残塬沟壑区生态经济林的经营体系研究
2014-04-03马吉海
马吉海,王 刚,陈 鹏,王 晨
(铜川市王益区水务局,陕西 铜川 727000)
水是制约陕西残塬沟壑区生态经济林发展的主要因子,特别是前期干旱,不仅降低经济林的造林成活率,而且严重影响着核桃、花椒等生态经济林的正常生长、开花、坐果和果实生长、成熟。因此,因地制宜改进造林技术,充分利用有限的雨水资源,提高苗木成活率和营林效益,是该地区生态经济林发展面临的突出问题。为此,结合国家农业综合开发水土保持漆水河小流域治理项目的实施,于2009—2012年在陕西铜川市王益区开展了以蓄水保水为中心的生态经济林抗旱营造技术研究,总结出了适宜陕西铜川残塬沟壑区条件的生态经济林发展模式和经营体系,为该地区生态环境建设提供了经验。
1 降水资源状况及利用前景
陕西残塬沟壑区是水资源匮乏地区,绝大部分地区没有灌溉条件,年均降水量仅500多mm,干旱少雨,且分布不均。每年3—4月份春季植树季节和核桃、花椒等经济林开花、坐果、果实生长、果实成熟及新梢旺盛生长期,需要充足的水分供给,但此时却正值干旱少雨季节,降水量只有150 mm,仅占全年降水量的30%,土壤含水量极低,根本无法满足幼树成活、生长、结果对水分的需要,因此严重影响造林成活率和树体正常生长结果。而每年59%的降水量又集中分布在7—9月份,因无水保措施,常常形成地面径流,携带大量泥土,造成严重的洪涝灾害和水土流失,使该地区有限的降雨量得不到有效利用。尽管如此,从保存的核桃、花椒结果大树生长情况看,只要种植成活,依靠其发达的根系从土壤深处吸取的水分和养分,仍可维持一定的生长量和产量,若采取一些有效的蓄水保水措施,生长结果情况会更好。因此,在年降水量400 mm以上的半干旱地区,发展以核桃、花椒为主的生态经济林有着广阔的前景。
王益区在2009—2012年漆水河、孟家沟小流域治理工程实施中,全面贯彻以改土治水、蓄水保水为中心,以水平沟整地为主要措施的抗旱造林新技术,使有限的雨水资源做到了“秋蓄春用,雨贮旱用,季蓄年用”,缓解了前期干旱对造林成活和树体生长的影响,使新发展的130多hm2核桃、花椒的成活率提高到85%以上。本区的实践说明,只要采取综合抗旱造林技术,最大限度地提高有限雨水资源利用率,在残塬沟壑区大规模营造生态经济林是完全可行的。
2 生态经济林主要营造技术及效应
2.1 推行隔带反坡水平沟整地
陕西残塬沟壑区属黄土丘陵沟壑区,地形复杂、坡面陡峭、土层瘠薄、植被稀少、土壤保水能力差。实践证明,发展生态经济林必须进行人工整地。在几种整地方式中,以雨季前隔带反坡水平沟整地(每隔8~10 m,沿等高线挖深宽各80 cm的水平沟,用底土在沟外沿筑高50 cm、宽40 cm的坚实拦水埂,再将表土回填沟内,形成1 m宽沟面)拦截储蓄地面径流效果最好。
2.1.1 水平沟整地蓄水保水效果好
同其他整地方式相比,水平沟不管大雨小雨均被拦截储蓄在沟内,有效提高了土壤含水量。2009年6月中旬在王家河乡的土壤含水量测定表明,地表以下1 m土层内平均含水量水平沟为18.4%、鱼鳞坑为13.1%,未整荒地仅9.3%。
2.1.2 水平沟整地防洪固土能力强
条条水平沟盘山而上,宛如一道道堤坝,有效地拦截了地面径流,减少了洪涝发生。2010年7月中旬,郝口流域连降24 h大雨,降水量达110 mm,水平沟内土层含水量达到饱和,但水平沟仍完好无损,真正起到了防洪固土作用,收到了水不下山、泥不出沟的防治效果,使长久困扰人们的水土流失得以控制。
2.1.3 水平沟整地有利于提高土地肥力
经过水平沟整地,改善了土壤结构,减缓了沟内土壤蒸发,改变了沟内光照和温度条件,促进了土壤微生物活动,加速了营养物质分解,提高了土壤肥力。2009年6月在王家河乡的测定表明,水平沟整地80 cm土壤内有机磷含量0.057%,分别比鱼鳞坑、带子田提高0.016、0.009百分点;有机质含量1.09%,分别比鱼鳞坑、带子田提高0.22、0.57百分点。
2.1.4 水平沟整地有利于提高造林成活率
得益于水平沟内充足的水分、熟化疏松的土层和地埂的防护,幼树成活率显著提高。王益区5年发展的近5万株核桃、花椒,成活率≥85%的面积占造林总面积的90%。2010年连续4个月未见有效降水,成活率≥85%的面积仍达75%。
2.1.5 水平沟整地有利于促进幼树生长
采用水平沟整地,花椒根系的总量最多、垂直分布最深,幼树普遍生长快、枝量大、成形早。水平沟中3年生核桃新梢生长量平均94 cm,分别比鱼鳞坑和荒山上的提高5l%和154%;地径达2.79 cm,分别比鱼鳞坑和荒山上的提高14.3%和18.2%。
2.2 选择适宜的抗旱树种和名优品种
在残塬沟壑区发展生态经济林,取得生态、经济双重效益,关键是要选择抗旱树种和名优品种,实施良种化栽培。研究表明,不同树种抗旱能力差异很大,其中核桃、花椒适应性强,根系发达,能深入地下吸取水分,具有很强的抗旱、耐寒、耐瘠薄能力,最适宜在自然条件差的陕西残塬沟壑区种植,被列为生态建设重点发展树种。枣抗旱能力强,但对积温要求高,适于在温度较高的干旱地区种植。苹果、梨、桃对肥水要求高,适宜在无霜期长、积温高的局部地方少量种植。只有因地制宜、科学搭配、合理种植,才能获得最佳经济效益。通过观察,先后引进推广的花椒优良品种大红袍、狮子头等和核桃新品种香玲、辽核等,不仅适合种植,而且果品质量较好,具有较强的市场竞争力。
2.3 注重区域布局和立体开发
年降水量、有效积温、无霜期和花期霜冻是影响干鲜果发展的主要因素,也是搞好区域化布局的重要依据。研究表明,核桃、花椒最适栽培区要求年降水量不少于400 mm,有效积温不低于2 700 ℃,海拔1 300~1 600 m,10年中有7年不受花期霜冻影响;枣树要求年降水量250 mm以上,有效积温2 700 ℃以上;苹果、梨等必须在年均气温8 ℃以上、有效积温3 000 ℃以上、有灌溉条件的地区发展。
根据以上条件,将王益区中北部规划为以核桃为主的栽植区,王益区东南部规划为花椒栽植区,王家河流域沟道内水肥条件较好的区域规划为苹果、梨、桃适宜栽植区,从根本上克服了发展的盲目性,形成了残塬沟壑区生态经济林发展新格局,保证了各类树种的正常生长结果,使区域优势转化为商品优势。
在同一小流域内,从上到下树种选择和布局也按照适地适树的原则。经多年研究,探索总结出“山顶刺槐柠条戴帽,山坡地埂核桃、花椒缠腰,沟谷山台广种花椒、核桃,房前屋后发展苹果、梨、桃”等立体种植模式,使整座山、整条沟、整面坡得到合理开发和充分利用,凸显了小流域综合治理的效果。
2.4 以保水为中心,采取综合抗旱造林技术
根据多年研究和生产实践,仅仅依靠水平沟整地和选择抗旱树种,并不能完全解除干旱威胁,还必须同时采用综合抗旱造林技术,才能更为有效地提高水资源的利用率,提高造林成活率和营林效果。
2.4.1 核桃、花椒截干深栽造林技术
研究证明,陕西残塬沟壑区发展核桃、花椒,不管秋栽还是春栽,都应实行截干深栽。由于根部土层含水量高,树干得到保护,截干深栽比常规栽植容易成活,特别是大旱之年效果更为显著。2009年春季在王益区王家河乡南雷村核桃造林点进行了对比试验,7月25日调查,截干深栽成活率达84.7%,全苗栽植只有17.4%,提高了67.3百分点。同年在冯家河、周家河等地的调查也表明,截干深栽成活率提高了40百分点。
2.4.2 苗木保湿抗旱栽植技术
苗木调运及栽植过程中根系及树干失水,是影响造林成活率的主要原因之一。研究表明,栽前将苗木根系用泥浆处理,并在泥浆中掺入一定浓度的生根剂,可明显提高造林成活率。用泥浆+生根粉处理,核桃、花椒成活率分别比对照提高了21%和16%,其作为常规技术已在本区普遍推广。同时,有条件的地方在栽植后进行树盘覆膜、树干套袋或涂保水剂,对提高核桃、花椒成活率效果十分显著。
2.4.3 整形修剪、树盘覆草及鼠害防治技术
缺肥、树体粗放管理和鼠类危害,是影响生态经济林正常生长与结果的3个重要问题,因此在生态经济林营造技术中将其列为重点课题进行研究。一是实行树盘覆草,增加土壤肥力。据农林部门提供的资料,树盘覆草可以增加深层土壤含水量。2010年4月17日、5月27日、10月15日3次观察,树盘覆草60—100 cm土层含水量分别达15.08%、14.20%和16.54%,比对照分别提高了5.07、3.49和4.04百分点,比覆膜高0.25、2.27和4.17百分点。同时,可增加土壤有机质含量,促进花椒树体生长。覆草处理的花椒地径达5.25 cm,总生长量215 cm,冠径(南北×东西)为154 cm×118 cm,每株开花数123朵,比对照地径增加0.59 cm,树高增加39 cm,冠幅增加103 cm×34 cm,总生长量增加105 cm,开花数增加56.3%。二是加强树体管理,做好整形修剪,培养稳产优质树形,提高产量和质量。研究表明,不同整形修剪方法,对花椒幼树生长量和成花影响不同(见表1)。在残塬沟壑区,花椒应采用开心形树形进行整形修剪。三是加强鼠害防治工作,控制其危害,提高保存率,增加建园整齐度。
表1 不同整形方式对幼树生长的影响
根据研究,采取以下几项措施,可以显著提高花椒坐果率:一是加强花芽分化期管理,减少雌蕊败育率。二是多采用轻剪、长放的修剪手法,促发短果枝和花束状短果枝。三是在生长期喷施多效唑、B9等植物生长调节剂,可明显地增加短果枝数量和花量,并使叶片颜色变浓绿,坐果率提高。四是盛花期喷施6-BA、GA等生长调节剂,可补充花椒内源激素含量,调节营养,提高授粉质量,从而提高坐果率。盛花期喷GA可将坐果率由16.3%提高到26.8%;喷施6-BA坐果率达到30.7%,为对照的1.88倍;喷硼酸坐果率由16.3%提高到31.3%。五是花椒雌雄同株或异株,授粉方式为异花授粉,花期4—5月, 在授粉阶段选择适宜的授粉树,能很大程度上提高花椒产量。
3 根据各地具体情况,选择合理的开发模式
结合不同立地条件,选择适合的开发模式,有利于充分发挥山区资源优势,提高开发效果。根据多年来的研究和实践,总结出以下3种发展模式,供各地选择应用。
3.1 生态经济型(小流域综合治理型)模式
小流域治理是山区生态建设的重要内容,采用生态经济型模式治理小流域,就是利用山、坡、沟不同立地条件,种植适宜树种,提高小流域治理效果。王益区采用“山顶沙棘、柠条戴帽,山坡地埂核桃、花椒缠腰,河谷台地发展花椒、核桃,房前屋后广种苹果、梨、桃”治理模式,使整条沟、整座山、整面坡得到开发利用,取得显著成效,大面积核桃、花椒开始结果,水土流失得到控制,生态环境开始改变,被证明是山区小流域治理的最佳模式。
3.2 生态农业型模式
即利用大量退耕地,实行果草间作、林草间作,用草养畜,圈粪肥田,实现林(果)草牧相结合的开发模式。发展生态农业经济,可以彻底纠正沿用多年的垦荒种粮、广种薄收、越种越穷的种植模式,改变传统畜牧业经营方式,使大量退耕地退得下、稳得住、有效益、不反弹。
3.3 地埂防护型模式
即结合山区“三田”建设,充分利用丰富的地埂资源,种植核桃、花椒等适宜的经济林。这种模式一是可调整种植结构,扩大经济林种植规模,增加农民收入;二是可有效保护地埂和农作物,防止水土流失,促进农业发展,是陕西残塬沟壑区应用前景广阔,极具发展潜力的开发模式。
4 小 结
陕西残塬沟壑区生态经济林经营体系的研究历经5年,共营造发展核桃、花椒130多hm2,由于采用了高标准的人工整地和抗旱造林技术,在持续干旱的条件下,成活率达到85%以上。总结出了具有陕西残塬沟壑区特点的以蓄水保水为中心,以反坡水平沟整地和配套抗旱造林技术为主要措施的经营体系和模式,解决了在干旱条件下利用有限的雨水资源提高经济林造林成活率和营林效益的技术难题。种植区涌现出许多靠种植核桃、花椒等生态经济林致富的典型,加快了全区经济发展和生态环境建设步伐,为残塬沟壑区经济林营造树立了典范。