不同平茬方式對沙棘營養(yǎng)生長、產(chǎn)果量及健康狀況的影響

張曉娟，任余艷

(1.鄂爾多斯市國際荒漠化防治技術(shù)創(chuàng)新中心，內(nèi)蒙古 康巴什 017010；2.鄂爾多斯市林業(yè)和草原科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 康巴什 017010)

1 引言

沙棘(Hippophaerhamnoide)，又名醋柳、酸刺、黑刺等，胡頹子科沙棘屬落葉灌木或小喬木[1]。沙棘擁有超強(qiáng)的萌蘗能力和發(fā)達(dá)的根系，具有保持水土、涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙等功能，是改善生態(tài)環(huán)境和植被恢復(fù)的優(yōu)良先鋒樹種和關(guān)鍵樹種[2]。平茬技術(shù)是運(yùn)用人工輔助對退化灌木進(jìn)行更新的重要手段之一[3]，也是沙棘撫育管理和維持種群穩(wěn)定的重要手段之一。通過平茬，促進(jìn)水平根系和伐樁大量萌孽，達(dá)到更新復(fù)壯的目的[4]。對沙棘平茬的研究主要集中在平茬周期或平茬樹齡和平茬后再生能力上，韓易良等對留茬高度也有所涉及[5]，但是從立地類型、平茬作業(yè)方式、平茬方式等進(jìn)行的研究很少。為此，本試驗(yàn)對沙棘不同立地類型不同平茬作業(yè)方式和平茬方式進(jìn)行試驗(yàn)，提出其對沙棘營養(yǎng)生長、產(chǎn)果量及健康狀況的影響，為沙棘平茬技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于準(zhǔn)格爾旗暖水鎮(zhèn)。該區(qū)境內(nèi)以砒砂巖地質(zhì)為主[6]。屬于典型中溫帶大陸性氣候，由西北向東南氣溫逐步升高。冬季漫長寒冷，春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱短促，春秋氣溫變化劇烈。年平均氣溫為6.2～8.7 ℃，1月份極端最低溫度為-32.8 ℃，7月份極端最高溫度39 ℃。無霜期145 d；降水少而集中，年平均降水量為400 mm，多集中在7～9月份，降雨年季變化大。年蒸發(fā)量為2093 mm。日照時間長，太陽輻射強(qiáng)，平均日照時數(shù)為2900～3100 h，年總輻射熱143.4 kCal/cm2。多風(fēng)沙天氣，年平均風(fēng)速3.2 m/s，最大風(fēng)速為32 m/s，年平均大風(fēng)日數(shù)為10～30 d。受季節(jié)風(fēng)影響，夏季多偏南或偏東風(fēng)，晚秋至初春多西北風(fēng)。

2.2 試驗(yàn)材料

以準(zhǔn)格爾旗暖水鎮(zhèn)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)沙棘為試驗(yàn)材料。

2.3 平茬作業(yè)方式對沙棘平茬營養(yǎng)生長的影響

在沙地、硬梁地和黃土丘陵地上，采用人工作業(yè)、半機(jī)械作業(yè)、機(jī)械作業(yè)三種作業(yè)方式對沙棘平茬，測定平茬后株高、冠幅、地徑、萌條數(shù)和成條比例。本試驗(yàn)共設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)測量10株。

2.4 平茬方式對沙棘平茬健康狀況的影響

對隔行平茬、隔帶平茬和全面平茬三種平茬方式下沙棘病害、蟲害、枯枝率、枯梢率和枯死率進(jìn)行測定對比。本試驗(yàn)共設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)測量10株。

2.5 數(shù)據(jù)分析方法

采用Excel整理原始數(shù)據(jù)及制作圖表，運(yùn)用SPSS20.0軟件進(jìn)行差異顯著性多重比較，差異顯著性水平α=0.05。

3 結(jié)果與分析

3.1 平茬作業(yè)方式對沙棘平茬營養(yǎng)生長的影響

平茬作業(yè)方式可分為人工作業(yè)、半機(jī)械作業(yè)、機(jī)械作業(yè)。人工作業(yè)主要使用撅頭、斧頭、砍刀等工具進(jìn)行；半機(jī)械作業(yè)是使用小型背負(fù)式平茬機(jī)器進(jìn)行；機(jī)械作業(yè)是使用大中型多功能自走式割灌機(jī)或裝載機(jī)進(jìn)行。為了解決生產(chǎn)實(shí)際中該如何選擇平茬作業(yè)方式的問題，分別在沙地、硬梁地、黃土丘陵地上進(jìn)行了不同平茬作業(yè)方式的平茬試驗(yàn)。沙地與硬梁(陰坡、陽坡)地上的沙棘林集中連片，且面積較大，進(jìn)行了人工、半機(jī)械、機(jī)械三種平茬作業(yè)方式的平茬試驗(yàn)，黃土丘陵地坡度陡峭，地形破碎，交通不便，大型的平茬機(jī)具難以帶到試驗(yàn)地，只做了人工平茬試驗(yàn)。

表1是不同作業(yè)方式沙棘平茬在三種立地類型上的營養(yǎng)生長表現(xiàn)，在沙地和硬梁地上，沙棘平茬后株高生長以人工作業(yè)最大，與機(jī)械作業(yè)和半機(jī)械作業(yè)下株高生長相比具有顯著性差異，但是冠幅、地徑、萌條數(shù)和成條比例在三種作業(yè)方式下沒有顯著的差異。

表1 不同作業(yè)方式沙棘平茬營養(yǎng)生長情況

如果在平茬時單考慮沙棘的營養(yǎng)生長，人工作業(yè)方式最好。但是在生產(chǎn)實(shí)際中，平茬作業(yè)方式的選擇受地形地貌、平茬效率及成本、林分特點(diǎn)等因素的影響，因此，平茬后的營養(yǎng)生長狀況不能作為選擇作業(yè)方式的唯一依據(jù)，在生產(chǎn)實(shí)際中要綜合考慮。諸如在黃土丘陵區(qū)，坡度較陡，交通不便，地形破碎，沙棘林分布零散，不宜機(jī)械作業(yè)，只能選擇人工作業(yè)或半機(jī)械作業(yè)。在試驗(yàn)區(qū)的硬梁地和沙地上，地面較為平坦、沙棘林面積大且集中連片，易于機(jī)械作業(yè)，但是機(jī)械作業(yè)與半機(jī)械作業(yè)和人工作業(yè)相比，操作靈活性差，邊緣地帶或不平整地帶，會有未平掉的沙棘，可與半機(jī)械作業(yè)和人工作業(yè)結(jié)合使用。

3.2 不同平茬作業(yè)方式沙棘單株果實(shí)產(chǎn)量

復(fù)壯更新是通過平茬或截干促使沙棘萌發(fā)新枝，形成新的樹冠，改變原來枝條老化、結(jié)實(shí)量小的狀態(tài)[7]。通過撫育管理措施和平茬，對沙棘林進(jìn)行綜合管理，可有效促進(jìn)沙棘生長，提高結(jié)果量[8]。

圖1是不同平茬作業(yè)方式下沙棘平茬第三年單株果實(shí)產(chǎn)量，從圖1中可以看出，人工作業(yè)方式下單株果實(shí)產(chǎn)量最高，與半機(jī)械作業(yè)方式和機(jī)械作業(yè)方式下單株果實(shí)產(chǎn)量具有顯著的差異，半機(jī)械作業(yè)方式和機(jī)械作業(yè)方式下單株果實(shí)產(chǎn)量無明顯的差異。從果實(shí)產(chǎn)量來看，沙棘平茬適宜的作業(yè)方式為人工作業(yè)。

圖1 不同作業(yè)方式下沙棘單株果實(shí)產(chǎn)量

3.3 平茬方式對沙棘平茬健康狀況的影響

為了觀測不同平茬方式下沙棘平茬后整體更新效果，對它的健康狀況也進(jìn)行了調(diào)查，表2為三種平茬方式下的沙棘生長健康狀況。

表2 不同平茬方式下沙棘平茬后健康狀況

危害沙棘較為嚴(yán)重的是干縮病、沙棘紅緣天牛和沙棘木蠹蛾[9～11]，隔行平茬和隔帶平茬區(qū)域發(fā)現(xiàn)有沙棘木蠹蛾和紅緣天牛，發(fā)生率分別為20%和30%，全面平茬區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)這兩種害蟲。隔行平茬中枯枝率明顯高于隔帶平茬和全面平茬,隔帶平茬枯枝率最小，這與李卓凡等[12]的研究“帶狀平茬可降低林分的枯枝率”是一致的。

三種平茬方式下沙棘生長健康狀況的好壞主要體現(xiàn)在蟲害發(fā)生情況和枯枝率多少上，由此可見，全面平茬方式下沙棘生長健康狀況是最好的[13]。這與吉小敏等在典型荒漠與綠洲過渡帶實(shí)施的人工梭梭林平茬復(fù)壯試驗(yàn)研究結(jié)果一致。

沙棘林生長到一定年份，生長速度會變慢，結(jié)果量會明顯降低，同時會伴隨出現(xiàn)嚴(yán)重的病蟲害 。

4 結(jié)論與建議

平茬作業(yè)方式中人工作業(yè)下沙棘平茬更新效果最好，但作業(yè)方式的選擇受地形地貌、林分面積、平茬成本等多種因素的影響，平茬后的生長狀況只是其中之一，所以應(yīng)全面綜合考慮。建議在實(shí)際生產(chǎn)中，三種作業(yè)方式結(jié)合使用，靈活掌握。坡度較陡，交通不便，地形破碎，沙棘林分布零散的地段，不宜機(jī)械作業(yè)，選擇人工作業(yè)或半機(jī)械作業(yè)。地面較為平坦、沙棘林面積大且集中連片的區(qū)域，人工作業(yè)和半機(jī)械作業(yè)費(fèi)時費(fèi)工，平茬成本太高，則進(jìn)行機(jī)械作業(yè)[14]。但是機(jī)械作業(yè)與半機(jī)械作業(yè)和人工作業(yè)相比，操作靈活性差，邊緣地帶或不平整地帶，會有未平掉的沙棘，可與半機(jī)械作業(yè)和人工作業(yè)結(jié)合使用。

平茬方式中更新效果最好的是全面平茬，最差的是隔行平茬，主要差異體現(xiàn)在健康狀況上，全面平茬健康狀況最好，能有效地清除病蟲害，這一結(jié)果與平茬前的林分狀況有關(guān)，平茬前的林分屬于過熟林且沙棘木蠹蛾等蛀干害蟲嚴(yán)重發(fā)生，全面平茬能有效地清除害蟲及越冬蟲卵。結(jié)合氣候條件，平茬方式的選擇一般考慮以下兩方面因素:一是平茬后是否會造成風(fēng)蝕沙化和水土流失，二是是否有效抑制病蟲害。在氣候干旱、風(fēng)大沙多的區(qū)域，平茬后至植被恢復(fù)前，容易造成風(fēng)蝕沙化，隔帶平茬最佳[15]，帶的走向與主害風(fēng)方向垂直，實(shí)則留設(shè)防護(hù)林帶，防止風(fēng)蝕沙化。氣候條件較好，平茬后不會造成風(fēng)蝕沙化和水土流失的區(qū)域以及病蟲害嚴(yán)重發(fā)生的林分，進(jìn)行全面平茬，促進(jìn)整體更新比較好。隔行平茬在實(shí)際中是比較難實(shí)施的，沙棘屬于萌孽能力非常強(qiáng)的灌木，成林后會萌生出很多根蘗苗，整體區(qū)域行距已不明顯，不宜采用隔行平茬。