钟文玉,张孝波,谭明霞
(吉林省通化市二道江区林业局,吉林 通化 134003)
吉林省西部经济树种治理盐碱地模式研究
钟文玉,张孝波,谭明霞
(吉林省通化市二道江区林业局,吉林 通化 134003)
通过对盐碱地适宜经济树种的筛选,按照自然环境中树种与草种搭配、树种与树种搭配等盐碱地治理模式,并以造林成活率、经济效益、治理前后土壤有效成分等为主要指标开展了对比试验,选出经济效益好、治理效果明显的优良经济树种,结果表明:西伯利亚白刺、宁杞一号、大麻叶及内蒙古种源沙枣等耐盐碱树种,从存活率方面看,枸杞新品种对于中度盐碱地治理表现最好;西伯利亚白刺羊草复合模式对于重度盐碱地治理表现较好;内蒙古种源沙枣模式对于轻度盐碱地治理表现中等。从经济效益方面看,枸杞模式最好;改良土壤方面看,西伯利亚白刺模式最好。
经济树种;盐碱地;模式;对比试验
试验地点设在大安市红岗子乡襄平村,属于松嫩平原苏达盐碱土区,土壤为苏打盐碱土,土壤含盐量0.2%~1.0%,地下水位3~5 m,土壤pH值8.5~11,天然优势群落为碱蓬群落和羊草群落,其中碱斑(植被覆盖率低于5%)[1 ]分布广,面积占盐碱地面积50%以上。
该地区属于中温带季风气候,春秋两季多风,风向多为西南,平均风速4~5 ms-1,最高时达24 ms-1,大于8级风日数平均35.4 d。年平均气温4.3 ℃,无霜期133 d左右。年降雨量250~400 mm,属于半干旱区。
2.1 吉林西部盐碱地适宜经济树种筛选
2.1.1 参试树种 根据苏打盐碱土区特殊的土壤、气候条件,有针对性地选择了抗盐碱能力较强的经济树种作为参试树种[2]:枸杞优良品种—宁杞一号、血杞一号和大麻叶,西伯利亚白刺,沙枣有内蒙古种源和新疆种源,沙棘等7个树种。
2.1.2 试验方法 7个参试树种均采用容器苗盆栽和盐碱地造林两种试验方式。试验均采取随机区组试验设计,设3次重复。造林试验小区面积300 m2,每小区内栽100株,株行距1 m×3 m。两种试验均采取相同的抚育管理措施。
2.2 经济树种盐碱地治理模式选择研究
2.2.1 模式设计
(1)西伯利亚白刺与羊草配置的林草复合治碱模式[3];
(2)宁杞一号、血杞一号和大麻叶不同品种配置的治碱模式;
(3)内蒙古种源和新疆种源沙枣治碱模式。
2.2.2 试验方法 以治碱效果好、经济效益高为试验目的,开展了3种模式对比试验,筛选出最佳模式。
每种模式栽植10 hm2左右,共计33.3 hm2;
栽植方法:均采用春季机械开沟整地,人工台上穴状栽植[4]。
3.1 吉林西部盐碱地适宜经济树种筛选
3.1.1 各耐盐碱经济树种抗寒性试验
(1)田间抗寒性测定。对7个树种进行了田间抗寒性测定,并计算了抗寒性指数,结果见表2。
表2 耐盐碱经济树种抗寒性测定表
注:冻害分级标准:1:没有或有轻微冻害;2:有冻害但可恢复;3:梢部干枯;4:梢部干枯部分占1/3~1/2;5:不能萌发甚至死亡。Xī为每等级的植株数;X为调查的每品种植株数。级别:Ⅰ=指数1.0~1.5;Ⅱ=指数1.51~2.5;Ⅲ=指数2.51~3.5;Ⅳ=指数3.51~4.5;Ⅴ=指数4.51~5.0。
从表2田间抗寒性的测定可以发现,西伯利亚白刺最抗寒;枸杞次之,其中宁杞一号、大麻叶比血杞一号抗寒性好;沙棘中等;沙枣抗寒性稍差,其中内蒙古沙枣比新疆沙枣抗寒性好。
(2)试验室电导法配合Logistic方程进行抗寒性测定分析。当年生枝条中部为试验材料,于2013年1月对5个耐盐碱经济树种(西伯利亚白刺、宁杞一号、大麻叶、内蒙古种源沙枣和沙棘)进行了低温冷冻试验。低温胁迫温度分别为:-10 ℃(对照)、-15 ℃ 、-20 ℃ 、-25 ℃、-30 ℃、-35 ℃、-40 ℃、-45 ℃。每个温度设3个重复。冷冻24h后取出,在4 ℃下解冻12h,先用自来水冲洗干净,再用去离子水冲洗3次,最后用洁净的纱布擦净后晾干。
每样品称质量0.50g,放入50mL三角瓶中加入40mL蒸馏水,于室内静置10h,测得的电导值为煮沸前电导值。然后沸水浴15min,静置2h,测得的电导值为煮沸后电导值。计算出相对电导率(见表3)。
表3 各树种不同温度下相对电导率 %
半致死温度可作为植物抗寒性的重要指标之一。本研究通过在不同低温处理下,得出各树种的相对电导率曲线呈“S”形,应用电导法配合Logistic方程求出“S”形曲线的拐点温度能较准确地估计出植物组织的低温半致死温度。
在不同低温处理下,得出植物的相对电导率曲线,通过曲线拐点温度较准确地估计出植物组织的低温半致死温度 ,其计算结果见表4。
表4 各经济树种半致死温度统计
从表4中可以看出,5个测试树种中,内蒙古种源沙枣和沙棘抗寒性最差(-38.0 ℃,-39.4 ℃);宁杞一号和大麻叶抗寒性较好,半致死温度分别为-40.08 ℃和-40.04 ℃;西伯利亚白刺最抗寒,半致死温度达-43.7 ℃。
3.1.2 不同盐碱地类型各经济树种造林保存率试验 2007年对参试树种开展了造林对比试验,造林后第二年调查不同盐碱程度试验地造林保存率,结果见表5。
表5 不同经济树种在轻、中、重度盐碱地造林平均保存率
从表5中可以看出,西伯利亚白刺在轻、中、重度盐碱地造林保存率均较高;宁杞一号、大麻叶在轻、中度盐碱地造林保存率较高,保存率在83%~93%,重度盐碱地造林保存率明显下降;沙枣和沙棘在轻度盐碱地造林保存率可达85%以上,中、重度盐碱地明显下降,尤其沙棘下降的幅度更大,最低不足10%;并在造林4年后出现死亡现象。
同时对2008年、2009年和2010年轻、中、重度盐碱地的保存率进行了方差分析,结果见表6、表7。
表6 2008年方差分析表
表7 2009年方差分析表
表8 2010年方差分析表
从方差分析结果看,无论是2008、2009还是2010三年保存率品种间、处理间差异均显著,说明不同品种、不同盐碱含量对保存率均影响显著:西伯利亚白刺在轻、中、重度盐碱地上造林保存率最高;枸杞在轻、中度盐碱地造林保存率较高,重度盐碱地稍低,其中宁杞一号和大麻叶高于血杞一号;沙枣在轻度盐碱造林保存率较高,中、重度盐碱地造林较低,其中内蒙古种源沙枣高于新疆种源;沙棘在轻度盐碱造林保存较高,中、重度盐碱地造林最低。
综上,西伯利亚白刺可耐重度盐碱;枸杞耐中度盐碱,其中,宁杞一号和大麻叶优于血杞一号;沙枣均耐中、轻度盐碱,其中内蒙古种源沙枣优于新疆种源;沙棘耐轻度盐碱。
表9 重度盐碱地不同模式造林保存率(%)
树种2008年ⅠⅡⅢ平均2009年ⅠⅡⅢ平均2010年ⅠⅡⅢ平均沙枣模式85.285.185.085.178.975.280.078.069.072.571.270.9枸杞模式94.894.294.294.490.290.590.890.590.581.687.786.6西伯利亚白刺模式96.695.797.596.695.191.593.393.395.386.78990.3
3.2 不同经济树种盐碱地治理模式对比试验
3.2.1 不同经济树种盐碱地治理模式保存率对比试验 选择通榆什花道乡的重度盐碱地,建立了不同模式对比试验林,开展了连续3年的保存率调查,结果见表9。
从表9我们可以看出:三种模式保存率差异显著,西伯利亚白刺保存率最高,枸杞次之,沙枣的保存率稍低。
表10 不同模式治理前后土壤pH值及含盐量
3.2.2 不同经济树种治理盐碱地前后土壤变化对比试验 对3个治理模式开展了治理前后土壤性状对比试验,测定了0~40cm土壤的理化性质,具体包括pH值、含盐量、有机质、全氮、全磷、全钾的含量结果见表10和表11。
表11 不同模式治理前后土壤有机质及全氮、全磷、全钾含量mg(100g)-1
从表10和表11中可知,3种模式治理前后土壤pH值、含盐量均呈现下降趋势,而有机质、速氮、速磷、速钾的含量则表现为增加的趋势。3种模式中西伯利亚白刺模式治理前后相比,pH值、含盐量下降幅度最大,而有机质、速氮、速磷、速钾含量增加的最多,表明西伯利亚白刺模式表现出的治理效果最好。
筛选出的耐盐碱树种有:西伯利亚白刺、宁杞一号、大麻叶及内蒙古种源沙枣。从保存率方面看,枸杞新品种中度盐碱地治理模式表现最好;西伯利亚白刺羊草复合重度盐碱地治理模式表现较好;内蒙古种源沙枣轻度盐碱地治理模式表现中等。从经济效益方面看,枸杞模式最好;改良土壤方面看,西伯利亚白刺模式最好。
[1] 林士杰,张忠辉,张大伟,等.盐碱地造林树种选择及抗盐碱造林技术研究进展[J].中国农学通报,2012,28(10):1-5
[2] 王鸿伟,宁晓光,王恩海,等.抗干旱耐盐碱树种的选择[J].林业科技,2006,31(3):12-15
[3] 王国柱,王秉喆,黄雪峰,等.苏打盐碱土区小果白刺造林效果的研究[J].吉林林业科技,2009,38(2):11-13
[4] 张乃华.耐盐碱树种选择与栽植模式示范与推广[J].林业科技情报,2011,43(1):22-24
Optimal Management Model for Economic Tree Species in Western Jilin Province in Saline Alkali Land
Zhong Wenyu, Zhang Xiaobo, Tan Mingxia
(Forestry Bureau of Erdaojiang District, Tonghua City, Jilin Province, Tonghua 134003, China)
Through screening for economic species in saline-alkali soil, according to the alkali control modes (tree species and grass seed ,and tree species with tree species) in natural environment,comparative experiments were conducted by taking survival rate of afforestation, economic benefit, active ingredients of soil before and after combating as primary indicators. Superior economic species with optimal economic benefit and significant control effect were selected. Result shows that among salt-tolerant tree species :Nitrariasibirica,Lyciumbarbarum‘Ningqi Yihao’,Cannabissativa,Elaeagnusangustifolia(Inner Mongolia provenance ), from the aspect of survival rate, control modes of new varieties ofLyciumchincnsein the moderate saline-alkali land is the optimal; compound modes ofNitrariasibiricaandLeymus chinensisis better;the control mode ofElaeagnus angustifolia(Inner Mongolia Provenance) +mild saline-alkali land performed moderate. From the economic benefit,Lycium chinensemode is the optimal;from the aspect of the soil,Nitrariasibiricamodeis the optimal.
economic species;saline-alkali land;mode; comparative experiment
1005-5215(2016)12-0023-03
2016-11-14
钟文玉(1967-),男,吉林通化人,大学,高级工程师,现从事森林资源管理工作.
S79;S287
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2016.12.007