西藏自治区林木良种繁育中心土壤现状及改良探讨

2016-12-29 06:35:51徐志高
中南林业调查规划 2016年3期
关键词:土壤质地砂土林木

徐志高

(国家林业局中南林业调查规划设计院, 长沙 410014)

西藏自治区林木良种繁育中心土壤现状及改良探讨

徐志高

(国家林业局中南林业调查规划设计院, 长沙 410014)

通过抽样调查法分析了西藏自治区林木良种繁育中心土壤的理化状况,结果表明:土壤质地以粉砂和细砂土为主,砂石含量高,初育特征明显;土壤养分含量很低,氮、磷总量及不同相态的氮、磷含量均非常低;土壤呈碱性,pH值均在8左右,影响土壤的理化性质和苗木对土壤养分的吸收。据此从改良土壤的质地和结构、降低土壤的碱度与提高土壤肥力水平、改进苗木培育方式三个方面提出了土壤改良的措施。

土壤质地;有机质;改良;林木繁育;西藏

西藏地理位置特殊,是我国的重要生态安全屏障,林业生态系统是西藏生态安全屏障最重要的组成部分,优质苗木供应是林业生态工程建设的最根本保障。由于区域环境条件差异显著,大部分区域自然条件严酷,在林业生态工程建设过程中,区外调运的苗木适应性差,外来物种威胁难以预计和把控等问题严重影响了西藏林业生态建设成效。为了满足“西藏生态安全屏障保护与建设” “建设美丽西藏” “西藏两江四河流域造林绿化”、拉萨市“绿色围城”建设等林业重点生态工程建设,对良种林木和良种种苗的需求,确保西藏林业生态工程建设顺利推进,预计每年需要造林绿化苗木6000万株,经过调查统计,目前西藏本地苗圃年苗木生产量不足3000万株,远不能满足林业生态工程建设对林木良种种苗的需求,因此急需建设西藏自治区林木良种繁育中心[1]。由于西藏高原特有的自然地理条件,土壤发育过程缓慢,土壤沙化、荒漠化严重,有机质含量低,土壤质地以沙土为主,因此,探明西藏自治区林木良种繁育中心土壤现状并进行合理的改良、提高土壤生产力是林木良种繁育中心建设中需迫切解决的问题。

1 自然地理条件

西藏自治区林木良种繁育中心位于拉萨市曲水县才纳乡, 29° 24′ 0″—29° 26′ 19″N, 90° 56′ 11″—90° 58′ 56″E,面积为554.8 hm2。该中心位于拉萨河河谷南岸的山前冲积扇,为拉萨河一级阶地,海拔3605~3750 m,地形较平坦。区域所属高原温带半干旱季风气候区,具有辐射强,日照时间长,平均气温低,日温差大,干湿季明显,雨季降水集中,冬春干旱、多大风等特点,主要自然灾害有干旱、山洪、冰雹、大风等;区内水文条件较好,地下水位2.5~3.0 m,洪水季节可上升到1.0 m左右,且拉萨河水源充足,拉萨河东西长约551 km,流域面积32471 km2,占雅鲁藏布江流域面积的13.5%,于曲水县附近汇入雅鲁藏布江;区域内常见乔木树种有藏川杨、银白杨、旱柳、垂柳、左旋柳、榆树、沙棘;灌木有砂生槐;草本有苜蓿、固沙草等。在复杂的地形地貌和气候条件的影响下,拉萨土壤类型多样,研究区的主要土壤类型有高山寒漠土、草甸土、草原土、亚高山草甸土、山地灌丛草原土等5个土类[2]。其中山地灌丛草原土比例最大,是冲积形成的砂土,土层较深厚,土质较差,含沙、石砾较高,土壤通透性好,但保水保肥能力较差。

2 土壤现状及存在问题

利用网格采样法,在曲水县才纳乡林木良种繁育中心范围内,分布均匀地采集砂性土壤样品10个,用于土壤机械组成及土壤养分分析。

2.1 土壤质地

从表1可看出,10个样品中都含有粗砂(2.00~0.50 mm)、中砂(0.50~0.25 mm)、细砂(0.25~0.075 mm)和粉砂(0.075~0.05 mm),但土壤细砂质量百分比普遍占60%以上,是土壤的主要组成部分,粉砂含量只有1号和8号土壤样品低于15%。虽然该区域地带性土壤为山地灌丛草原土(间有少量砂土),按照砂土的分类标准,该土壤质地类型分为粉砂和细砂两种,但1号和7号土壤样品的粗砂含量很高。由此可见,该土壤处于发育幼年,土层较浅,土壤中砂粒和石砾含量较多,初育特征明显。

表1 曲水县才纳乡林木良种繁育中心部分土壤质地样品号各粒级含量/%粗砂中砂细砂粉砂土壤质地类型土类147 7112 9531 248 10细砂土山地灌丛草原土210 232 6668 2618 85粉砂土山地灌丛草原土316 761 4961 6820 07粉砂土山地灌丛草原土46 141 3760 8731 62粉砂土山地灌丛草原土53 862 0471 1522 95粉砂土山地灌丛草原土617 432 3460 4519 77粉砂土山地灌丛草原土733 584 5546 4715 40粉砂土山地灌丛草原土85 246 9585 242 56细砂土砂土91 301 1580 7216 83粉砂土山地灌丛草原土106 903 4873 7115 90粉砂土山地灌丛草原土

土壤质地影响土壤水分、空气和热量运动,也影响养分的转化。质地和有效水容量之间存在密切相关性,砂性土壤颗粒越大,有效水容量越低。土壤质地也影响土壤毛管水的传导速度,砂土孔隙度大,传导度很低。林木良种繁育中心土壤机械组成中,均为各粒级不同的砂粒组成,且细砂含量比例高,缺乏粉粒和粘粒,因而无法形成稳定的团聚结构,虽然砂质土壤通气透水性能良好,植物根系易于深入和发展,但土温增高和有机质矿化都比较快,特别容易干旱,因而改良林木良种繁育中心的土壤质地是亟待解决的问题之一。

2.2 土壤养分及酸碱度

从所取土样的测定结果来看(表2),林木良种繁育中心土壤养分含量均很低。不管是氮、磷总量还是不同相态的氮、磷含量都非常低。全氮含量均在0.3‰以下,全磷含量更低,全钾含量相对较高,但可供植物快速吸收的速效钾的含量低,硝态氮的含量接近零值,铵态氮的含量非常低;有效磷的含量在1.17~4.32 mg/kg之间,无法满足植被生长的需要。林木良种繁育中心土壤养分含量极低,应该与土壤呈碱性及苗圃立地上生物量极低有关系。土壤中钾的含量相对较高,与粗骨土的特征相似,因为钾主要来源于土壤成土母质。

表2 曲水县才纳乡林木良种繁育中心土壤养分样品编号铵态氮/mg/kg硝态氮/‰有效磷/mg/kg速效钾/mg/g全氮/mg/kg全磷/%全钾/%pH(无量纲)11 39×10-20 0011 170 200 1090 0492 328 0626 70×10-30 0013 720 200 1330 0432 778 0431 15×10-20 0013 230 130 1980 0462 728 1941 08×10-20 0181 780 190 1580 0562 668 2452 82×10-20 0014 320 260 3130 0512 638 0961 03×10-20 0112 450 130 1860 0522 698 2471 40×10-20 0013 320 180 1740 0462 548 1283 00×10-30 0011 450 170 0990 0302 807 9096 30×10-30 0021 520 220 1270 0392 637 86102 08×10-20 0042 560 170 2380 0472 567 90

土壤氮、磷、钾和有机质含量的多少及pH值高低,是评价土壤肥力和制定林木良种繁育中心科学施肥措施的重要依据。林木良种繁育中心土壤呈碱性,不同营养元素对pH值的响应不一样。土壤中氮在pH值6~8时有效性较高,pH值<6时,固氮菌活动降低,而pH值>8时,硝化作用受到抑制;磷在pH值6.5~7.5时有效性较高,在<6.5时,易形成磷酸铁、磷酸铝,有效性会降低,在>7.5时,则易形成磷酸二氢钙,有效性也大大降低;硼、锰、铜等微量元素在碱性土壤中有效性大大降低[3-4]。另外,碱性土壤也不利于土壤的良性发育,破坏土壤结构,不利于植物生长发育和土壤微生物的活动。

3 研究区土壤改良方法

3.1 土壤质地的改良

由于林木良种繁育中心的土壤质地主要为粉砂土,细砂的比例极高,很难有效形成团粒结构,不能很好地协调植被生长所需的水分、热量、空气和养分。砂土由于含沙量大,质地轻,表现出沙、浅、漏的特性,即沙多泥少、土体松散、土层薄,土壤吸收性能差,漏肥漏水,有机质和各种类养分含量少,吸热、散热均快,昼夜温差大,不利于植物生长。可从以下几个方面改良砂土。

一是客土掺泥,改良土质。根据实际条件,苗圃土壤质地改良的目标为将砂土改为砂壤土,从取样分析结果来看,土壤中小于0.05 mm的土壤粉粒和粘粒含量为零,因此需要将小于0.05 mm粒级的粉粒和粘粒颗粒提到到15%以上。客土掺泥是改善沙性土壤,提高保肥、供肥和生产性能的关键措施。西藏高原区由于特定的地理条件限制,客土掺泥的可操行性不太高,可以考虑春汛期因地制宜地采用引洪漫淤的办法加以改良,即将带有细泥的洪水引入沙土沉积,既可增厚土层,又可改良了沙土质地,方法简便,一举两得。

二是大量增施有机肥。土壤腐殖质胶体的粘结力比沙粒强,增施有机肥可以改变沙土松散无结构的不良性状。有机质中的腐殖质成分可改善土壤的物理状况,促进土壤团粒结构的形成,是良好的土壤胶结剂;腐殖质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物,避免难溶性磷酸盐的沉淀,提高有效养分的数量;有机质为暗色物质,一般是棕色到黑褐色,吸热能力强,可改善土壤热状况;有机质含有极为丰富的氮、磷、钾和微量元素,分解后产生的二氧化碳是供给植物的碳素营养。因此,施用有机质肥在改良土壤质地和结构,提高土壤的水、肥、气、热的能力作用显著。

具体来说,林木良种繁育中心在大量增施有机肥的同时,应掺拌绿肥或松针土。有机肥能有效补充土壤中的有机质,建议大量使用,施肥量可达到375~450 m3/hm2。而拌绿肥和松针土,是改良碱性土壤的快捷有效方法。绿肥和松针叶土是由杂草、腐烂的松柏针叶、残枝等枯落物堆沤而成,呈较强酸性,一般在碱性土中掺入表层土质量1/5~1/6的绿肥或松针土,即可改善土壤的理化性状。

3.2 土壤肥力及酸碱度改良

林木良种繁育中心土壤的肥力等级非常低,pH值在8.0~9.0之间,属碱性土壤。提高土壤的肥力水平,改良碱性土壤,原则上降低碱度、改良土壤、提高肥力同时进行。

一是使用酸性肥料,如硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉、硫酸铵、硝酸铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾、硫酸钾等,定向中和碱性。如可以施用硫磺粉,每平方米的苗床,掺入100~200 g的硫磺粉,其酸性有效期可维持2~3 a;施用硫酸亚铁粉末,每平方米施入150 g的硫酸亚铁粉末,可使pH值降低0.5~1.0;对于特别粘重的土壤,用量可增加1/3。

二是多施农家肥,改良土壤,培肥地力,增强土壤的亲和性能,如施入腐熟的粪肥、泥炭、锯木屑、食用菌的土等。如在碱性土中掺入松针土,即可栽植喜酸性的花卉。

三是种植比较耐盐碱植物,如石榴、榆叶梅、夹竹桃、连翘、木香、枸杞、木槿、海滨木槿、紫藤、迎春、丁香、杜梨、合欢、泡桐、无花果、柽柳、黑松、杏、梨、月季、龙柏、周柏、侧柏、火炬树等,可以根据需要和高原的气候条件进行选择。同时进行合理的田间管理,防止次生盐渍化。

四是注意要施肥的方式,在盐碱土上不宜施用氯化铵肥料;铵态氮肥应要深施覆土,防止氨的挥发损失;磷肥可集中施用或与厩肥、堆肥混合使用,以减少磷的固定,提高肥料利用率。

五是增施磷钾肥。氮、磷、钾肥配合施用,能有效地提高肥料利用率,收到增产增收的良好效果。

六是浇施磷酸二氢钾溶液。在碱性土壤中,铁元素很容易被固定,变为不可利用状态,即便是施入较多的铁,效果也不会理想。因此,可用0.2%的磷酸二氢钾溶液或其它酸性肥料溶液来浇灌土壤,使土壤呈弱酸性,可促成土壤中的铁元素呈溶解状态,将有利于花株根系对铁素的吸收利用[5]。

在实施以上改良措施时,需注意施用深度。一般底肥应施到整个耕层之内,即15~20 cm的深度。对于有机肥、氮肥、钾肥、微肥,可以混合后均匀地撒在地表,随即耕翻入土,做到肥料与全耕层土壤均匀混合,以利于作物不同根系层对养分的吸收利用;磷肥由于移动性差,且施入土壤后易被固定而失去有效性,所以在底施时应分上下两层施用,即下层施至15~20 cm的深度,上层施至5 cm左右的深度,上层主要满足作物苗期对磷的需求,下层供应作物生长中、后期的磷素营养。

3.3 采用苗木轮作方式

很多研究结果表明,不管是作物连作还是苗木连作都会对植物生长形成障碍,主要表现为土壤生物活性下降,其中以土壤酶活性下降为主。土壤微生物数量下降,会降低土壤养分的转化效率,从而降低土壤有效养分的含量,对土壤肥力产生负面影响。对于林木良种繁育中心土壤来说,本身有效养分含量极低,更需注意其有效利用[6]。

相关研究结果表明,不同的植物进行轮作,其消除连作障碍的作用大小不一[7]。如旱、水轮作,采用亲缘关系越远的植物种类进行轮作等,其消除连作障碍的作用就越明显。因而,在林木良种繁育中心可以采用不同种的苗木进行轮作,促进苗木生长,促进土壤费力良性发展。

[1] 赵俊.浅谈西藏经济林良种工作的几点建议[J].农业与技术,2015,35(18):85.

[2] 周娟.拉萨土壤特点和分类浅述[J].西藏科技,2014(7):26-28.

[3] 周娟.浅谈拉萨土壤改良方法[J].西藏科技,2014(8):15-18.

[4] 胡俊,毛浓文,陈初红.拉萨市7县区耕地土壤pH值比较分析[J].西藏农业科技,2011,33(2):15-18.

[5] 努尔鲜,塔依尔.盐碱地改良措施[J].农村科技,2008(12):24-26.

[6] 邱贵云.林业苗圃地连作和轮作对苗木生长及土壤肥力的影响研究[J].福建林业科技,2007,34(2):109-111,118.

[7] 黄冲平,丁鼎良.水旱轮作对作物产量和土壤理化性状的影响[J].浙江农业学报,1995,7(6):448-450.

ConditionandImprovementofSoilintheImprovedTreeSpeciesBreedingCenterofTibet

XU Zhigao

(Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration,Changsha 410014,Hunan,China)

Based on sampling investigation, the physical and chemical conditions of soil in the improved tree species breeding center of Tibet were analyzed. The results showed that: The contents of soil were mostly slit and fine sand, which was rich in sand, with obvious premature characteristics; the soil nutrient contents lever was very low, including the nitrogen, phosphorus and nitrogen, phosphorus contents; t he soil was alkaline, and the pH value of soil was around 8, which had malign influence on soil’s physical and chemical properties and the absorption of nutrients. There aspects of measures were put forward to improvement the soil quality: improving the soil texture and structure; reducing soil alkalinity and improving soil fertility; improving seedling cultivation.

soil texture;organic matter;improvement;forest breeding;Tibet

2016-12-02

徐志高(1972-),男,湖南邵阳人,高级工程师,主要从事森林资源监测及林业规划设计工作。

S 714.611

A

1003-6075(2016)03-0049-04

10.16166/j.cnki.cn43-1095.2016.03.011

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