不同處理方式對(duì)梭梭造林成效的影響

裴 斌

（甘肅省民勤縣公益林辦公室，甘肅民勤 733399）

梭梭（Haloxylonammodendron）為藜科梭梭屬小喬木或灌木，具有抗寒、抗旱、抗鹽堿等特點(diǎn)，對(duì)改善環(huán)境、防風(fēng)固沙、維護(hù)干旱區(qū)的生態(tài)平衡和防止沙漠化具有重要作用，梭梭主要生長于干旱荒漠地區(qū)，是珍貴的樹種[1]。梭梭葉退化成為極小的鱗片狀，靠綠色嫩枝進(jìn)行光合作用，樹皮灰白色，木材堅(jiān)而脆，花著生于二年生枝條的側(cè)生短枝上，花被片先端呈鈍圓形，胞果黃褐色，果皮不與種子貼生。梭梭具有發(fā)達(dá)的根系，垂直根系可達(dá)5m，能夠扎入土層深處，為水分的吸收提供了良好條件[2]。

在沙漠地帶，高溫、干旱是面臨的最大問題，為快速有效治理沙漠，防止沙漠化，諸多沙漠地區(qū)采用梭梭造林[3]。據(jù)研究，梭梭造林具有生長快、成活率高、抗性強(qiáng)等特點(diǎn)，是較為理想的造林樹種。梭梭能夠從土壤中吸取大量的鹽分，抗鹽性極強(qiáng)，莖枝內(nèi)鹽分含量高達(dá)14%-17%，耐酷熱嚴(yán)寒，在80℃的高溫下，仍能正常生長[4]。然而，沙漠地區(qū)環(huán)境惡劣、氣候變化多端，如何提高梭梭造林存活率，降低造林成本是當(dāng)前急需解決的問題。水分成為沙漠地區(qū)梭梭造林的限制因素，因此，減少水分損失，提高土壤水分的利用率成為主要任務(wù)目標(biāo)[5]。

保水劑是一種高分子化合物，能夠?qū)ν寥浪制鸬轿?、?chǔ)存、緩慢釋放的作用，被廣泛用于沙漠造林和水土保持[6]，能夠控制土壤水分的蒸發(fā)，防止水分過度消耗，促進(jìn)根系生長，同時(shí)還能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，減少土壤板結(jié)，為干旱地區(qū)植物生長提供良好的條件[7]。液體地膜是一種高分子有機(jī)化合物，能夠被土壤降解，是較為環(huán)保的土壤處理物質(zhì)，操作方便，兌水后均勻噴施在土壤表面就能夠起到保水肥的效果[8]。紗網(wǎng)沙障是較為傳統(tǒng)的治沙方法，在流動(dòng)沙地治理和植被恢復(fù)中具有重要的作用[9]。將紗網(wǎng)裁成統(tǒng)一大小的長條，人工插入沙地，一部分留在地表，飛沙移動(dòng)時(shí)，被地上紗網(wǎng)沙障阻擋，堆成土埂，從而起到降低風(fēng)速、阻擋和固定流沙的作用[10]。為研究沙漠治理前人做了大量工作，取得了明顯的效果，因此，本研究以梭梭為對(duì)象，研究保水劑、液體地膜和紗網(wǎng)沙障三種處理方式對(duì)造林成活率的影響，旨在探索提高梭梭造林成活率且降低造林成本的方法，篩選適宜的新材料和新產(chǎn)品，為荒漠生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2018-2019年在內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟吉蘭泰鎮(zhèn)，該地區(qū)西南與騰格里沙漠相接，東北部和烏蘭布和沙漠相鄰，屬于溫帶大陸性干旱氣候，年降雨量少，蒸發(fā)量大，空氣干燥，全年風(fēng)沙活動(dòng)頻繁。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)以1年生梭梭苗為試驗(yàn)材料，所用幼苗大小基本一致，地徑0.5cm左右，高度45cm左右。保水劑為旱地寶腐殖酸鉀農(nóng)林保水劑，由山東華濰新材料科技有限公司提供，液體地膜由北京市燕化研新技術(shù)開發(fā)公司提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2018年4月開始試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)置保水劑處理、液體地膜和紗網(wǎng)沙障三個(gè)處理，以不做任何處理為對(duì)照，梭梭幼苗栽植深度為20cm，株行距為1m×1m，種植穴大小為30cm×30cm×30cm，每個(gè)處理100株。保水劑處理具體操作方法為各種植穴施加 1kg 1∶100倍保水劑即可。液體地膜每3g/m2，兌水稀釋30倍，充分?jǐn)嚢杈鶆颍鶆驀姙?。紗網(wǎng)沙障是將紗網(wǎng)裁成40cm的網(wǎng)片，將網(wǎng)片位于苗木30cm左右，用鍬把網(wǎng)片中部插入沙地中，深度約17.5cm，兩端邊緣露出沙面。在栽植前將所有處理地塊灌透，放置一天后進(jìn)行栽植，此時(shí)測(cè)定土壤含水量為11.57%，栽植后不進(jìn)行灌水。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 不同處理方式對(duì)梭梭造林保存率影響

在2018年9月調(diào)查梭梭成活率，成活率=存活株數(shù)/總株數(shù)×100%。

1.4.2 不同處理方式對(duì)梭梭幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響

在2019年4月用刻度尺株測(cè)量梭梭高度，用游標(biāo)卡尺測(cè)定地徑，將梭梭完整取出，測(cè)量地上和根系干重。

1.4.3 不同處理方式對(duì)土壤特性的影響

在2018年9月，用土鉆取鉆取30-40cm的土樣兩份，三次重復(fù)，一份利用烘干（105℃）稱重法測(cè)其土壤含水率，另一份樣品裝于聚乙烯塑料袋中，貼好標(biāo)簽，帶回實(shí)驗(yàn)室置于陶瓷盤中風(fēng)干過60目篩。有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用外加熱法，全氮采用開式定氮法，速效磷采用鉬銻抗比色法，速效鉀測(cè)定采用火焰光度計(jì)法。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用Excel2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和繪圖，用SPSS24.0進(jìn)行單因素方差分析和LSD多重比較。

2 結(jié)果分析

2.1 不同處理方式對(duì)梭梭造林保存率影響

由圖1可知，三種處理方式均能夠有效提高梭梭造林成活率，表現(xiàn)為保水劑＞液體地膜＞紗網(wǎng)障＞對(duì)照，各處理存活率均顯著高于對(duì)照，保水劑、液體地膜和紗網(wǎng)障分別比對(duì)照高出303.21%、270.32%和181.32%。

圖1 不同處理方式對(duì)梭梭造林保存率影響

2.2 不同處理方式對(duì)梭梭植株生長的影響

由表1可知，不同處理方式下，梭梭幼苗生長存在顯著差異，其中，株高表現(xiàn)為保水劑＞液體地膜＞紗網(wǎng)沙障＞對(duì)照，各處理均顯著高于對(duì)照，保水劑、液體地膜和紗網(wǎng)沙障分別比對(duì)照高出24.94%、20.15%和16.02%，保水劑處理顯著高于紗網(wǎng)沙障處理；地徑表現(xiàn)為保水劑＞紗網(wǎng)沙障＞液體地膜＞對(duì)照，各處理均顯著高于對(duì)照，保水劑、液體地膜和紗網(wǎng)沙障分別比對(duì)照高出104.41%、62.54%和70.07%，液體地膜和紗網(wǎng)沙障處理沒有顯著差異；地上干重變化趨勢(shì)和地徑相似，保水劑、液體地膜和紗網(wǎng)沙障分別比對(duì)照高出34.04%、20.56%和13.78%；根系干重變化趨勢(shì)和地徑相似，保水劑、液體地膜和紗網(wǎng)沙障分別比對(duì)照高出44.57%、24.57%和28.00%；紗網(wǎng)沙障根冠比最大，高于其他處理，其次是保水劑處理。

表1 不同處理方式對(duì)梭梭植株生長的影響

2.3 不同處理方式對(duì)梭梭造林土壤特性的影響

三種處理方式對(duì)梭梭造林土壤特性有顯著影響，由表2可知，各處理含水量表現(xiàn)為保水劑＞液體地膜＞紗網(wǎng)沙障＞對(duì)照，各處理均顯著高于對(duì)照，保水劑、液體地膜和沙網(wǎng)障分別比對(duì)照高出85.38%、33.92%和15.79%，各處理間差異顯著；有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為保水劑＞紗網(wǎng)沙障＞對(duì)照＞液體地膜，保水劑和紗網(wǎng)沙障顯著高于對(duì)照，分別高出17.54%和8.77%，液體地膜處理和對(duì)照沒有顯著差異；不同處理方式對(duì)梭梭造林土壤N和P含量沒有顯著影響。保水劑處理K含量顯著高于對(duì)照，高出12.07%；液體地膜、紗網(wǎng)沙障和對(duì)照沒有顯著差異。

表2 不同處理方式對(duì)梭梭造林土壤特性的影響

3 討論

我國沙區(qū)面積廣大，有不斷擴(kuò)大之勢(shì)，人為進(jìn)行沙漠治理，防止沙漠化成為防沙治沙工程建設(shè)中亟待解決的關(guān)鍵問題之一[11]。梭梭具有抗旱、抗鹽堿和抗寒等特點(diǎn)，在極端條件下仍然能夠正常生長，是干旱荒漠地區(qū)珍貴的生物資源，也是沙漠治理的重要途徑[12]。在沙區(qū)造林過程中，由于受到環(huán)境條件的影響，強(qiáng)烈的風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)，不斷磨蝕植物根部，導(dǎo)致植株基部裸露在地表，甚至根系露出地表，極大降低了造林成活率；其次，沙漠地帶降雨量稀少，溫度高，蒸發(fā)量大，植株根部水分吸收受到抑制，也是降低梭梭造林成活率的主要原因[13]。格日樂等[14]研究表明，在半干旱的庫布齊沙漠無防護(hù)時(shí)梭梭成活率為50%，有沙障防護(hù)的成活率則達(dá)到 65.0%-70.0%。本研究結(jié)果表明，三種處理方式均能夠有效提高梭梭造林成活率，表現(xiàn)為保水劑＞液體地膜＞紗網(wǎng)沙障＞對(duì)照，保水劑和液體地膜主要是起到保水作用，防止土壤水分流失，為植株生長提供充足的水分，其次，保水劑和液體地膜起到一定的保護(hù)作用，在地表形成一層保護(hù)膜，防止風(fēng)沙移動(dòng)，進(jìn)而提高了梭梭幼苗存活率。紗網(wǎng)沙障處理主要是沙障埋入沙土中更不易被風(fēng)沙流吹掉，沙障的保存率還與其布設(shè)位置密切相關(guān)。

植株生長狀況是直接反映植株生長環(huán)境的重要指標(biāo)，合理的技術(shù)措施能夠顯著促進(jìn)植株生長[15]。本研究結(jié)果表明，不同處理方式下，梭梭幼苗生長存在顯著差異，其中，株高表現(xiàn)為保水劑＞液體地膜＞紗網(wǎng)沙障＞對(duì)照，地徑地上干重和地下干重表現(xiàn)為保水劑＞紗網(wǎng)沙障＞液體地膜＞對(duì)照，各處理均顯著高于對(duì)照，保水劑處理植株生長指標(biāo)均最高，主要是由于保水劑可以改善土壤結(jié)構(gòu)、減緩?fù)寥浪终舭l(fā)、增加土壤入滲，調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱狀況，改善植物生長條件，從而促進(jìn)植株生長。

土壤性狀能夠反映土壤養(yǎng)分含量及植株生長環(huán)境[16]，水分是植株生長的基礎(chǔ)條件，本研究結(jié)果表明，三種處理方式均能夠提高土壤水分含量，主要是降低了土壤蒸發(fā)量，減少地表風(fēng)沙流動(dòng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，保水劑和沙障處理土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增加，土壤有機(jī)質(zhì)的增加能降低土壤容重、增加土壤孔隙度、改善土壤結(jié)構(gòu)，為植物生長發(fā)育創(chuàng)造更好的生長條件[17]，土壤N、P、K 是植物生長必需的營養(yǎng)元素，是衡量土壤營養(yǎng)狀況的重要指標(biāo)[18]，本研究結(jié)果表明，不同處理方式對(duì)梭梭造林土壤N和P含量沒有顯著影響。保水劑處理K含量顯著高于對(duì)照，說明三種處理方式對(duì)土壤N沒有顯著影響，保水劑能夠提高土壤K含量可能由于保水劑處理防風(fēng)防沙效果較好，土壤受到侵蝕相對(duì)較少，從而提高土壤K含量，因此，保水劑能夠有效促進(jìn)梭梭生長，提高成活率，造林成效較好。