李晓艳,杨福多
宁夏固原市六盘山林业局,宁夏固原 756400
沙棘别名醋柳或酸刺,是胡颓子科沙棘属的灌木或小乔木,具有发达的根系,水平根系长度超过了10 m,根系上有根瘤菌,属于非豆科固氮植物,可进一步增强土壤肥力,是生态经济树种。沙棘的抗旱、耐寒、耐盐碱、耐贫瘠能力较为突出。
宁夏位于中国西北部的黄河中上游地区,境内海拔在1 100~1 200 m之间,地势从西南到东北逐渐倾斜,是典型的大陆性气候[1]。主要气候特点是冬季寒冷漫长、夏季炎热短暂、春季回暖快、秋季冷凉干旱,日照时数充足,土地沙漠化严重,生态环境十分恶劣。在宁夏地区栽种沙棘可以减轻水土流失,改善环境,改良土壤,还可以提升农民经济收入水平,实现区域内生态、经济的全面发展。
沙棘是多年生小乔木,果实中的维生素、微量元素,如铁、铜、锌等含量较为丰富,还含有维生素C、氨基酸、血清紧张素、香豆素、植物抗生素,可灭杀人类致癌细菌,经常食用有利于中枢神经系统发育,同时还有抗凝固、抗痉挛、抗肿瘤的作用。自身生物活性和药用价值较高,还有抗衰老、养脾健胃的作用,可治疗刀伤、烧伤、烫伤及多种疾病,防癌、防辐射、抗肿瘤的作用也极为明显[2]。
沙棘是落叶小乔木,树高大都在2~3 m之间,植株长势呈现出中等水平,分枝中粗,新梢呈现褐绿色,有刺,果实是橙黄色的椭圆形,单果平均重量在0.5~0.9 g之间,雌雄异株。沙棘结果期时间较早,栽种的第2年就能结果,3~5年后会大量结果,而6年后则进入盛果期,2017—2018年后则进入衰老期,经济寿命大都在2018—2020年。每年4月下旬至5月上旬是沙棘开花期;5月上旬是幼果生长期;7月果实缓慢生长;8—9月份则是果实膨大期;9—10月果实进入成熟期,且成熟期的果实挂果时间偏长[3]。因沙棘果实偏小,在生长发育中果实消耗的营养成分较少,植株很容易成花,且每年的产量较为稳定。
沙棘有较强的适应性,自身抗寒、抗旱、耐贫瘠、耐盐碱的能力较为突出,对土壤没有严格要求,可以在年降水量500 mm、日照时数超过2 500 h的沙壤土中生长发育,可以忍受-50.0℃的低温天气,在干旱地带也能正常生存。根系上有根瘤菌存在,可固定空气中的氮素,生产中无需专门施加肥料就能有一定产量。
沙棘植被可以减少风沙运动,防止地表被风蚀,还可以恢复沙化地区的植被,对脆弱生态环境的改善较为有利,能在短时间内恢复生物链[4]。沙棘植被可以破坏地面风速廓线变化,增加零风速平面的位移高度,进而影响高层的风速变化。沙棘根系能固化表层沙土,阻碍沙流中的悬移物,以起到沉降作用,有效增强防风治沙效果。此外,沙棘还能改良土壤,栽培沙棘可以阻挡风沙流、改善生态环境,有利于后期植被恢复。因沙棘栽培中对立体条件和管理工作有较高要求,为了提升沙棘成活率,应做好后期管理工作。
沙棘属于阳性树种,温度对沙棘生长发育产生的制约作用较为明显。沙棘树可以生长在年平均气温-3.0~10.0℃的地区,沙棘果可以忍受-50.0℃以下的严寒天气,也可以忍受50.0℃以上的高温天气。当外界平均气温在24.0~27.0℃之间时,沙棘种子可以正常发芽;而沙棘开花期的适宜温度范围则在12.0~14.0℃之间;枝条生长发育中的适宜温度在17.0~20.0℃之间,果实成熟期的适宜气温则在22.0~25.0℃之间。宁夏多年平均气温在5.3~9.9℃之间,呈现出北高南低的分布特征。其中,兴仁、麻黄山和固原市平均气温不足7.0℃,其他地区年平均气温则超过了7.0℃,尤以中宁和大武口年平均气温达到最高。
宁夏主要气候特征是冬季寒冷、夏季酷热,年内以7月平均气温最高,达16.9~24.7℃,1月平均气温最低,处于-6.5~9.3℃之间,气温年较差大,高达25.2~31.2℃。沙棘生长初期对温度条件的反应较为敏感,宁夏四季温度变化基本满足沙棘不同生长发育阶段的需求。每年11月—翌年3月是沙棘休眠期,宁夏该阶段的平均气温在-21.5~-6.4℃之间,基本可以满足沙棘自然休眠对低温条件的要求,最低温度也不会对沙棘产生冻害。在开花期内,沙棘花原基在8.0℃左右产生,而平均气温不足0℃时虽然会有花芽分化,但不太明显,当昼夜平均气温稳定通过5.0℃时,此时的花蕾开始萌动。若平均气温稳定在6.0~10.0℃之间,沙棘会开花,尤其是平均气温达到了10.0℃,开花速度达到最快;针对同一山梁上的沙棘来说,阴坡比阳坡沙棘开花时间要晚;每年4—5月中下旬是沙棘开花期,此时宁夏的平均气温在10.0℃以上,有利于沙棘的开花、授粉、受精、坐果的开展较为有利[5]。
每年6—8月是果实生长期,宁夏该阶段的平均气温在18.0℃左右,有利于沙棘果实的生长发育;尤其是6月下旬至8月初,因温度偏高和光照时数充足,有利于积累和转化光合产物,还有利于形成优质、高产的沙棘果实。当地面温度超过5.0℃时,沙棘根系开始活动,随着地温的上升,新的根系继续生长,尤其是地温在15.0~20.0℃之间时,可加快沙棘根系生长发育速度;当平均气温稳定通过12.0℃时,枝条开始生长。宁夏温度条件对沙棘生长发育较为有利。
沙棘属于喜光性作物,自身耐旱性水平较强,不耐水湿,适宜生长在干旱地区。宁夏多年平均降水量在166.9~647.3 mm之间,从南向北逐渐降低;四季降水分布极不均匀,表现为夏秋多、冬春少,降水较为集中,总体降水量偏少,降水高峰期与热量高峰期始终保持同步。年内降水以夏季最多,几乎超过了年内降水量的70%,夏季高温高湿特征较为明显,此时恰好是沙棘果迅速膨大期,充足的热量和水分对优良沙棘果的形成较为有利。每年4—5月是沙棘萌芽和开花期,若该阶段湿度过大,且温度缓慢上升,会推迟萌芽,还会降低授粉率,极易滋生病害。沙棘果实膨大期内对水分的需求较大,果实成熟期内只需要较低的相对湿度即可。宁夏4—9月的平均相对湿度在50%左右,空气较为干燥,基本可以满足沙棘生长对湿度条件的需求[6]。
沙棘是喜光照的阳性树种,要求种植区内年日照时数超过1 500 h,若光照时数不足,会降低光合产物量,减弱沙棘树长势,尤其是根系生长显著不良,自身抗寒、抗旱、抗碱及抗病能力均有不同程度的下降,还会对果实品质产生影响。宁夏多年日照时数在2 250~3 100 h之间,日照百分率为50%~69%,是全国日照资源较为丰富的地区之一。境内海拔高,很少有阴雨天气出现,辐射强度高。从沙棘叶芽萌动到果实完全成熟这段时间将近有半年,而这段时间宁夏月平均日照时数均超过了270 h,尤其是超过0℃条件下的日照时数在1 800 h左右,将近全年日照时数的60%左右。当地光照条件可以有效满足沙棘不同生长发育阶段对光照条件的需求。
成熟的沙棘种子主要包括生理成熟和形态成熟2种,前者是指经过对应生长期后,种子大小固定,且积累的干物质较为丰富,种胚已经成熟,此时种子的含水量较高,种皮却不太饱满,会继续成熟;后者则是沙棘种子完成了全部生长发育过程,果实表皮趋于软化,且色泽鲜亮,含水量较小,果实中物质很难溶解,且种仁饱满,种皮坚硬度较高,且抗寒能力强,在休眠期后种子有一定质量,发芽率很高。在采收沙棘种子时,优先选择形态成熟的种子。
不同的沙棘品种因种植区的地理位置和立体条件不同,成熟期也存在一定差异。与黏重、潮湿的土壤条件相比,沙质土壤下的种子成熟时间偏早。对于同一颗沙棘树的种子来说,因在不同部位生长,成熟期时间也不尽相同。为了保证种子采收的品质和质量,需第一时间采收形态成熟的沙棘种子。沙棘枝条的果柄短且有很多锐刺,很容易刺破果皮,使果汁溢出,增加采收果实的难度。采收时间大都选择在冬季,若平均气温在-15.0~-8.0℃以下,会增加沙棘果实的硬度,耐挤压性增强,果柄脆弱,有利于采收工作的正常开展。采收沙棘果实主要有3种方法:第一,在早晨寒冷时段采收,直接在沙棘树下铺帐子,选择木棒轻敲枝条,受力的作用果实会下落;第二,设计长度为1 m的铁丝,端部弯曲成半圆环,与枝条上的果实轻轻接触后,利用结果工具采收果实;第三,在果实表面直接喷洒化学药剂,使果实自然脱落。采集完果实后,选择石滚子碾压,将其在浸泡在水中24 h,揉掉果皮,选择清水反复冲洗,将里面的杂质清除干净,晒干后贮藏。寒冬时期采集的果实可捣碎果皮,选择清水搅拌清洗,之后过滤晒干。
3.2.1 苗圃地选择在选择育苗地时,优先选用地势平坦、土壤肥力好、水源充足且排水条件良好的沙壤土,不宜选择黏重土壤作为育苗地。选择完苗木地后,需做好精耕细作,选择225~300 kg/667 m2硫 酸 亚 铁 开 展 土壤消毒工作,同时将土壤肥力与粪肥质量相结合,合理控制施肥量。可施加450 kg/667 m2有机肥,而施加300 kg/667 m2磷肥和225 kg/667 m2碳酸铵作为底肥。
3.2.2 种子处理实际上,沙棘种子偏小,种皮硬且厚,油脂含量高,种皮还有棕色胶膜,吸水性差,不利于发芽,在播种工作未开展前需要将种子完全浸透在水中,以实施催芽工作。在开展催芽时,可选择0.5%的高锰酸钾水溶液对种子浸泡消毒,将时间控制在2 h左右,随后催芽。常见的催芽方式包括雪藏催芽和温水浸种催芽。其中,雪藏催芽主要是认真挑选并消毒当年采收的沙棘种子,并在含水量适宜且背阴区域挖坑,在坑内直接堆放种子和积雪,次年春季积雪融化后,按照1∶3的比例将种子与湿沙混合,温暖条件下催芽。为了延缓种子发芽时间,需控制好温度,若种子裂口率处于30%,就能开始播种。由于这种催芽方式是在低温条件下进行的,有效保持了种子养分和水分,催芽效果较好,还能整体出苗,进一步提升了幼苗抗性水平。温水浸种催芽则是在播种前半个月进行,将种子直接浸泡在50℃的水温下,浸泡时间24 h左右,随后将种子捞出与湿沙混合,在温度条件适宜的情况下可正常催芽,每天将种子堆翻动2~3次即可,一旦发现缺水及时补充,始终确保室内温度在13.0~18.0℃之间,4 d之后种子就能发芽,若出苗率达到了50%就能进行播种。
3.2.3 播种时间与播种量春季播种时比较适宜将播种期提前,当5 cm处的土层温度达到9.0~10.0℃时,沙棘种子就能发芽,最适宜的温度条件在14.0~15.0℃之间,4月播种最佳。在播种工作未开展前,应浇透底水,在适宜的土壤湿度下做好浅翻耙平,根据间距15~20 cm范围,控制条播行距,同时,根据5~8 cm间距控制播幅。土地的下种量在75~150 kg/667 m2之间,同时覆盖1~2 cm厚的细土。沙棘出苗后,第一时间进行喷灌,并做好遮阳工作,防止因温度较高而出现灼伤;若播种时间在秋季,在土壤还没有封冻前播种,种子消毒后直接播种即可。翌年春季幼苗生长整齐,扎根深,此时沙棘抗性较轻,可大幅度提高苗木质量。
3.3.1 控制栽培密度在控制宁夏沙棘栽培密度的过程中,应考虑树冠和行间距。针对没有间作的沙棘,控制株行距为2 m×4 m,种植沙棘苗木83株/667 m2,针对间作的沙棘,株行距则为1.5 m×8 m。针对没有采条的沙棘,株行距为1 m×3 m,种植220株/667 m2。目前,在宁夏地区种植沙棘的过程中,应考虑当地水土保持、防风固沙等工作需求,在当地环保工程技术规范的基础上栽培沙棘,理论上将沙棘株行距控制在1 m×4 m最佳,每亩种植沙棘110株/667 m2,以更好地保护水土。
3.3.2 肥水管理应做好沙棘田间肥水管理工作,第一时间浇灌和施肥,确保沙棘苗木正常生长发育。在苗木定植过程中,可施加农家肥,每株施加农家肥10 kg,保证定植水适宜,根据沙棘不同生长发育阶段浇灌相应水量。每年在沙棘萌芽期、生长前后期、入冬之前做好人工灌溉工作。在种植中积极引入现代化的沙棘栽培方式,利用集雨补灌工程,通过鱼鳞坑、铺设塑料的方式截留水分,充分满足沙棘生长发育中的水分条件。沙棘幼苗生长期对氮肥有较大需求,将增加磷钾肥量。在施加氮磷钾肥的过程中,可根据1∶2∶1的比例施加磷酸二铵。
3.3.3 修剪整形在沙棘生长发育过程中,若根系不发达,会影响抓地能力进而出现倒伏,应确保树枝保持平衡。第一时间剪掉病死枯枝,切除病灶,提高沙棘存活率。在修剪后的切口上涂抹防腐膜,以确保伤口快速愈合,避免果树被感染。沙棘从花蕾期到幼果期,为了增强授粉能力,提高坐果率,应定期喷洒农药,确保沙棘树正常生长。若沙棘树高度在2.5 m左右,需修剪顶部,该操作可提高果实产量。修剪时,应注意祛除横向枝丫,保留新芽,多次修剪繁密处,在空缺处留下生长旺盛的枝干。
3.3.4 病虫害防治干缩病是沙棘树常见的病害,在选择果树品种时,应优先选择抗病强的品种,并加强植株管理工作,定期松土并喷洒农药,提升沙棘树自身的免疫力。每年4月可以浇灌40%的多菌灵胶悬剂500倍液或甲基托布津800倍溶液,每月喷洒1次,连续喷洒3~5个月。针对沙棘蚜虫,可选择吡虫啉喷雾防治;苹小卷叶蛾会啃食沙棘植株幼叶,会阻碍光合作用的正常开展,使得植株生长发育减缓,影响沙棘果实产量。在每年冬末春初,需做好土壤幼虫卵的灭杀工作。