水位在1.5~2m之间最好。松土除草能改善土壤的理化性质,对促进生长效果十分明显。
107杨树在盐碱地表现叶子发黄、生长不良、小枝条的顶端干枯、枯萎死亡症状。经调查主要原因是107杨树适合生长的pH值为6.5~7.5的土壤,盐碱地土壤不适合栽植107杨树。
107杨树细胞吸水的根本动力是细胞与外界的水势差。107杨树根系吸水的部位主要在根尖10cm范围内,这包括根毛区,伸长区和分生区,在根尖吸水最快的部位是木质部导管已成熟的伸长区和临近伸长区的内皮层细胞壁未木栓化的成熟区(根毛区)。根系吸水的根本动力是根系与土壤之间的水势差,水势产生的原因,将根系吸水方式分为两种,主动吸水和被动吸水。根系生活在土壤中,又从土壤中吸水,根系吸水受土壤条件的影响。影响根系与土壤的水势差,影响根系生理活动和生长,影响水分传导能力的因素都影响根系的吸水。
盐碱地由于土壤内大量盐分的积累,引起一系列土壤物理性状的恶化。盐碱地对107杨树的危害表现为:①引起107杨树的生理干旱。盐土中含有过多的可溶性盐类,可提高土壤溶液的渗透压,从而引起107杨树的生理干旱,使植物根系不能从土壤吸收足够的水分,甚至导致水分从根细胞外渗,使107杨树小枝条的顶端干枯、萎蔫甚至死亡。②伤害107杨树组织。土壤含盐量过高,尤其在干旱季节,盐类集聚表土常伤107杨树幼树的根部,其伤害能力以碳酸钠、碳酸钾、为最大。在高pH值下,还会导致氢氧根离子对植物的直接伤害。有的植物体内集聚过多的盐,而使原生质受害,蛋白质的合成受到严重阻碍,从而导致含氮的中间代谢物的积聚,造成细胞中害。氢氧根离子和土壤中的铁离子螯合,107杨树不能从土壤中吸收到铁离子,导致叶片发黄。③影响107杨树正常营养。由于钠离子的竞争,使107杨树对钾、磷和其他营养元素的吸收减少,磷的转移也会受到抑制,从而影响107杨树的营养状况,表现生长缓慢。④影响107杨树的气孔关闭。在高浓度盐类作用下,气孔保卫细胞内的淀粉形成受到阻碍,导致细胞不能关闭。因此107杨树也可看到整株枯萎的现象。
4.1 选择适宜的造林地
107杨树生长最适宜的土壤质地是沙壤、轻壤,在粘重土壤上生长不良。适宜的土壤有效深度应达80~160cm以上。土壤pH值在6.5~7.5最为合适,介于中性偏酸-微碱性土,生长良好。土壤含盐大于0.1%的土壤上生长不良。
4.2 细致整地
整地方法和深度根据立地条件决定。平原沙滩的沙壤至中壤土,一般可采用全面深翻25~40cm,再挖直径1m,深0.8m的大穴。在地下水位较深时,植树穴可以小些,但深度应大些。在比较粘重的土壤上植树,穴应尽量大一些。在河滩沙地上应用带状整地的方法,沿植树行挖1~2m宽,0.8~1m深的壕沟,回填时可将壤土或表层土填在主要根系分布层,如果土壤沙性过大,可把粘质土与沙土相混合均匀后回填。
4.3 选用良种壮苗
用2a生、地径3cm以上、苗高4m以上的苗木或当年生一级苗。起苗前圃地应灌水,运苗时保湿。如有失水,栽前将苗木置于池塘中浸泡1昼夜。
4.4 栽植技术
根据潍坊市正常年份的气候条件,一般在10月底至11月初,以苗木顶梢带叶栽植为最佳时机,若提前必须将叶剪去(严禁用手撸),以确保成活,栽后必须浇透水。春季造林,应掌握在发芽之前5~7d为宜。反之,成活率就会降低。在沿河滩地和阶梯地推广深栽造林方法,深度达60~80cm,栽植后浇透水,待水全部渗透后,根部再培上土堆,防止风干及大风刮倒刮歪。实践证明,用深栽法造林成活率高,生长量大。若培育30cm以上的大径材,采伐年限为8~10a,可采用4m×6m或5m×5m以上的株行距。采伐年限为6~7a,可采用 3m×3m,2m×5m,3m×4m 的株行距。
4.5 科学管理
107杨树营造丰产林,应多施有机肥料,造林时应施足基肥,一般每公顷施土杂肥1.5万kg以上,集中施入植树穴内根系主要分布层,幼林间作农作物要结合增施有机肥料,化肥的施用量和肥料的比例,要根据土壤养分及树木的要求而定。2~3a生的幼林一般每公顷每年追氮肥30~60kg,4a生以上的幼龄林一般每公顷追氮肥60~120kg比较经济有效。磷肥与有机肥掺合后作基肥用,造林后每隔1~2a配合氮肥,追施过磷酸钙每公顷750kg左右。107杨树土壤相对含水量应保持在70%以上,小于45%时应及时灌溉,每年至少灌水3次,可分别在4月下旬、5~6月、7~8月(若降水多可不灌溉),以及10~11月份进行,确保杨树的健壮生长。对林内的病枝、弱枝、过密枝,在每年的秋末初冬进行疏除,并移出林外。修枝时应掌握的原则是,在使林内保持通风透光的基础上,让树冠逐年上移促进长高,修除下部的枝条时,一定要使切口平滑,不留橛子。
4.6 虫害防治
(1)杨树枝干害虫。①药剂防治集中连片危害的林木,喷洒绿色威雷杀灭成虫,以150~250倍为宜。树木高大喷雾防治困难且具有保留价值的林分,可采用树干打孔注射康福多(吡虫啉)、氧化乐果原液防治幼虫,每厘米胸径0.3~0.9ml。②对条件适合地段或发现有啄木鸟栖息的林分,采取人工挂鸟巢、设饵木或其它措施保护和招引啄木鸟,创造适合啄木鸟生存栖息的环境。③采取人工捕捉天牛成虫、锤击或刮砸虫卵或插毒签等措施。④对枯死木、濒死树、受害严重的虫害木及时清理,清理下来的虫害木严格进行熏蒸等除害处理。青杨天牛剪除虫瘿,修枝仍为重要措施。⑤在适宜地区设置天牛引诱剂试验,进行花绒坚甲、肿腿蜂带菌等防治。
(2)杨树食叶害虫。①生物防治。在幼虫3龄期前喷施Bt、病毒等生物农药防治。片林具备较好天敌条件的林分,在害虫卵期释放赤眼蜂,老熟幼虫期释放周氏啮小蜂等天敌防治。②仿生等药剂防治。准确把握虫龄小的有利时机,喷施以灭幼脲、烟参碱等为主的仿生和植物农药防治。③人工物理防治。人工收集地下落叶或翻耕土壤,以减少越冬蛹的基数;成虫羽化盛期应用杀虫灯(黑光灯)诱杀等措施,降低下一代的虫口密度;人力摘除虫苞和卵快,可杀死大量幼虫。对于春尺蠖等成虫需爬行上树产卵的害虫,可在成虫羽化前在树干绑扎塑料布等方法阻隔成虫上树产卵。④毒环和毒绳防治。有上下树干和越冬后上树习性的害虫如柳毒蛾等,利用在树干涂环或绑扎毒绳毒杀上下树的害虫。
4.7 病害防治
(1)对幼林加强抚育管理,减少机械损失,进行中耕、松土、除草,并在适宜季节修枝抚育使苗木生长健壮,减少发病的机会。(2)药剂防治。对杨树烂皮病可采用双效灵、康复剂843、碱水、多菌灵、托布津、代森锌、波尔多液等涂干。对细菌性溃疡病可采用DT杀菌剂灌根、双效灵、井冈霉素注干等。(3)营林措施。及时清除病死木、重病木,减少侵染来源。选用抗病树种,营造多树种混交林。