红松果林套种紫花苜蓿栽培技术及效益分析

刘才 李正华 康迎昆 王洪梅 李春明 周志军 郭成博 张海峰*

(1.林口县林业草原局，黑龙江 牡丹江 157600；2.黑龙江省林业科学研究所，黑龙江 哈尔滨 150081)

经过多年农业单一种植的退耕还林地，水土流失比较严重，土壤肥力大幅度下降，土地生产力水平低，效益差，未来可能造成大面积退耕还林地撂荒弃耕，土地资源浪费。红松全身都是宝[1]，除了木材优质外，红松果仁营养丰富。红松果仁含油率55%—73%，含蛋白14.8%，是高档的滋补食品[2]。随着结果型红松坚果林选育技术的不断进步和快速发展，红松坚果林已经成为目前东北山区坚果经济林树种培育的主要对象之一[3]。但收益周期长、种植密度太低、土地利用效率比较低、人工抚育成本过高、劳动力不足等问题严重制约了红松坚果林的发展速度与水平。利用红松经济效益期较长的特点，在林地内套种短平快的经济作物则有利于红松果林的长远发展。紫花苜蓿(MedicagosativaL.)属多年生的豆科牧草，富含蛋白质、维生素等多种营养成分，是世界各国栽培面积最广的主要牧草和饲料，被称为“牧草之王”[4-8]。紫花苜蓿属深根植物，根粗壮，根茎发达[9]，茎直立，适应性广，对土壤要求不严格，可以作为绿肥使用。红松(PinuskoraiensisSieb.et Zucc)幼龄期生长较慢，在行、株距为(3—5)m×(3—5)m 情况下需要10—12年后才能渐郁闭。这几年，随着中国经济的快速发展，东北山区开始营造大面积的红松果林，在红松幼龄期间套种紫花苜蓿，通过林草复合经营，以草压草，培肥地力，既可以降低抚育成本，又可以发展畜牧业，实现红松果林近期与远期效益的有机结合。

1 套种栽培技术

1.1 林地选地

红松果林应选择阳坡、半阳坡、阴坡和半阴坡，要避开风口和低洼地，也可以在风口处营建防护林。海拔低于1 000m，坡度≤15°，坡向以北坡为主，也可以是东坡及西坡，山脚位置可以是南坡向。坡位可以选择山坡中部和下部，土壤肥沃且排水良好的地块，表层土壤有机质含量≤8%，pH为5—5.6[10]。退耕还林地可以放宽选地条件[11]，有利于加快退耕还林地还林还草。

1.2 品种选择

紫花苜蓿应选择适应黑龙江省生态环境、产量高、抗性强的品种，如“农菁”系列[12-13]、“龙牧”系列[14-15]、中苜1号、敖汉等。

红松种穗的优良与否和适宜的嫁接技术是红松果林造林成败的关键因素，优良的红松种穗有利于果林的丰产和稳产。红松一定要选择经良种认证的优良无性系，也可以选择优林分面积大于0.5hm2，长势中等以上、抗病性强、结实株率在50%以上[16]的红松。

1.3 红松果林营建

利用育苗床或营养杯培育的红松嫁接苗，嫁接后第2年就可以用于营建红松果林。红松无性系数量应大于50个，并且要把同一生态区的无性系定植在一个小区或一个大区内。坡度较大的地段最好进行鱼鳞坑整地，坡度较小的地段可采用沿等高线整地。采伐迹地、荒山荒地需要全面清林，沿着等高线定点。一般行间距为(3—5)m×(3—5)m，红松苗可以是实生苗，也可以是红松嫁接苗。整地要在红松定植前一年秋季完成，红松栽植时穴面直径60cm，穴深40cm。苗木要栽正扶植，不要漏根也不要窝根。苗木栽植深度要以苗木原根际土印为宜。用营养杯育的红松嫁接苗栽植时，取下营养杯，将苗木栽植到挖好的土坑中，四周覆土并踏实。成活率要大于90%以上，低于90%要进行补植，保证红松果园的成活率，补植在第二年春季完成。

1.4 套种方式

以红松果林为主要培育目标，在保证红松果林每亩株数基本不变的情况下，在红松果林行间套种紫花苜蓿。红松与紫花苜蓿间距50—60cm，随着红松的长高，紫花苜蓿距离红松的距离可以适当调大。

1.5 紫花苜蓿播种

黑龙江省紫花苜蓿适宜播期为5月份。播种方式包括撒播、条播，以条播最好，也可以使用专用的撒播机进行条播，行距30cm，播量150—180kg/hm2，播后及时镇压保水保墒，确保出全苗。

1.6 水肥管理

紫花苜蓿虽有根瘤菌固氮的特点，但在贫瘠的荒地、荒山、退耕还林地上，在播种时要施入优质农家有机肥8 000kg/ hm2，尿素70kg/hm2、磷二铵70kg/hm2作种肥，次年在紫花苜蓿大量根系生长前要施氮肥和磷二铵[17]。在幼苗成株以后需施大量的磷肥，除播前用磷肥作底肥以外，每年秋季最后一次收割后，根据土壤肥力和肥料的特性确定施肥量，结合秋耕整地施入腐熟的农家肥16—30t/hm2。红松尽量施入有机肥，化肥根据土壤肥力来确定施入量。

1.7 主要病虫害防治

红松幼树主要害虫是松大蚜，一般在6月至7月份发生，平时多注意观察，出现虫害时及时喷施40%氧化乐果乳油800—1 000倍液效果较好。红松幼树出现红松落针病时，在5月至6月份期间用300—500倍的代森锌液喷施即可。

春季苜蓿萌发后，要经常留心观察苜蓿的生长状况，这个时期牧草极易受病虫害危害，要及时发现及时采取防治措施。紫花苜蓿病害主要有苜蓿霜霉病、苜蓿白粉病、苜蓿黑茎病、苜蓿黄斑病等。霜霉病可用福美双、代森锰锌等农药防治；褐斑病可用百菌清、伐森锌防治；白粉病可用灭菌丹、甲基托布津、苯来特等农药防治。

对苜蓿危害较为严重的害虫有浮尘子、蚜虫、潜叶蝇、盲蝽蟓等，上述虫害可采用敌百虫、马拉硫等防除。地老虎可用敌杀死防治；金龟子可用西维因防治。苜蓿草病虫防治时，要注意红松幼苗的生长情况，尽量减少对红松幼苗的伤害，化学药剂会影响苜蓿的品质，不可长期使用。

1.8 红松幼树的管理

红松行内及植株附近的杂草、杂树应及时割除，有利于红松的生长和林内通风。也可以定植后在红松1m宽的栽植带内覆盖秸秆，秸秆厚度终年保持在15—20cm厚度。在春天的时候，可以把红松附近的秸秆耙到边上，有利于地温的提高。地温上来后，再把秸秆覆盖上，覆盖物可以保持水土，控制杂草，提高土壤肥力。营建红松果林5—7年后进行树势管理，每年树液开始流动前，用枝剪剪去不利于接穗生长的砧木侧枝，用铅油封口。

1.9 紫花苜蓿收割和利用

紫花苜蓿从始花期至盛花期约为7—10 d，第一次刈割在始花期最为适宜，此时蛋白质含量最高。收割太晚，苜蓿茎秆老化，容易落叶影响品质。选择晴朗天气收割最好。收割头茬留茬5cm，过高影响产量及后续的生长。秋季最后一次收割留茬高度7—8 cm，并留有40—50 d的生长期，有利于根部积累养分和来年春季的生长[17]。北方容易被雨水淋湿，在雨季时注意牧草晾晒及防雨、防霉。紫花苜蓿的最好利用方式是养殖牛、羊，直接利用一部分，再储存一部分。红松果林与畜牧业结合，以短补长，更有利于红松果林的长期发展。

2 效益分析

2.1 生态效益

红松果林与紫花苜蓿复合种植体系可以多层次搭配充分利用光能，提高光合利用率[18]，促进林木生长，提高林产品的质量，提高系统的生物量。在夏季林草复合系统能够提高林内湿度，降低温度，减轻草本植物的日灼现象；在冬季林草复合系统能够阻挡寒风，能减少林草复合系统的热量散失[19]。这样能提高林草复合系统植物生产力，充分发挥林草复合系统的生态效益。林草复合种植能增加系统的生物多样性，有效地保护和利用自然天敌对有害生物的控制，协调化学防治与生物防治的矛盾，减少化学农药对系统的污染，改善复合系统的生态环境[20]。生物多样性越丰富，系统就越稳定，病虫害就越少，进而增加与提高林草生物量和产量，使复合系统的生态效益达到最大化。在林草复合系统中，合理的套作可以改善土壤的孔隙性和结构性，降低土壤容重，增加土壤有机质的含量，提高土壤的肥力[21]。在排水良好的土壤中，生长良好的苜蓿能提升土壤有机质水平。在自然干旱地区，在可获得土壤的水分和肥力的情况下，苜蓿通常每亩产出167kg干物质。水分充足时，苜蓿会完全发挥生产潜力，每亩产出500kg干物质，植物组织含氮量达到3.5%—4.0%，供氮量超过15.2kg/亩[22]。林草复合系统可利用自身的多层次植被覆盖来保持水土，苜蓿根能生长至土壤1.5m深处，保持水土效果明显；同时低矮致密的植被层减少了雨水对土壤的侵蚀[23]，有效地减少土壤流失。

2.2 经济效益

实验地选在黑龙江省林口县中三阳林场的退耕还林地，土壤退化严重，暗棕壤，前茬作物为玉米。红松果林的行距5m，株距4m，红松留1m宽的生长带，行内覆盖秸秆控制杂草。2016年5月4日在红松果林幼龄林里套种紫花苜蓿(龙牧806)，2017年6月25日和9月10日分别2次刈割紫花苜蓿并测定产量，与红松单作的效益比较情况如表1所示。

表1 红松果林套种紫花苜蓿与红松单作的效益比较 单位：kg/hm2，元/kg

由表1可知，红松果林与苜蓿复合种植模式较红松无性系单栽增加纯收入5 066元/hm2。红松果林套种紫花苜蓿经济效益明显，而且提高了土地利用率，减少了水土流失。红松定植后，一般生长8—10年才能获得经济效益，本研究在不影响红松正常生长的情况下，提前获得经济效益，紫花苜蓿有效土地利用面积为60%以上。紫花苜蓿可产干草5—7t/hm2、鲜草40t/hm2，林草复合经营种植成本约为4 500元/hm2，干草销售价格为1 800元/t，以牧草为经营对象，每公顷效益为4 500元，同时降低红松抚育成本1 500元/hm2，综合收益约6 900元/hm2。

3 技术小结

红松是东北山区主要经济林树种，当用来生产坚果时，栽植密度较低，林间的空地较大，林地内套种牧草，以短养长，既可以发展畜牧业，又可以防止退耕还林地土壤的进一步退化。这种经营模式不仅提高了林地生产力，增加了林分稳定性，改善了林分结构，实现林地的可持续发展，同时也获得了可观的经济效益。红松果林与林草复合种植模式更有助于黑龙江省畜牧业的发展。

红松果林套种紫花苜蓿在技术方面要考虑以下几个方面：(1)选用结实、性状优良的红松种穗嫁接能保证红松果林的稳产和丰产，并且嫁接后7—8年普遍结果。若采用红松结实性不好的穗条嫁接，20年后存在个别结果甚至根本不结果的现象；(2)依据《红松果林丰产技术规程》(LY/T1629—2005)和近40年来红松果林的管理经验，红松的适宜定植密度为5m×5m。有些后补植苗木达不到嫁接标准时，要预先保留出一定的红松嫁接苗木，所以可以采用初植密度株行距为2.5m×5m，每公顷栽植80株。栽植或者嫁接后1—2年，根据红松成活率做局部调整。(3)在种植苜蓿的同时可以与其他禾本科草和豆科作物混播能持续抑制杂草，苜蓿能长期抑制杂草种子产生。红松果林内套种的紫花苜蓿可以定期放牧或刈割，对其不会产生影响。为了使套种的紫花苜蓿种子生产和杂草抑制效果达到最佳，在生长季期间通常苜蓿长到7.6—12.7cm高时就要刈割。