孔令雷,馬勝國,秦光華,趙 冬
(1.曲阜市林業局,山東 曲阜 273100;2.山東省林業外資與工程管理項目站,山東 濟南 250014;3.山東省林業科學研究院,山東 濟南250014)
花椒 (Zanthoxylum bungeanumMaxim.), 蕓香科、花椒屬,落葉小喬木,是我國北方著名的香料、油料樹種。花椒屬于淺根性植物,萌蘗性強,耐寒、耐旱,結果早、易管理、見效快,4~5年可大量結果,壽命可達30~40年,是綠化梯田地堰、低山、丘陵的主要經濟樹種。
金銀花(Lonicera japonica),又名忍冬,忍冬科、忍冬屬,屬多年生半常綠纏繞及匍匐莖的灌木,花具有抑菌、抗病毒、抗炎、解熱、調節免疫等作用,是一種常用中藥材料。金銀花適應性很強,喜陽、耐陰,耐干旱、耐水濕,根系繁密發達,萌蘗性強,莖蔓著地即能生根。
花生(Arachis hypogaeaLinn),豆科一年生草本植物,莖直立或匍匐,適宜氣候溫暖,雨量適中的沙質土生長。花生是我國產量豐富、食用廣泛的一種堅果,也是優質食用油主要油料品種之一,被人們譽為“植物肉”,含油量高達150%,品質優良,氣味清香。多年來,水平梯田種植花生、紅薯,地堰栽植花椒、金銀花已成為我國北方不少山丘區農民在坡耕地上的傳統種植模式,而且種植比例逐年增大,已成為山丘區農民重要的經濟收入之一。
本文以花椒、金銀花、花生為研究材料,科學設置12個樣地,調查研究了不同梯田坡向對梯田地堰種植花椒、金銀花、花生生長量、產量、經濟效益的影響關系,挖掘、提升土地生產潛力,探索低山丘陵區梯田地堰經濟林、農作物最佳科學種植管理模式。
曲阜市位于北緯 35°29′-35°49′,東經 116°51′-117°13′,地處魯西平原和魯中南山區的結合部,東鄰泗水縣,南接鄒城市,北與寧陽縣接壤,西與兗州區隔河相望,南北長35.6km,東西寬25km,總面積815km2。曲阜屬暖溫帶季風大陸性氣候,春季干旱多風,夏季高溫多雨,秋季溫和涼爽,冬季干旱少雪。全年平均氣溫為13.6℃,極端最低氣溫-18.1℃,極端最高氣溫40.3℃,年平均無霜期為200d。全年平均日照時數為2468.8h,年平均日照百分率為56%,全年總輻射量120.8kcal/cm2。全市四季分明,年均降水量 691.4mm,氣候溫和,雨量適中,陽光充足,熱量豐富,雨熱同期能滿足多樹種的生長需要。研究區域位于防山鎮蘆山小流域綜合治理區,坡耕地面積約400hm2,其中梯田面積約200hm2,屬低山丘陵區,海拔150-230m,褐土,質地砂壤,土層厚度30~80cm,坡度 10~25°,土地瘠薄,水澆條件差。
以2011年栽植的花椒、金銀花地堰經濟林及當年梯田覆膜種植的花生為研究材料。區域內梯田地堰經濟林、農作物74%是花椒+花生或金銀花+花生種植模式,因此,研究分析用材料選用花椒、金銀花、花生。
2.2.1 樣地概況
樣地選擇在防山鎮堯喬溝、胡二東、雙山3個行政村的丘陵地水平梯田上,地堰占梯田面積在25%左右。梯田種植花生,地堰經濟林為6年生花椒、金銀花,管理粗放,長勢中等,地堰經濟林平均成活保存率在92%~95%之間,株間無連續缺株現象,立地類型和造林類型基本相同或相近。水平梯田規格:寬 4~8m, 長8~20m, 地埂高0.2~0.3m, 頂寬0.3~0.4m,埂內坡1:1,外坡與田坎側坡一致。花椒、金銀花株距分別為2m、1m;春播花生,露天覆膜起壟栽培,壟高 20cm,壟面寬 50~60cm,壟距 60~80cm,壟雙行播種。
2.2.2 樣地標準
共設梯田坡向不同其它立地因子相同或相近的樣地12個,面積7.38hm2,其中4個為空曠對照樣地(梯田種植花生,地堰未利用),面積2.53hm2。由于地形所限,每個樣地規格不一,約0.6hm2左右,不規則,依地形劃定,沿等高線采用GPS確定面積,凡拐點作標示,并繪草圖詳細記錄,以備調查組和農戶確認位置。
2.2.3 調查方法
首先,進行樣地選址。2015年9月,組建外業調查組對蘆山小流域綜合治理區進行外業踏查,篩選符合數據采集條件的樣地,詳細劃分地堰經濟林小班,記錄每個樣地的土類、土層厚度、海拔、坡向、坡位等有關立地因子(見表1),確定樣地。其次,確定調查時間。數據監測周期為1周年,即2016年1-12月。2016年10月份調查組對樣地花椒、金銀花生長情況進行現場調查測量,詳細記錄樹高、地徑、冠幅等因子;11月份調查組到36個樣地農戶家收集花椒、金銀花、花生產量信息填報表。最后,統一調查方法。經濟樹生長量采用地堰標準段調查法,隨機選取,每10m設1個標準段,每個樣地設4~5個標準段;經濟樹、農作物產量通過樣地農戶收集,調查組通過鎮農業服務站技術員聯絡相關的村,對相關農戶進行走訪、座談,在有關信息采集事宜達成一致意見后,一起到現場進行地塊確認,對照草圖把戶名詳細記錄在冊,便于以后數據收集、整理。對樣地涉及的農戶集中培訓,統一信息采集標準和注意事項,發放信息采集調查表,簽訂信息收集協議書。

表1 樣地立地因子調查表
通過對花椒、金銀花地堰經濟林生長量指標的現場測定(見表2),均可以看出梯田南坡經濟樹生長量高于北坡經濟樹生長量,東、西坡經濟樹生長量較接近,介于南北坡經濟樹生長量之間,從而說明樹冠對光能利用情況差異明顯。

表2 樣地花椒、金銀花平均生長情況調查表
由于梯田坡向不同造成地堰經濟林生長量差異,進而造成了其產量差異。經調查(見表3、表4),梯田地堰花椒+花生種植模式中,花椒南、東、西坡較北坡單株產量分別高出24.4%、14.6%、9.7%;花生南、東、西坡較北坡產量分別高出19.4%、8.3%、5.6%。梯田地堰金銀花+花生種植模式中,金銀花南、東、西坡較北坡單株產量分別高出15.8%、5.3%、2.6%;花生南、東、西坡較北坡產量分別高出18.4%、7.9%、5.3%。空曠地種植花生模式中,花生南、東、西坡較北坡產量分別高出17.5%、12.5%、5.0%。以上3種種植模式花生平均產量依次為0.39㎏/m2、0.41㎏/m2、0.44㎏/m2。由此分析得出,梯田坡向對花椒、金銀花、花生產量造成顯著差異(見圖1、圖2),南坡產量最高,其次為東、西、北坡。由于花椒樹高、冠幅均大于金銀花,對花生“脅地”效應大,造成梯田地堰花椒+花生種植模式中的花生產量低于梯田地堰金銀花+花生種植模式,空曠地種植花生由于不存在“脅地”現象,從而花生產量最高。
經調查,2016年11月份當地市場銷售價格花椒、金銀花、花生分別為 100 元/㎏、34 元/㎏、9 元/㎏,結合樣地花椒、金銀花、花生產量統計表4,進一步分析推出每公頃梯田地堰花椒、金銀花、花生經濟效益(見表5)。分析發現,不同坡向梯田地堰種植花椒、金銀花、花生產生的經濟效益規律由高到低依次為南、東、西、北坡,與其產量成正比。梯田地堰花椒+花生、金銀花+花生種植模式分別比空曠地種植花生經濟效益平均高出72.3%、42.6%,差異顯著(見圖3)。本文所指經濟效益為毛利潤,不對純利潤做對比分析。綜上所述,盡管地堰經濟林對梯田種植的花生具有“脅地”效應,降低了花生產量和經濟效益,但地堰經濟林產生的經濟效益大大彌補了其所產生的負面經濟損失。

表3 樣地農戶2016年花椒、金銀花、花生產量記錄表

續表3

表4 樣地花椒、金銀花、花生產量情況統計表

圖1 不同坡向梯田地堰花椒、金銀花產量差異對比

圖2 不同坡向梯田地堰3種種植模式花生產量差異對比

圖3 不同坡向梯田地堰花椒、金銀花、花生經濟收益差異對比
(1)農民存在重農輕林現象,地堰經濟林管理粗放,產量低、效益差,亟待加強對地堰經濟林的管理。經過對不同坡向梯田地堰種植花椒+花生、金銀花+花生、空曠地種植花生3種種植模式下產量、經濟效益進行對比,說明不同坡向梯田地堰經濟林與農作物在生產上存在養分和對光能利用的爭奪現象明顯。花椒對花生“脅地”效應明顯大于金銀花,梯田南坡更適宜栽植金銀花等低矮灌木、木質藤本經濟樹種,可有效降低樹木對農作物的“脅地”效應。空曠地種植花生模式經濟效益最低,要大力發展地堰經濟林,提高土地利用率,增加經濟效益。

表5 花椒、金銀花、花生經濟收益統計表
(2)由于梯田坡向不同,梯田地堰花椒、金銀花生長的環境迥異,樹冠對光能的利用情況差異明顯。南坡水平梯田相比較東坡、西坡水平梯田,特別是北坡水平梯田具有一定的優勢。南坡花椒、金銀花樹冠長勢較好,有較大的葉面積指數和葉傾角,增加了樹體對太陽輻射的截獲量,一定程度上提高了對光能的利用率,有利于產量的增加,經濟效益的提高[1]。
(3)梯田地堰栽植花椒、金銀花,既保護地堰,減少地堰崩塌,防止水土流失、又能充分利用堰邊的空間和土地資源,提高經濟收入,使生態效益、經濟效益、水土保持效益有機結合起來,達到生態經濟系統的良性循環[2]。
[1]榮華,李凱榮.韓城市花椒經濟林冠層特性及土壤養分特征研究[J].水土保持研究,2010,17(2):243-246.
[2]楊吉華,王華田,徐建國,等.地堰花椒水土保持效益的研究[J].山東農業大學學報,1995,26(4):480-485.