裴斌



摘要:為提高造林梭梭的成活率,以一年生梭梭苗為試驗材料,設置保水劑處理、液體地膜和紗網沙障三個處理,以不做任何處理為對照,研究了梭梭成活率和生長特性。結果表明,不同處理梭梭成活率為保水劑>液體地膜>紗網沙障>對照,且保水劑處理梭梭幼苗株高、地徑、地上干重和地下干重均最高,紗網沙障處理根冠比最高,說明保水劑能夠有效促進梭梭生長,提高成活率,造林成效較好。
關鍵詞:梭梭;處理方式;造林
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,對改善環境、防風固沙、維護干旱區的生態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,是珍貴的樹種[1]。梭梭葉退化成為極小的鱗片狀,靠綠色嫩枝進行光合作用,樹皮灰白色,木材堅而脆,花著生于二年生枝條的側生短枝上,花被片先端呈鈍圓形,胞果黃褐色,果皮不與種子貼生。梭梭具有發達的根系,垂直根系可達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,諸多沙漠地區采用梭梭造林[3]。據研究,梭梭造林具有生長快、成活率高、抗性強等特點,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,莖枝內鹽分含量高達14%-17%,耐酷熱嚴寒,在80℃的高溫下,仍能正常生長[4]。然而,沙漠地區環境惡劣、氣候變化多端,如何提高梭梭造林存活率,降低造林成本是當前急需解決的問題。水分成為沙漠地區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目標[5]。
保水劑是一種高分子化合物,能夠對土壤水分起到吸收、儲存、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,防止水分過度消耗,促進根系生長,同時還能夠改善土壤結構,減少土壤板結,為干旱地區植物生長提供良好的條件[7]。液體地膜是一種高分子有機化合物,能夠被土壤降解,是較為環保的土壤處理物質,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]。紗網沙障是較為傳統的治沙方法,在流動沙地治理和植被恢復中具有重要的作用[9]。將紗網裁成統一大小的長條,人工插入沙地,一部分留在地表,飛沙移動時,被地上紗網沙障阻擋,堆成土埂,從而起到降低風速、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,本研究以梭梭為對象,研究保水劑、液體地膜和紗網沙障三種處理方式對造林成活率的影響,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品,為荒漠生態系統恢復與重建提供技術支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗區概況
試驗于2018-2019年在內蒙古自治區阿拉善盟吉蘭泰鎮,該地區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,蒸發量大,空氣干燥,全年風沙活動頻繁。
1.2 試驗材料
試驗以1年生梭梭苗為試驗材料,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開發公司提供。
1.3 試驗設計
于2018年4月開始試驗,試驗設置保水劑處理、液體地膜和紗網沙障三個處理,以不做任何處理為對照,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,充分攪拌均勻,均勻噴灑。紗網沙障是將紗網裁成40cm的網片,將網片位于苗木30cm左右,用鍬把網片中部插入沙地中,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,放置一天后進行栽植,此時測定土壤含水量為11.57%,栽植后不進行灌水。
1.4 測定指標與方法
1.4.1 不同處理方式對梭梭造林保存率影響
在2018年9月調查梭梭成活率,成活率=存活株數/總株數×100%。
1.4.2 不同處理方式對梭梭幼苗形態指標的影響
在2019年4月用刻度尺株測量梭梭高度,用游標卡尺測定地徑,將梭梭完整取出,測量地上和根系干重。
1.4.3 不同處理方式對土壤特性的影響
在2018年9月,用土鉆取鉆取30-40cm的土樣兩份,三次重復,一份利用烘干(105℃)稱重法測其土壤含水率,另一份樣品裝于聚乙烯塑料袋中,貼好標簽,帶回實驗室置于陶瓷盤中風干過60目篩。有機質測定采用外加熱法,全氮采用開式定氮法,速效磷采用鉬銻抗比色法,速效鉀測定采用火焰光度計法。
1.5 數據統計與分析
使用Excel 2010進行數據整理和繪圖,用SPSS24.0進行單因素方差分析和LSD多重比較。
2 結果分析
2.1 不同處理方式對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,表現為保水劑>液體地膜>紗網障>對照,各處理存活率均顯著高于對照,保水劑、液體地膜和紗網障分別比對照高出303.21%、270.32%和181.32%。
2.2 不同處理方式對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,株高表現為保水劑>液體地膜>紗網沙障>對照,各處理均顯著高于對照,保水劑、液體地膜和紗網沙障分別比對照高出24.94%、20.15%和16.02%,保水劑處理顯著高于紗網沙障處理;地徑表現為保水劑>紗網沙障>液體地膜>對照,各處理均顯著高于對照,保水劑、液體地膜和紗網沙障分別比對照高出104.41%、62.54%和70.07%,液體地膜和紗網沙障處理沒有顯著差異;地上干重變化趨勢和地徑相似,保水劑、液體地膜和紗網沙障分別比對照高出34.04%、20.56%和13.78%;根系干重變化趨勢和地徑相似,保水劑、液體地膜和紗網沙障分別比對照高出44.57%、24.57%和28.00%;紗網沙障根冠比最大,高于其他處理,其次是保水劑處理。
2.3 不同處理方式對梭梭造林土壤特性的影響
三種處理方式對梭梭造林土壤特性有顯著影響,由表2可知,各處理含水量表現為保水劑>液體地膜>紗網沙障>對照,各處理均顯著高于對照,保水劑、液體地膜和沙網障分別比對照高出85.38%、33.92%和15.79%,各處理間差異顯著;有機質含量表現為保水劑>紗網沙障>對照>液體地膜,保水劑和紗網沙障顯著高于對照,分別高出17.54%和8.77%,液體地膜處理和對照沒有顯著差異;不同處理方式對梭梭造林土壤N和P含量沒有顯著影響。保水劑處理K含量顯著高于對照,高出12.07%;液體地膜、紗網沙障和對照沒有顯著差異。
3 討論
我國沙區面積廣大,有不斷擴大之勢,人為進行沙漠治理,防止沙漠化成為防沙治沙工程建設中亟待解決的關鍵問題之一[11]。梭梭具有抗旱、抗鹽堿和抗寒等特點,在極端條件下仍然能夠正常生長,是干旱荒漠地區珍貴的生物資源,也是沙漠治理的重要途徑[12]。在沙區造林過程中,由于受到環境條件的影響,強烈的風沙運動,不斷磨蝕植物根部,導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時梭梭成活率為50%,有沙障防護的成活率則達到 65.0%-70.0%。本研究結果表明,三種處理方式均能夠有效提高梭梭造林成活率,表現為保水劑>液體地膜>紗網沙障>對照,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作用,在地表形成一層保護膜,防止風沙移動,進而提高了梭梭幼苗存活率。紗網沙障處理主要是沙障埋入沙土中更不易被風沙流吹掉,沙障的保存率還與其布設位置密切相關。
植株生長狀況是直接反映植株生長環境的重要指標,合理的技術措施能夠顯著促進植株生長[15]。本研究結果表明,不同處理方式下,梭梭幼苗生長存在顯著差異,其中,株高表現為保水劑>液體地膜>紗網沙障>對照,地徑地上干重和地下干重表現為保水劑>紗網沙障>液體地膜>對照,各處理均顯著高于對照,保水劑處理植株生長指標均最高,主要是由于保水劑可以改善土壤結構、減緩土壤水分蒸發、增加土壤入滲,調節土壤水、肥、氣、熱狀況,改善植物生長條件,從而促進植株生長。
土壤性狀能夠反映土壤養分含量及植株生長環境[16],水分是植株生長的基礎條件,本研究結果表明,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量,減少地表風沙流動。試驗結果表明,保水劑和沙障處理土壤有機質含量顯著增加,土壤有機質的增加能降低土壤容重、增加土壤孔隙度、改善土壤結構,為植物生長發育創造更好的生長條件[17],土壤N、P、K 是植物生長必需的營養元素,是衡量土壤營養狀況的重要指標[18],本研究結果表明,不同處理方式對梭梭造林土壤N和P含量沒有顯著影響。保水劑處理K含量顯著高于對照,說明三種處理方式對土壤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防沙效果較好,土壤受到侵蝕相對較少,從而提高土壤K含量,因此,保水劑能夠有效促進梭梭生長,提高成活率,造林成效較好。
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