羅青文,陳月桂,羅劍飄,齊永文,黃振瑞,楊俊賢,李奇?zhèn)?,譚嘉娜*
海南省樂東縣鐵皮石斛種植的可行性
羅青文1,2,陳月桂1,羅劍飄1,齊永文1,黃振瑞1,楊俊賢1,李奇?zhèn)?,譚嘉娜1*
(1.廣東省生物工程研究所;2.中國科學(xué)院華南植物園,廣東廣州510000)
鐵皮石斛是我國名貴的中藥材,有增強免疫力,抗腫瘤,降血糖等藥理作用,被廣大消費者所熟知和認(rèn)可。我國鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,市場潛力大。本文從鐵皮石斛種植的地理條件、技術(shù)要求、投資效益及風(fēng)險分析等多方面進行分析,論述發(fā)展海南省樂東縣鐵皮石斛種植的可行性,為引進入鐵皮石斛市場的海南省種植者提供參考。
鐵皮石斛;樂東縣;種植;可行性
鐵皮石斛(Dendrobium officinale)是蘭科石斛屬多年生附生草本植物,因表皮呈鐵綠色而得名,又名黑節(jié)草,是我國珍稀名貴中藥材,屬補益藥中的補陰藥。2010版和2015版《中國藥典》(一部)將鐵皮石斛作為新增品種單獨列出,與中藥石斛區(qū)別開來。藥典記載:鐵皮石斛性味甘,具有滋陰清熱,益胃生津,潤肺止咳等功效[1]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,鐵皮石斛具有增強機體免疫力、抗腫瘤、降血糖、抗氧化等作用[2][3]。鐵皮石斛在我國分布較廣,主要位于秦嶺淮河以南的山地半陰濕巖石、樹皮上,喜溫暖濕潤氣候和半陰濕的環(huán)境,不耐寒[4]。由于野生鐵皮石斛對生長環(huán)境要求十分嚴(yán)格,加之長期無節(jié)制地采摘,野生資源遭到嚴(yán)重破壞,已成為瀕危珍稀藥材,被列為三級保護品種[5]。
近年來,鐵皮石斛的組織培養(yǎng)與育種栽培技術(shù)取得一系列突破,在中國云南、浙江、廣東、湖南、廣西和安徽等主產(chǎn)區(qū),鐵皮石斛的人工種植得到大力發(fā)展,并建立了一批規(guī)模較大的種植基地。隨著鐵皮石斛種植面積的擴大,衍生了一系列下游產(chǎn)品,鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)鏈初步形成。我國鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,消費者對鐵皮石斛的功效和應(yīng)用逐漸認(rèn)可,并對不同的鐵皮石斛產(chǎn)品提出更大的需求,市場發(fā)展?jié)摿^大。
目前鐵皮石斛的研究主要集中在種植栽培技術(shù)[6]、藥理活性[7][8]等方面,較少有文獻報道直接探討鐵皮石斛種植的綜合經(jīng)濟效益。在全國范圍內(nèi),海南省的鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為緩慢,與江浙、兩廣、云南等地區(qū)相比,尚有很大的發(fā)展空間。筆者結(jié)合海南省樂東縣的實際情況,從鐵皮石斛種植的地理條件、技術(shù)要求、投資效益及風(fēng)險分析等多方面進行分析論述,結(jié)合樂東縣鐵皮石斛種植的自身優(yōu)勢與經(jīng)濟效益,提出發(fā)展樂東縣鐵皮石斛種植的可行性。
1.1自然環(huán)境
鐵皮石斛是蘭科植物,根系屬于氣生根,對環(huán)境要求高,主要分布于我國北緯30°以南地區(qū),生長在秦嶺淮河以南的半陰半陽、溫暖濕潤的地方[4]。
樂東縣位于海南省西南部,地理坐標(biāo)為北緯度18°24′~18°58′,靠山臨海,由山地、丘陵、平原三部分組成,海拔1000米以上的山峰有23座。樂東縣與云南的西雙版納同屬熱帶季風(fēng)性氣候,年降雨量1400~1800毫米,光熱充足,雨量充沛,山區(qū)常年平均氣溫是24℃,沿海為25.3℃,夏無酷暑,冬無嚴(yán)寒,整體環(huán)境氣候與西雙版納相似,適宜鐵皮石斛的生長。
1.2交通條件
樂東縣處于三亞旅游城市和八所工業(yè)區(qū)中間,有鐵路、高速公路(環(huán)島西線)貫通,靠近三亞港口、八所港口和三亞鳳凰國際機場,海運、陸運、空運都很方便。優(yōu)越的地理位置和便捷的交通條件可以相對減少運輸成本和擴展銷售渠道。海南省作為國際旅游景點,資源豐富,游客流量大,有利于打造鐵皮石斛的國際品牌,開拓國際市場。
1.3地方政策
近年來,樂東縣大力改革,以市場為取向、科技為先導(dǎo)、流通為動力,調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),致力強化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位,大作“特色”文章,提高各類資源的有效利用率和特色農(nóng)業(yè)的主體效益水平。鐵皮石斛種植屬于高新科技含量的精細(xì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,抗力自然風(fēng)險能力強,勞動力消耗少,單位勞動生產(chǎn)率高,產(chǎn)業(yè)及其利益鏈延展空間大,是具有特色的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。鐵皮石斛的種植對于優(yōu)化海南省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)種植結(jié)構(gòu),增強農(nóng)業(yè)出口創(chuàng)匯能力,增加農(nóng)民收入都有積極的作用,符合當(dāng)?shù)卣r(nóng)業(yè)發(fā)展的整體規(guī)劃。
2.1種植模式選擇
鐵皮石斛的種植主要有設(shè)施仿生栽培、活樹附生原生態(tài)栽培、林下原生態(tài)栽培、盆栽等系列模式,其中,設(shè)施仿生栽培是指利用玻璃溫室或塑料薄膜大棚等設(shè)施,以樹皮等為栽培基質(zhì),配備遮陽網(wǎng)、噴霧和灌溉等設(shè)施,模仿野生環(huán)境培育鐵皮石斛的一種栽培方法[9]。該種植模式的空間利用率高,日常管理方便,綜合經(jīng)濟效益好,合適規(guī)?;N植。樂東縣鐵皮石斛種植建議采用設(shè)施仿生栽培技術(shù),采用雙層遮陽網(wǎng)和苗床架空栽培,基質(zhì)為松樹皮和泥炭土的配比混合,在苗床下方栽培需光量更少的陰生類植物,如金線蓮,充分利用空間,構(gòu)建立體化種植。
2.2種苗篩選
鐵皮石斛的種苗篩選至關(guān)重要,直接關(guān)系到種植的成敗。鐵皮石斛的種苗主要有組培瓶苗和馴化苗兩種。馴化苗是指將鐵皮石斛組培瓶苗移植于外界自然環(huán)境中,經(jīng)過2~3個月的鍛煉適應(yīng)過程,所能獲得有較強適應(yīng)能力的壯苗[10]。目前市面上流通的鐵皮石斛種苗質(zhì)量參差不齊,出現(xiàn)種苗繁殖代數(shù)偏高、種質(zhì)混雜、長勢不一等問題,特別在組培瓶苗階段難以辨別,對于鐵皮石斛種植的初試者建議直接購買馴化苗,品質(zhì)較好把控,管理要求不高。
2.3種植管理
鐵皮石斛的日常管理主要圍繞“光、溫、水、肥、害”5個方面展開,共同作用,營造出“半陰半陽、通風(fēng)透氣、溫暖濕潤”的生長環(huán)境,合理促進鐵皮石斛健康生長,提高鐵皮石斛高產(chǎn)高效的種植水平。
鐵皮石斛較喜光照,耐半陰,好潮濕。利用雙層遮陽網(wǎng)有效調(diào)節(jié)大棚室內(nèi)光照及溫度,一般地,夏季遮光60%,秋季中午遮光30%,冬季不遮光;鐵皮石斛較為適宜的生長溫度為25℃,低于10℃或高于30℃均會影響正常生長,保持大棚的通風(fēng)透氣,防止悶熱發(fā)病,保持晝夜溫差在10℃~15℃,促進石斛多糖的有效積累;移栽種苗對水分要求較高,保持苗床基質(zhì)濕潤而不積水,以噴霧方式增加空氣濕度,保持在相對濕度80%;種苗成活后,3~5天澆水一次,基本7天施肥一次,冬季可不施肥,也可以在基質(zhì)中直接添加有機肥。
鐵皮石斛病蟲害的防治是種植的難點。由于鐵皮石斛感染病蟲害后,前期表現(xiàn)不明顯,難以發(fā)現(xiàn),一旦出現(xiàn)病癥,則難以救治,所以要密切關(guān)注鐵皮石斛的生長情況,真正做到“預(yù)防為主、綜合防治”。經(jīng)過多年的種植栽培,對鐵皮石斛病蟲害的防治積累了一定的經(jīng)驗[10-12]:對于一般的真菌類和細(xì)菌類病害,如炭疽病、斑點病等,定期噴施多菌靈或甲基托布津1000倍液即可預(yù)防;對于石斛菲盾蚧、介殼蟲等吸汁型蟲害,要及時將病葉病枝清除,避免相互傳染;對于食葉型的蝸牛、蛞蝓等蟲害,則以生物防治為主,或人工誘捕殺滅。鐵皮石斛的病蟲害呈現(xiàn)一定規(guī)律的發(fā)病周期,在高發(fā)期,要加強管理,做好控溫控水,保持透風(fēng)透氣,盡可能降低發(fā)病的可能性;一旦發(fā)現(xiàn)病蟲害,要及早處理,按照中藥材的種植要求,規(guī)范用藥,避免農(nóng)藥殘留或重金屬超標(biāo)等,提高鐵皮石斛的“綠色有機”種植。
2.4采收加工
將生長后期的封頂老莖,從基部剪下(留2~3節(jié)),鮮品置陰涼潮濕防凍處保存,制成干制品后,置通風(fēng)干燥處防潮保存。目前市場銷售的鐵皮石斛產(chǎn)品,一是鮮品直接銷售,主要是石斛莖鮮條;二是初級加工產(chǎn)品,主要是鐵皮楓斗等干制品;三是精深加工產(chǎn)品,主要有顆粒劑、膠囊、浸膏、口服液、口含片、復(fù)方制劑等類型的藥品與保健品[13]。根據(jù)陳紅素等[14]統(tǒng)計,目前鐵皮石斛相關(guān)的保健食品共有68種。此外,鐵皮石斛在治療某些特種疾病的新用途上也有報道,如幽門螺桿菌感染[15]、乙醇對器官損傷[16]、糖尿病并發(fā)癥[17]等,顯示出鐵皮石斛在食品保健和醫(yī)療藥用等方面的美好前景。
3.1投資成本
采購組培瓶苗,單位面積前期投資約計31萬元,各項支出及所占投資額比率如表1所示;
采購馴化苗,單位面積前期投資約計43萬元,各項支出及所占投資額比率如表2所示。
表1 鐵皮石斛(組培瓶苗)單位種植面積的各項支出及其百分比
表2 鐵皮石斛(馴化苗)單位種植面積的各項支出及其百分比
3.2效益分析
3.2.1種植分析(按組培瓶苗計算)
種植密度:平面種植100叢/平方米,瓶苗約10瓶,3~5 株/叢(按最低3株計算)
生長速度:每株每年生長10~30厘米,重約5~8克(按最低5克計算)
分蘗增殖:每株年分蘗增殖2~5株 (按最低2株計),90%的成活率計算
單位面積:單位面積按1畝有400平方米的有效種植面積
3.2.2鐵皮石斛鮮條年產(chǎn)量(公斤):
年產(chǎn)量(高):年采收4株/叢×100叢/平方米×400平方米×8克/株×90%=1152公斤
年產(chǎn)量(中):年采收3株/叢×100叢/平方米×400平方米×6克/株×90%=648公斤
年產(chǎn)量(低):年采收2株/叢×100叢/平方米×400平方米×5克/株×90%=360公斤
3.2.3鐵皮石斛鮮條年產(chǎn)值(萬元):
根據(jù)公式 年產(chǎn)值(萬元)=年產(chǎn)量(公斤)×收購單價(元/公斤)×(1/10000)計算出單位種植面積(400平方米的有效種植面積)不同年產(chǎn)量下(劃分為高、中、低三個級別)對應(yīng)的年產(chǎn)值,如鮮條收購價為600元/公斤時,年產(chǎn)值(高):1152公斤× 600元/公斤×(1/10000)=69.12萬元;年產(chǎn)值(中):648公斤× 600元/公斤×(1/10000)=38.88萬元;年產(chǎn)值(低):360公斤 × 600元/公斤×(1/10000)=21.6萬元,具體如表3所示。
表3 鐵皮石斛單位種植面積的年產(chǎn)值
3.2.4投資回收 在云南主產(chǎn)區(qū),鐵皮石斛統(tǒng)條市場總趨勢報價約為350元/公斤[18],若按照單位種植面積的年產(chǎn)量為648公斤計算,則年產(chǎn)值:648公斤×350元 /公斤×(1/10000)=22.68萬元;若平均投資37萬元,則投資回收期 =37萬元÷22.68萬元/年 =1.6年。
鐵皮石斛作為多年生草本植物,屬于一次性栽培可實現(xiàn)多年收益的中藥材品種,第一次種植后,可連續(xù)采收3~5年,在第一次采收后,基本上只需要投入極少的養(yǎng)護成本便可獲得較高的利潤,相當(dāng)于每年年產(chǎn)值收入。
4.1技術(shù)風(fēng)險
鐵皮石斛對生長環(huán)境要求苛刻,栽培技術(shù)性強[19],屬于精細(xì)高值的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,存在一定的技術(shù)風(fēng)險。
樂東縣依山傍水,條件優(yōu)良,適宜鐵皮石斛的生長,整體上降低了對鐵皮石斛人工栽培的要求;其次,可以直接采購馴化苗進行栽培種植,馴化苗便于管理,且成活率一般可達到95%;最后,可以借鑒云南西雙版納的種植模式[20],采用公司+農(nóng)業(yè)合作組織+農(nóng)戶的經(jīng)營模式,種植基地以農(nóng)戶栽培與管理為主,種苗與成品生產(chǎn)銷售由公司承擔(dān),并且給農(nóng)戶提供定期的技術(shù)培訓(xùn)與長期的技術(shù)指導(dǎo),降低技術(shù)風(fēng)險。
4.2市場風(fēng)險
近幾年,鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度過快,產(chǎn)品參差不齊,以次充好,質(zhì)量難以保證,制約了產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在2013年鐵皮石斛市場呈下滑趨勢,組培苗銷不出去,鮮條價格下跌,雖然今年價格有所回升[18],但總體趨勢仍不容樂觀。
鐵皮石斛行業(yè)面臨著重整的局面,在市場機制調(diào)節(jié)下,淘汰不合格的產(chǎn)品和企業(yè),同時吸引更好的投資者,實現(xiàn)行業(yè)的健康發(fā)展。全國的鐵皮石斛種植基地主要集中在安徽、浙江、福建、廣西、廣東、云南等,海南省的種植面積小,省內(nèi)競爭力相對較小,樂東縣有一定的地域性優(yōu)勢,且海南省作為國際旅游景點,擁有龐大的消費群;同時,在自身優(yōu)良條件的基礎(chǔ)上,堅持走“精品”路線,實施GAP種植,加強生產(chǎn)監(jiān)督,保障產(chǎn)品質(zhì)量,打造自身品牌,提高產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,最大限度地降低市場風(fēng)險。
我國鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,種植面積和產(chǎn)值逐年增加,產(chǎn)業(yè)鏈初步形成[19],與全國范圍的鐵皮石斛種植主產(chǎn)區(qū)相比,海南省的鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)尚未形成行業(yè)壟斷,競爭力小,并且海南省作為國際旅游景點,市場需求量大,市場風(fēng)險相對較小,將樂東縣鐵皮石斛種植產(chǎn)業(yè)做精做細(xì),打造獨特品牌,走國際化路線,將創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。
鐵皮石斛種植具有科技含量高、投入多、風(fēng)險大、回報豐厚等特點,一次投資可多年收益,第一次采收后可基本回收前期投資成本,見效快,回報利潤大。海南省樂東縣的自然地理條件適宜鐵皮石斛的種植,且能獲得地方政府的大力扶持,通過采用高產(chǎn)高效的種植模式,推廣鐵皮石斛種植技術(shù),有效降低技術(shù)風(fēng)險,打造出有特色的農(nóng)業(yè)主體,優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),培育樂東縣新的經(jīng)濟增長點,帶動經(jīng)濟發(fā)展,幫助農(nóng)民致富,實現(xiàn)經(jīng)濟和社會效益。
此外,鐵皮石斛種植對于保護野生資源、保護生態(tài)環(huán)境、促進藥材資源的可持續(xù)利用,有著重要的生態(tài)意義。
綜上所訴,海南省樂東縣鐵皮石斛的種植具有較強的可行性,對實現(xiàn)樂東縣的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益有深遠的影響。
我們在大力促進鐵皮石斛種植的同時,要深入開展鐵皮石斛的精深加工技術(shù)研究,豐富完善目前的功能食品產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),形成鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)鏈,進一步提高鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益;增強產(chǎn)業(yè)抗風(fēng)險能力,促進鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前在國家經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和大力支持農(nóng)業(yè)政策背景下,大量社會資本涌入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,新農(nóng)業(yè)蘊含著巨大的潛力。作為綠色、健康、高值的新農(nóng)業(yè),鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)通過結(jié)合市場需求,加強與政府建立良好的鏈接模式,必將吸引大量的資本投入,將會有廣闊的發(fā)展前景。
[1]國家藥典委員會.中國藥典(一部)[S].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010.
[2]陳曉梅,郭順星.石斛屬植物化學(xué)成分和藥理作用的研究進展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2001,13(01):70-75.
[3]李桂鋒,李進進,許繼勇等.鐵皮石斛研究綜述[J].中藥材,2010,33(1):150-153.
[4]蔡光先.探究鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新路[N].中國中醫(yī)藥報,2011(02).
[5]陳立鉆,孫繼軍.珍稀瀕危物種鐵皮石斛的保育與開發(fā)利用[J].中國林業(yè),2003,11(22):34-34.
[6]斯金平,諸燕,朱玉球.鐵皮石斛人工栽培技術(shù)研究與應(yīng)用進展[J].浙江林業(yè)科技,2009,29(06):66-70.
[7]陳曉梅,郭順星.石斛屬植物化學(xué)成分和藥理作用的研究進展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2001,13(01):70-75.
[8]王偉英,鄒暉,陳永快.鐵皮石斛的綜合利用與展望[J].中國園藝文摘,2011(01):189-192.
[9]斯金平,俞巧仙,宋仙水等.鐵皮石斛人工栽培模式[J].中國中藥雜志,2013,38(04):481-484.
[10]梁重堅,陳志權(quán).鐵皮石斛組培小苗馴化和病蟲害防治技術(shù)[J].農(nóng)家之友.2009(06):43-45.
[11]段俊.鐵皮石斛種植過程中常見病害[EB/OL]. (2011-10-27)http://blog.Sciencenet.cn/blog-306678-501558.html.
[12]宋喜梅,李國平,何衍彪等.鐵皮石斛人工栽培主要病蟲害防治[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(32):15697-15698,15714.
[13]李宏楊,劉國民,楊志娟等.鐵皮石斛研究開發(fā)綜述與展望[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2014,42(34):12083-12086.
[14]陳紅素,顏美秋,呂圭源等.鐵皮石斛保健食品開發(fā)現(xiàn)狀與進展[J].中國藥學(xué)雜志,2013,48(19):1625-1628.
[15]夏克中,吳人照,楊兵勛等.鐵皮石斛在制備治療幽門螺桿菌感染的藥物中的應(yīng)用:中國,CN102327489A[P]. 2012-01-25.
[16]侯少貞,賴小平,黃松等.鐵皮石斛防治乙醇對器官損傷的新用途:中國,CN103585474A[P].2014-02-19.
[17]侯少貞,賴小平,黃松等.鐵皮石斛防治糖尿病并發(fā)癥的新用途:中國,CN103211979A[P].2013-07-24.
[18]中藥材天地網(wǎng)[DB/OL].http://www.zyctd.com/.
[19]譚嘉娜,陳月桂.湛江地區(qū)鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2012(02):310-311,325.
2.1秸稈還田一般用作基肥
由于秸稈還田的養(yǎng)分釋放速度較慢,如果超過作物生長的季節(jié)就會使作物無法吸收養(yǎng)分。
2.2秸稈還田的數(shù)量要適當(dāng)控制
一般情況下的秸稈還田是控制在每畝地折干草150~250公斤為宜,數(shù)量過多時需要配合相應(yīng)的耕作措施并適量的施用氮肥。
2.3均勻施用秸稈
倘若不均勻的話,在土壤濃厚處不易耕翻入土,田面會出現(xiàn)坑洼高低不平的現(xiàn)象,對于農(nóng)作物的生長不利,導(dǎo)致生長不齊、不均勻出苗等現(xiàn)象。
2.4適量施用速效氮肥
對農(nóng)作物使用適量的氮肥可以有效的調(diào)節(jié)作物的碳氮比。禾本科的作物秸稈在一般情況下含有較多的纖維素,高達30%~40%,秸稈還田之后土壤中的碳素會提升,增加一倍左右。碳素是微生物生長的能源所在,氮素是微生物生長所需的營養(yǎng)所在,有利于對微生物分解最適宜的碳氮比是25∶1,而大多數(shù)秸稈的碳氮比是75∶1,因此秸稈在土壤中被腐解時由于碳多氮少產(chǎn)生不良現(xiàn)象,而秸稈還田時進行氮肥施用就會補充作物所需的氮素,不僅可以保障秸稈的腐解,還能增加其腐解效率,保證作物的生長旺盛。
2.5土壤研磨機的工作原理(以TRM4土壤研磨機為例)
研磨機是通過嵌上或者涂上磨料的研具對土壤進行研磨,利用摩擦等作用將土壤進行充分的攪拌、混合,進行研磨。
TRM4土壤研磨機是在一個轉(zhuǎn)盤上安裝有四個球磨罐,轉(zhuǎn)盤開始轉(zhuǎn)動,球磨罐一邊圍繞著轉(zhuǎn)盤的中心公轉(zhuǎn)一邊圍繞著自身中心自轉(zhuǎn),在轉(zhuǎn)的過程中,球磨罐之間相互碰撞,相互摩擦,進行土壤的研磨和混合,使土壤中成分充分研磨。
3.1試驗區(qū)概況
試驗地點為吉林省梨樹縣高家村保護性耕作試驗地(43°18′51″~43°19′12″N,124°14′26″~124°14′31″E),供試土壤為黑土,母質(zhì)為壤質(zhì)粘土。該地區(qū)屬北溫帶半濕潤大陸季風(fēng)性氣候,四季分明,雨熱同季,年均氣溫5.8℃,年均日照時數(shù)2644.2小時,年均降水量577.2毫米,降水主要集中在6~8月。
3.2試驗設(shè)計
試驗于2007年4月,試驗開始前,該樣地經(jīng)歷了以玉米連作為主的多年傳統(tǒng)耕作,樣區(qū)內(nèi)按秸稈覆蓋量不同共設(shè)4種處理,免耕秸稈無覆蓋(NT-0)、免耕+33%秸稈量覆蓋(NT-33)、免耕+67%秸稈量覆蓋(NT-67)和免耕+100%秸稈量覆蓋(NT-100),每個處理4次重復(fù),采用隨機區(qū)組設(shè)計,共計20個小區(qū),每個小區(qū)面積為8.7×30平方米[4]。
3.3樣品采集與測定方法采用挖剖面方式取樣,每小區(qū)三次重復(fù),深度為0~5厘米,5~10厘米,10~20厘米,20~30厘米,30~40厘米,40~50厘米,時間為2014年9月6日。樣品裝布袋標(biāo)號后帶回實驗室,剔除土壤以外的有機殘體和石塊,處理后樣品室內(nèi)陰干,再利用1400轉(zhuǎn)/分鐘自清式土壤研磨機研磨,過100目篩。有機質(zhì)測定采用重鉻酸鉀氧化容量法——外加熱法。
秸稈覆蓋免耕處理對0~50厘米表層土壤有機質(zhì)含量具有一定影響(圖1),0~5厘米最顯著,土壤有機質(zhì)含量隨秸稈覆蓋量增加而增加;免耕秸稈全覆蓋(NT-100)處理對不同深度土壤有機質(zhì)的提高作用明顯;不同秸稈覆蓋量處理的有機質(zhì)含量均隨深度增加而減少。
與CK相比,免耕處理在不同程度上增加了土壤中有機質(zhì)含量,免耕秸稈全覆蓋(NT-100)土壤有機質(zhì)范圍為9.9~31.9g·kg-1,免耕秸稈無覆蓋(NT-0)土壤有機質(zhì)范圍為8.5~23.1g·kg-1;0~5厘 米 耕 層 , 三 種 秸 稈 覆 蓋 處 理(NT-33/67/100)土壤有機質(zhì)含量較NT-0分別增加了9%、16%和38%,其中NT-100的增加量為2.01g·kg-1,總變化趨勢為NT-100>NT-67>NT-33>NT-0;5~10厘米耕層,各處理土壤有機質(zhì)含量較0~5厘米耕層均有所降低,變化趨勢為NT-100>NT-33>NT-0>NT-67;而10厘米以下,各處理的土壤有機質(zhì)含量變化差異進一步減少。
圖1 不同秸稈覆蓋量土壤有機質(zhì)含量的變化
土壤有機質(zhì)作為評價土壤質(zhì)量的一個重要指標(biāo),不僅可以提高土壤養(yǎng)分的有效性,增強土壤供肥和保肥的能力,而且還可以改善土壤的蓄水能力、通氣性和透水性。保護性耕作通過改變土壤溫度和濕度等影響土壤微生物量及其活性,進而影響有機質(zhì)的動態(tài)變化和分布[6]。在相同自然條件下,免耕秸稈覆蓋有助于提高土壤有機質(zhì)的含量,促進土壤表層有機質(zhì)的累積。
自清式土壤研磨機可實現(xiàn)土樣樣品的快速處理。免耕秸稈還田較傳統(tǒng)耕作可在不同程度上提高土壤有機質(zhì)的含量,尤其在耕層0~5厘米內(nèi)影響顯著,說明有機物料的增加有利于地表腐殖質(zhì)和微生物在土壤中的保持和積累,不同秸稈覆蓋量對不同耕層土壤有機質(zhì)的影響具有差異性,秸稈覆蓋量較高的區(qū)域,土壤有機質(zhì)含量也較高。
參考文獻
[1]張海林,高旺盛,陳阜,等.保護性耕作研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及對策[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2005,10(01):16-20.
[2]J.Six,K.Paustian,E.T.Elliott,etal.SoilStructureand OrganicMatterI.DistributionofAggregate-SizeClassesand Aggregate-Associated[J].Soil Science Society of America journal,2000,64(02):681-689.
[3]武天云,Schoenau JJ,李鳳民,等.土壤有機質(zhì)概念和分組技術(shù)研究進展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2004,15(04):717-722.
[4]杜會石,滕澤宇,陳智文,等.玉米秸稈覆蓋免耕對土壤緊實度及水分的影響[J].農(nóng)機化研究,2015(11):198-202.
[5]Sjoerd W,Douglas B,Beegle.Soil fertility distributions in long-term no-till,chisel/disk and moldboard plow/disk systems[J]. Soil and Tillage Research,2006(88):30-41.
[6]田慎重,李增嘉,寧堂原,等.保護性耕作對農(nóng)田土壤不同養(yǎng)分形態(tài)的影響[J].青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,25(03):171-176.
作者簡介:王柏,碩士,吉林師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院,實驗師,研究方向:土壤營養(yǎng)。
廣東省科技計劃(2016A020227013;2014B090907006;2014B070705002)
S567.239
ADOI編號:10.14025/j.cnki.jlny.2016.14.006
羅青文,廣東省生物工程研究所/中國科學(xué)院華南植物園,在職碩士,研究方向:藥用植物研究。
譚嘉娜,碩士,廣東省生物工程研究所,農(nóng)藝師,研究方向:植物與微生物。的有機物料,施入土壤之后,經(jīng)過一定時間的分解,就能轉(zhuǎn)化成作物生長所需的有機質(zhì)和部分養(yǎng)分。既可以在一定程度上改善土壤的理化性狀,還可以為作物生長提供條件。并且,秸稈還田還可以節(jié)省農(nóng)業(yè)用水,節(jié)省成本,提高效率,增加產(chǎn)量,最重要的是環(huán)保,因此秸稈還田在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)中備受重視。