干旱荒漠區(qū)泡泡刺育苗和造林技術(shù)研究

摘 要：在西北干旱荒漠區(qū)實施人工造林、沙化治理、退化林修復和三北工程等項目，可進一步提高荒漠區(qū)植被覆蓋率，提升防護林防護效益。通過多重比較播種時間、播種方式、種子處理、播種量、播種深度、造林時間和立地條件等因素對干旱荒漠區(qū)泡泡刺育苗及造林的影響，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析得出，在西北干旱荒漠區(qū)，泡泡刺可以用于人工培育和造林，其育苗和造林的最佳季節(jié)是春季，播種方式采用條播，播種量和播種深度直接影響出苗量，砂礫石質(zhì)地較適宜泡泡刺生長。

關(guān)鍵詞：干旱荒漠區(qū)；泡泡刺；育苗；造林

中圖分類號：S728.2 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）8-127-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.08.030

0 引言

泡泡刺（Nitrariasphaerocarpa Maxim.）屬白刺科白刺屬。泡泡刺5—6月開花，花瓣白色。6—7月結(jié)果，果未熟時披針形，先端漸尖，密被黃褐色柔毛；成熟時果核狹紡錘形［1］，外果皮干膜質(zhì)，膨脹成球形（中空，極輕，呈透明泡泡狀），可隨風滾動，故被稱為“泡泡刺”。泡泡刺屬灌木中旱生性最強的一種植物，具有極耐干旱、固沙能力好的特點，是亞洲中部荒漠植被中具有代表性的植物之一，分布在荒漠亞區(qū)范圍內(nèi)［2-3］，是我國西北極端干旱區(qū)（年均降水量低于100 mm）典型植物。泡泡刺在甘肅境內(nèi)有大量分布，在石羊河下游民勤連古城國家級自然保護區(qū)較為常見，天然泡泡刺群叢面積達8 927.74 hm2，對維護干旱荒漠區(qū)生態(tài)系統(tǒng)多樣性有重要作用。

人工造林可以改善干旱荒漠區(qū)生態(tài)環(huán)境，有效遏制荒漠化蔓延，促進林業(yè)可持續(xù)發(fā)展，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定，提高植被蓋度。目前，在干旱荒漠區(qū)造林中，梭梭為首選樹種［4］，其次為白刺、檉柳、檸條錦雞兒和細枝山竹子等荒漠植物，而泡泡刺很少用于大面積造林。近年來，甘肅民勤連古城國家級自然保護區(qū)依托三北工程、重點區(qū)域生態(tài)修復和保護等項目，大力開展退化林分修復、人工造林和補植造林等工程，但受立地條件的限制，用泡泡刺造林時其成活率并不理想。為提高泡泡刺造林的成活率、保存率和植被覆蓋率，進而發(fā)揮最大生態(tài)效益，近年來甘肅民勤連古城國家級自然保護區(qū)開展了泡泡刺在干旱荒漠區(qū)從育苗到造林的相關(guān)探索。該研究總結(jié)了泡泡刺種子采集與處理、苗圃準備、播種、苗期撫育管理、苗木出圃等育苗技術(shù)，以及不同立地條件下的造林技術(shù)，確定泡泡刺最適宜的生長環(huán)境條件、最佳的造林配套技術(shù)措施和管理模式，發(fā)揮其在干旱荒漠區(qū)防風固沙方面的作用，提升防護林防護效益，形成一套行之有效的民勤干旱區(qū)泡泡刺育苗、造林技術(shù)，為西北干旱荒漠區(qū)營林造林提供技術(shù)支撐。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于甘肅民勤連古城國家級自然保護區(qū)，地處甘肅省河西走廊東北部，巴丹吉林沙漠與騰格里沙漠之間，位于東經(jīng)102°30′2″～103°57′55″、北緯38°10′9″～39°9′9″，是典型的干旱荒漠區(qū)。當?shù)貧夂驅(qū)贉貛Т箨懶詷O干旱氣候，具有明顯的蒙新沙漠氣候特征，常年干燥，雨量少而集中，蒸發(fā)強烈，寒冬長、夏熱短，晝夜溫差懸殊，日照充足，風多，年均溫度為7.4 ℃，年均降水量為110 mm，年均蒸發(fā)量為2 644 mm，年日照時數(shù)為2 832.1 h，無霜期為157 d，年均風速為3.7 m/s，以西北風、西北偏西風為主，年均沙塵暴日數(shù)為37 d，風沙危害嚴重［5］。土壤類型為灰棕荒漠土，土壤有機質(zhì)含量低，植物生長受限，植被類型多為耐旱的深根系、肉質(zhì)灌木或小灌木林。植被群落的建群種或優(yōu)勢種為白刺、梭梭、泡泡刺、檸條錦雞兒、紅砂、霸王、鹽爪爪、綿刺、中麻黃、沙拐棗、檉柳等［6］。地貌類型以固定沙丘、半固定沙丘和流動沙丘為主，相間分布有黏質(zhì)平灘地、平緩假戈壁和礫石質(zhì)低山等［7］。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

2.1.1 種子

泡泡刺果實6月下旬至7月下旬進入成熟期。選擇生長健壯、無有害生物、處于結(jié)果盛期的母株，采摘收集飽滿果實。新收集的種子及時晾曬、搓揉，剔除雜質(zhì)和砂石，得到純凈種子。將純凈種子置于陰涼處攤開晾曬，待種子含水量≤8%時，置于0～15 ℃低溫干燥處貯藏。

2.1.2 苗木

選擇1年生、苗高25～35 cm、根系長度≥15 cm、無機械損傷、無病蟲害的優(yōu)質(zhì)泡泡刺實生苗木進行試驗。

2.2 試驗方法

開展多因素試驗，在4月20日、5月1日、5月10日、5月20日、5月30日，將未處理和用溫水浸種處理（用50 ℃溫水浸種24 h）的種子分別播種，每667 m2播種15、20和25 kg，采用條播和撒播2種播種方式，設(shè)置不同的播種深度（0.5、1.0、1.5、2.0 cm），進行3次重復播種試驗，每個處理的播種量均為1 000粒。出苗前管理措施與當?shù)仄渌帜居绱胧┫嗤Ｔ谂菖荽坛雒绾?，統(tǒng)計各處理出苗率，并詳細記錄數(shù)據(jù)。

在3月3日、4月10日、4月20日、10月20日、10月30日、11月10日，用規(guī)格相近的1年生泡泡刺實生苗，分別在砂礫石質(zhì)地和沙地兩種立地條件下造林，栽植規(guī)格為3 m×3 m，74株/667 m2。栽植后，待苗木發(fā)芽后統(tǒng)計各處理苗木成活率，并詳細記錄數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

用Microsoft Office Excel 和 IBM SPSS Statistics軟件進行數(shù)據(jù)處理，用Duncan法進行方差檢驗和多重比較，篩選出最佳的育苗方式、造林時間與適宜的造林立地條件。

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 播種時間對泡泡刺出苗率的影響

從試驗結(jié)果來看，播種時間對泡泡刺的出苗率有直接影響（見表1）。5月20日、5月30日的播種出苗率顯著高于其他時間的出苗率，說明最佳播種時間為5月中下旬。在生產(chǎn)實踐中，選擇該時間段播種比較合理。同時，在播種后要防止高溫天氣對苗木造成灼傷。

3.2 播種方式對泡泡刺出苗率的影響

條播和撒播對泡泡刺出苗率的影響見表2。由表2可知，條播的平均出苗率為62.6%，撒播的平均出苗率為61.5%。條播的出苗率明顯高于撒播的出苗率，是因為采用條播方式播種時種子相對集中，其頂土能力高于撒播。因此，生產(chǎn)中采用條播方式比較合適。

3.3 種子處理方式對泡泡刺出苗率的影響

種子處理方式對泡泡刺出苗率的影響見表3。由表3可知，未處理與溫水浸種處理的出苗率相差不大，兩者的平均出苗率均在61%以上，溫水浸種處理的種子出苗率略高于未處理的出苗率。

3.4 播種量和播種深度對泡泡刺出苗率的影響

播種量和播種深度對泡泡刺出苗率的影響見圖1和圖2。由圖1可知，每667 m2播種量為15 kg的出苗率最低（48.1%），每667 m2播種量為25 kg的出苗率最高（64.1%）；每667 m2播種量為20 kg的出苗率為62.8%，且與每667 m2播種量為25 kg的出苗率沒有統(tǒng)計學差異。在實際生產(chǎn)中，建議每667 m2播種量為20～25 kg。

由圖2可知，播種深度為1.5 cm的出苗率最高（63.4%），出苗整齊，且與播種深度為2.0 cm的出苗率沒有統(tǒng)計學差異。在實際生產(chǎn)中，建議泡泡刺的播種深度為1.5～2.0 cm。

3.5 立地條件對泡泡刺成活率的影響

造林地土質(zhì)對泡泡刺成活率的影響見表4。由表4可知，泡泡刺在砂礫石質(zhì)地造林的平均成活率為75.1%，在沙地造林的平均成活率為71.2%。由此可見，砂礫石質(zhì)地和沙地均適宜泡泡刺造林，砂礫石質(zhì)地造林成活率略高于沙地造林。

3.6 造林時間對泡泡刺成活率的影響

造林時間對泡泡刺成活率的影響見表5。由表5可知，春季造林成活率顯著高于秋季造林；3月30日造林平均成活率最高（75.1%），與4月10日、4月20日造林成活率差異不明顯；3月下旬和4月上中旬為干旱荒漠區(qū)泡泡刺造林最佳時間。

4 泡泡刺育苗與造林技術(shù)要點

根據(jù)上述試驗結(jié)果，結(jié)合我國西北部荒漠區(qū)實際，總結(jié)泡泡刺育苗與造林技術(shù)要點如下，供相關(guān)技術(shù)人員參考。

4.1 苗床整地和土壤處理

苗床的選擇是育苗的關(guān)鍵，以交通便利、地勢平坦、陽光充足、灌溉設(shè)施齊全、易于排水、土層厚度≥50 cm、土壤pH值在7.5～8.5的壤土和砂壤土地塊為宜。播種前1年秋季，結(jié)合土壤深翻，施腐熟有機肥4 000 kg/hm2，耕翻深度35 cm，耙耱2遍，整平，清除草根和雜物，灌透冬水；當年春季，播種前1周，根據(jù)土壤肥力撒施磷酸二銨225 kg/hm2，耕翻20 cm，耙耱鎮(zhèn)壓。泡泡刺大田育苗多設(shè)置平床，床寬1.0 m，長度視地形而定，床面間設(shè)置寬30 cm步道。

4.2 播種

在播種前10 d，先將種子用0.5%高錳酸鉀溶液浸泡消毒30 min，再用水沖洗2次，然后用50 ℃溫水浸種24 h，撈出種子并與3倍質(zhì)量的純濕沙混合，最后置于0～15 ℃溫度下催芽，待1/3的種子露白時播種。在我國西北干旱荒漠區(qū)，5月中下旬最適宜播種，在床面開溝，溝深1.5～2.0 cm，溝間距25 cm，條幅15 cm，播后輕度鎮(zhèn)壓使種子與土壤緊密結(jié)合，并用細沙覆蓋。播種后漫灌澆透水，苗木剛出土時不宜澆灌，以免造成積水影響出苗率。每667 m2播種量控制在20～25 kg。

4.3 苗期管理

根據(jù)土壤墑情和降水情況，在生長期灌溉4～5次，前兩次追施氮肥150 kg/hm2，禁止過度灌溉，并及時排出低洼處積水，確保苗木正常生長。8月下旬開始控水控肥，促進苗木木質(zhì)化。待幼苗長出4～5片真葉、苗高8～10 cm時進行間苗除草，以后視雜草情況及時除草。9月上旬對苗木進行疏枝，保留1～2個枝。土地封凍前（10月下旬至11月上旬）灌足冬水。在苗木生長過程中要做好病蟲害防治工作，確保苗木健康生長。

4.4 苗木出圃

結(jié)合造林時間、土地封凍和解凍情況確定起苗時間，最好在苗木休眠期進行。如秋季造林，在11月上旬土地封凍前，苗木落葉后起苗；如春季造林，在3月中下旬土地解凍后，苗木出芽前起苗。起苗時應盡量保持根系完整、無機械損傷，起苗、分級和假植工作應同步進行，防止苗木失水。

4.5 造林立地條件選擇

天然泡泡刺群落一般生長在砂礫石質(zhì)地和砂礫灰棕荒漠土中，在沙地上也有零星分布。人工栽植時，選擇丘間地的砂礫石質(zhì)地和沙地進行造林。

4.6 造林時間選擇

泡泡刺造林時間一般選擇春季或秋季。春季造林最佳時間在3月下旬至4月中旬，秋季造林最佳時間一般在10月下旬至11月上旬。干旱荒漠區(qū)泡泡刺最適宜的造林季節(jié)為春季。如果選擇秋季造林，造林質(zhì)量及效果不佳，因為冬季風沙大，空氣濕度低，栽植后的苗木進入休眠期，容易發(fā)生抽干現(xiàn)象，嚴重影響造林成活率。而春季正是苗木生長期，苗木失水情況較輕，造林質(zhì)量及效果較好。

4.7 栽植方法

春季采取機械打穴積沙造林方式，造林密度為3 m×3 m，3株/穴，栽植穴深度40 cm。栽植時先填入表層吹集的風沙土15 cm，苗木栽植深度為根系長度的1.5倍［8-9］，約30 cm，定植坑口寬40 cm。栽植后立即灌水，每穴灌水30 kg，待水滲完后填土，回填土與地面平行，防止水分蒸發(fā)。栽植后期要補水2～3次，并做好病蟲害防治工作，確保苗木成活率和保存率。

5 結(jié)論與建議

泡泡刺抗逆性強、固沙能力好，其育苗、造林技術(shù)相對簡單，因此可以在干旱荒漠區(qū)進行人工培育和造林。泡泡刺育苗和造林的最佳季節(jié)是春季，適宜播種時間為5月中下旬。播種方式宜采用條播，相較于撒播，其出苗率更高；每667 m2播種量應控制在20～25 kg，播種深度為1.5～2.0 cm時出苗最整齊；3月下旬至4月上中旬是泡泡刺最佳造林時間；在砂礫石質(zhì)地和沙地上造林均可行，砂礫石質(zhì)地造林成活率略高于沙地造林。建議根據(jù)立地條件，因地制宜，將泡泡刺作為造林樹種運用于干旱荒漠區(qū)治理，以此來改善現(xiàn)階段荒漠區(qū)造林樹種、林分結(jié)構(gòu)單一的不足，以及砂礫石質(zhì)地梭梭造林成活率不高等問題，從而進一步提高荒漠區(qū)植被造林成活率、保存率，發(fā)揮泡泡刺在造林方面的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

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基金項目：武威市科技計劃B類項目（WW23B02NY136）。

作者簡介：白振清（1974—），男，本科，正高級工程師，研究方向：荒漠化防治。

通信作者：張春梅（1982—），女，本科，工程師，研究方向：荒漠化防治。