白刺耐鹽性及其栽培技術(shù)研究

白刺耐鹽性及其栽培技術(shù)研究

黃河三角洲總面積為8100公里2，其中各類鹽漬土面積44.3萬hm，含鹽量超過0.8%的重鹽漬土23.3萬hm。這類土地受土壤鹽分的制約,絕大部分荒蕪不能利用,有的已退化為光板地或僅生有稀疏的鹽生植物,少部分已造林綠化的輕度鹽漬土地段,也因林木生長緩慢,經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益低。為此,我們于1994年選擇耐鹽能力較強(qiáng)、果實(shí)可加工利用的白刺,進(jìn)行了豐產(chǎn)栽培技術(shù)的研究,以期為開發(fā)利用重鹽堿地,提高林地生產(chǎn)力提供技術(shù)依據(jù)。1地貌、地貌條件試驗(yàn)地設(shè)在東營市河口區(qū)濟(jì)南軍區(qū)黃河三角洲生產(chǎn)基地。屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年均溫度11.4℃,極端最高氣溫40℃,極端最低氣溫-19.3℃,年日照時(shí)數(shù)2305h,年均降水556.8mm,年蒸發(fā)量1948mm。地貌類型為現(xiàn)代黃河三角洲沖積平原,母質(zhì)為黃河沖積物,底部屬海相沉積物。土壤以鹽化潮土和濱海鹽土為主,土壤鹽分組成以氯化物為主,占可溶性鹽總量的80%以上,地下水埋深0.8-2.0m,礦化度24～54g/L,土壤pH值7.5-8.0,土壤可溶性鹽含量0.5%-2.6%。試驗(yàn)地植被類型以鹽生植物為主,木本植物以檉柳分布較廣,草本植物多為生長矮小的蘆葦、鹽地堿蓬、中華補(bǔ)血草、羅布麻等。2試驗(yàn)材料和方法2.1riasibicicia種子供試白刺為西伯利亞白刺(Nitrariasibirica),種子采自河口區(qū)大義路、六戶鎮(zhèn)東壩、沾化縣黑島、壽光市楊莊、無棣縣譚楊林場等地。2.2測試方法2.2.1固定標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)計(jì)白刺耐鹽試驗(yàn)采用固定標(biāo)準(zhǔn)地與典型調(diào)查相結(jié)合的方法,固定標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)在四分場和生產(chǎn)基地林科所,按土壤鹽分含量的高低(0-25cm土層)設(shè)計(jì)6個(gè)處理,每處理3次重復(fù)(見表1)。所用苗木均為容器苗。2.2.2整地、造林試驗(yàn)設(shè)計(jì)4種整地措施:(1)隨耕隨耙隨栽植,即于5月份耕翻曬垡,7月份重耙后造林。(2)早春全面翻耕、耙平,雨季造林。(3)兩耕兩耙,連續(xù)2年早春翻耕曬垡,第1遍耙地于當(dāng)年夏季雜草旺長時(shí)進(jìn)行,第2遍耙地于次年雨季造林前進(jìn)行。(4)穴狀整地,整地規(guī)格30×30×25cm,雨季造林。所用苗木均為容器苗。設(shè)計(jì)3種造林方式:直播造林、容器苗造林和裸根苗植苗造林。設(shè)計(jì)3種造林密度:333株/667m2、167株/667m2和111株/667m2。所用苗木均為容器苗。2.2.3測定土壤理化性質(zhì)選3～4年生白刺林典型地段,以裸地為對照,采集不同深度土壤樣品,分析化驗(yàn)土壤養(yǎng)分、含鹽量,測定土壤有關(guān)物理性狀;采集白刺冠幅內(nèi)和冠幅外1.5m處土壤,測定土壤含鹽量。2.2.4色素得率的測定以白刺果為原料,成熟果實(shí)采摘后洗凈去雜,破碎打漿、榨汁、滅菌、裝瓶,利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀測定其膏體色素得率,測定色素在不同酸堿條件下的顯色反應(yīng),色素在高溫、光照、氧化條件下的穩(wěn)定性以及最佳顯色條件下的用量。2.2.5調(diào)查結(jié)果量的測定造林1個(gè)月后調(diào)查成活率,1年后調(diào)查保存率。每年9月末調(diào)查樹冠生長量,按系統(tǒng)抽樣法固定植株調(diào)查結(jié)果量。電導(dǎo)法測土壤含鹽量;凱氏法測土壤全氮;堿解擴(kuò)散法測有效氮;0.5M磷酸氫鈉法測速效磷;火焰光度計(jì)法測速效鉀;重鉻酸鉀容量法測有機(jī)質(zhì);環(huán)刀法測土壤容重;電位法測土壤pH值。3結(jié)果與分析3.1不同種源、白刺的生長情況白刺的耐鹽能力以造林成活率和生長量指標(biāo)衡量。由表1看出白刺幼苗階段具有很強(qiáng)的耐鹽能力,當(dāng)表層土壤含鹽量為0.6%時(shí),基本不影響白刺成活,土壤含鹽量增加到0.8%時(shí),其成活率仍能達(dá)80%左右,超過0.8%,白刺造林成活率明顯降低,當(dāng)土壤含鹽量為1%時(shí),其成活率僅為50%。1993～1995年的調(diào)查結(jié)果表明,土壤含鹽量(0～25cm)低于0.6%時(shí),造林成活率為92%～96%;0.6%～0.8%時(shí),成活率為80%～88%;0.8%～1.0%時(shí),成活率為50%～70%;大于1%時(shí),成活率不足40%。說明白刺造林時(shí)的土壤極限含鹽量應(yīng)不高于0.8%。造林第2年,土壤含鹽量在1.5%～2.0%范圍內(nèi),白刺仍能正常生長。3年生以上白刺未發(fā)現(xiàn)因土壤含鹽量高而影響其生長的現(xiàn)象。在土壤鹽分較高時(shí),由于雜草較少,白刺生長反而優(yōu)于土壤含鹽量低的地段(見表2、3)試驗(yàn)結(jié)果還表明,白刺種源不同,其耐鹽能力有顯著差異,5個(gè)白刺種源中,以大義路白刺耐鹽能力最強(qiáng),在土壤含鹽量達(dá)1.74%時(shí),成活率達(dá)94%,土壤含鹽量達(dá)2.57%時(shí),成活率仍在90%以上,其造林后的生長表現(xiàn)也優(yōu)于其它種源。其它4個(gè)種源的白刺耐鹽能力無差異,均顯著低于大義路白刺(表4)。對5個(gè)種源的白刺結(jié)果情況調(diào)查表明,大義路白刺干果重192～232g,平均211.5g,其它種源僅為118～192g,明顯小于大義路白刺。3.2整地降鹽效果好,造林成活率高。在造林有效的整地措施一方面可明顯降低土壤鹽分,另一方面能清除雜草,減輕雜草對白刺的競爭作用。不同整地措施對白刺造林成活率、保存率和生長量有明顯影響。4種整地措施中,以第3種整地方法即兩耕兩耙效果最好,土壤鹽分1.5%～2.0%的地段,整地后鹽分可降至0.8%,造林成活率達(dá)96%,而且,由于雜草清除比較徹底,后期保存率高,生長量大。第2種整地方法,由于是早春耕翻,可防止土壤水分蒸發(fā),抑制土壤返鹽,具有一定的降低鹽分效果,試驗(yàn)表明,土壤鹽分含量0.6%～1.5%的地塊整地后可下降到0.4%～1.0%,造林成活率達(dá)92%。但由于該整地方法降低鹽分效果不明顯,清除雜草不徹底,其造林成活率、保存率和生長狀況均不如第3種整地方法。第1、4兩種整地方法,因降低鹽分效果差,清除雜草很不徹底,因而造林成活率、保存率和生長狀況也較差。3.3不同造林方式對白刺植株和林分生長的影響白刺不同造林方式試驗(yàn)結(jié)果表明,種子直播造林受立地條件影響較大,當(dāng)土壤含鹽量達(dá)0.8%時(shí),幾乎不能出苗。在土壤含鹽量為0.5%～0.6%時(shí),生長有蘆葦、茵陳蒿等雜草的試驗(yàn)地塊,行向1m間有2～3株白刺。土壤含鹽量為0.5%以下生長有茅草、蘆葦?shù)入s草的試驗(yàn)地塊,行向1m間有5株左右白刺。造林第2年調(diào)查,土壤含鹽量大于0.8%和小于0.5%的試驗(yàn)地塊,基本沒有白刺植株,而土壤含鹽量在0.5%～0.6%的試驗(yàn)地,白刺植株蓋度可達(dá)60%。在其它試驗(yàn)條件基本一致的情況下,出現(xiàn)以上結(jié)果的主要原因在于土壤含鹽量達(dá)0.8%的濱海鹽土地,由于鹽分高,已超出了白刺種子發(fā)芽出苗的耐鹽極限,從而導(dǎo)致播種后不出苗。土壤鹽分較輕(0.5%以下)時(shí),又由于蘆葦、茅草等各種雜草大量滋生,而造成白刺幼苗長期僻蔭整片死亡。此種造林方式具有機(jī)械化程度高、造林速度快、投資成本低(47元/667m2)、技術(shù)操作簡單易行等優(yōu)點(diǎn),但對造林地立地條件要求嚴(yán)格,因此,應(yīng)用于濱海鹽堿地白刺造林局限性較大。在土壤含鹽量0.6%～1.0%的試驗(yàn)地塊,用裸根苗植苗造林,成活率達(dá)89%,造林第4年調(diào)查其保存率為84%,且生長良好。試驗(yàn)證明,黃河三角洲地區(qū)4月初造林,其成活率明顯高于秋末冬初。裸根苗植苗造林技術(shù)易掌握,投資成本低(77元/667m2),在土壤含鹽量小于1%,春季土壤墑情較好時(shí)可大面積推廣應(yīng)用。雨季容器造林,在土壤含鹽量0.6%～1.5%范圍內(nèi),造林成活率均達(dá)90%以上。由于造林時(shí)間集中在雨季,結(jié)合合理的整地措施,土壤鹽分經(jīng)雨水淋溶后,降低幅度大。據(jù)測定,雨季前土壤含鹽量為1.0%～1.5%,經(jīng)雨季淋溶后可降至0.6%～1.0%。同時(shí)雨季造林,又能避開春季土壤返鹽高峰期。因此,雨季容器苗造林是濱海鹽土地白刺造林較適宜的造林方式。3.4不同密度白刺人工群落的構(gòu)建造林初始密度越大,林木覆蓋越早,越容易較早的形成白刺群體。造林后第2年,333株/667m2、167株/667m2、111株/667m2的林木覆蓋率分別為39%、21%和13%;造林第3、4年,333株/667m2林木覆蓋率達(dá)到85%、92%,167株/667m2達(dá)80%、90%,111株/667m2的達(dá)59%、71%。前2種密度處理造林后第3年覆蓋率已達(dá)80%以上,第4年即可形成白刺單一人工群落。在造林后的前3年內(nèi),密度越大,單位面積產(chǎn)量越高,但后期產(chǎn)量的增加趨于減小(見表5)。對覆蓋率、結(jié)果量及投資成本等因素進(jìn)行綜合分析表明:在黃河三角洲地區(qū),白刺造林的初始密度以167株/667m2較為合理,既可較早的覆蓋地面,達(dá)到群體改良的效果,又有較高的產(chǎn)量,而且投資成本不大。在土壤鹽分含量高、雜草多的地段,由于白刺造林成活率、保存率低,生長慢,大密度處理可提高白刺對不良環(huán)境的適應(yīng)性和對雜草的競爭力,盡快形成白刺優(yōu)勢群落。而在立地條件相對較好,可有效控制雜草的條件下,以111株/667m2的密度造林較好。3.5白刺對不同土層土壤養(yǎng)分含量的影響調(diào)查結(jié)果表明,白刺能有效地抑制土壤返鹽,尤其是能明顯降低表層土壤鹽分含量,3年生白刺冠下土壤與冠外土壤相比,土壤含鹽量相差0.2%～0.3%(表6)。與裸地相比,白刺能顯著提高土壤養(yǎng)分含量。由表7看出,白刺林地0～20cm土層的土壤全N、有效N、速效P、有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于對照裸地,而pH值、全鹽含量則低于裸地,但隨著土層深度的增加,這種改良效果減弱。對2塊白刺林地土壤容重、水分和孔隙度的調(diào)查還表明(表8),白刺可明顯降低土壤容重,提高土壤總孔隙度。3.6果汁營養(yǎng)和氨基酸對白刺干果肉、果核、鮮果汁中微量元素和氨基酸含量及白刺果生物色素的含量、穩(wěn)定性及提取工藝的測試結(jié)果表明,白刺干果肉含糖量為54%,維生素C每100g含量為313.2mg,粗蛋白含量為17.34%;果核中總糖含量8%,維生素C每100g含量為137.0mg,粗蛋白10.2%;干果肉中含微量元素14種,氨基酸15種,鮮果汁中含微量元素16種,果核中17種;鮮果汁、果核中均含氨基酸18種,其中有8種人體必需氨基酸。測試結(jié)果還表明,白刺果汁、果皮均富含生物色素,每100g鮮果汁含花青素24.07mg,在酸性條件下呈天然玫瑰紅色,目前國內(nèi)外市場較少;每10kg鮮果可產(chǎn)膏體色素1.2kg,產(chǎn)粉狀色素1kg,該色素對光、熱、氧的穩(wěn)定性良好。4改良土壤理化指標(biāo)4.1白刺具有很強(qiáng)的耐鹽能力,特別是大義路白刺種源,在土壤含鹽量高達(dá)1.5%以上的立地造林成活率高達(dá)94%,土壤含鹽量達(dá)2.5%時(shí),成活率仍高達(dá)90%以上。同時(shí),白刺具有良好的抑鹽改土效果,可明顯改良土壤物理性狀,提高土壤肥力;而且,白刺果實(shí)營養(yǎng)豐富,從果中提取的生物色素又有很好的市場銷售前景。因此,白刺的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)