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“欧亚1号”大果沙棘新品系规范化种植技术

2021-10-19辉,赵

内蒙古林业科技 2021年3期
关键词:大果沙棘欧亚

王 辉,赵 旭

(内蒙古大兴安岭林业科学技术研究所,内蒙古 呼伦贝尔 022150)

“欧亚1号”是从辽宁阜新沙棘(Hippophaerhamnoides)培育基地一次性引进的“深秋红”大果沙棘,并在呼伦贝尔寒温带地区低温胁迫条件下通过定向培育选育出的大果沙棘新品系,经过5代无性选育,观测苗木形态特征、成活率、生长等指标,研究发现“欧亚1号”对呼伦贝尔寒温带地区环境具有较强的适应性,具有很好的推广价值。

通过研究“欧亚1号”大果沙棘新品系规范化种植技术,有利于规范“欧亚1号”大果沙棘新品系种植过程,提高种植成活率、保存率,为大规模种植和推广提供技术支撑,同时可为制定“欧亚1号”大果沙棘新品系规范化种植技术规程、建立规范化制度体系、建设规范化示范基地、营造规范化“欧亚1号”大果沙棘林奠定基础。

1 “欧亚1号”大果沙棘新品系特性

1.1 “欧亚1号”大果沙棘新品系生物学特性

“欧亚1号”大果沙棘新品系的生长分4个阶段:幼苗期、挂果期、旺果期、衰退期。造林后2 a内,以地下生长为主,地上部分生长缓慢。3~4 a生植株生长旺盛,开始结果。成熟林沙棘树高2~3 m,冠幅 1.5~3.0 m,3 a见果,第5 年进入旺果期。15~20 a生植株进入衰退期。8 a生“欧亚1号”大果沙棘新品系平均树高 4.6 m,最高达到 6.0 m,平均冠幅 4.0 m,平均地径 12.0 cm,平均胸径 8.0 cm,叶片密度高,叶长 10.0 cm,叶宽 0.8 cm。“欧亚1号”大果沙棘新品系花期在6月上旬,果期7月下旬至9月下旬,浆果型,平均果长 1.4 cm,平均直径 0.6 cm,平均百粒果重 58.2 g。大田定植1 650株·hm-2,产果量22 500 kg·hm-2;枝条密度、叶片密度、叶片颜色等形态特征一致性非常高,其枝叶在每次5个样本测试中,标准误差小于 0.10。浆果产量标准误差均小于 0.20,具备良好的稳定性。

1.2 “欧亚1号”大果沙棘新品系生态学特性

“欧亚1号”大果沙棘新品系在呼伦贝尔寒温带地区可以自然越冬,在-45 ℃没有冻害,不干梢,越冬不需要进行特别处理。经定向选育出的沙棘苗木适生的土壤pH值 6.0~8.5,沙地和贫瘠土壤均可种植;适生的气候条件为年平均气温-1~10 ℃,年降水量280~650 mm,年平均相对湿度 60%~80%,全年无霜期90~130 d,年积温2 100~3 600 ℃。选育后的大果沙棘具有更强的耐寒耐旱性。

“欧亚1号”大果沙棘新品系适合在我国东北、华北、西北地区推广种植。在内蒙古大兴安岭林区,适宜种植在林区东部的大杨树林业局、毕拉河林业局、阿里河林业局、吉文林业局施业区,林区西部的莫尔道嘎林业局、得耳布尔林业局、图里河林业局、库都尔林业局、乌尔旗汉林业局施业区,林区南部的绰源林业局、绰尔林业局、阿尔山林业局施业区。

2 沙棘规范化种植的国内外研究现状

2.1 国际沙棘规范化种植现状

野生沙棘最初分布在俄罗斯环境恶劣地区,科学家根据植物生态学、种子生态学、地域类型等将沙棘划分为不同亚种,并对沙棘的引种、选育、多样性及适应性进行研究,尤其是在提取耐寒基因、培育耐寒品种、提高沙棘成活率上开展了深入的研究[1]。国际上对沙棘标准化种植的研究以种植园的建设和生态修复林、防护林的营造为主。沙棘人工种植园的建立和经营,在俄罗斯和蒙古已有悠久的历史,特别是俄罗斯,早在20世纪50年代就营建了一批沙棘园,之后不断地发展和完善,并以此为基础建立沙棘栽培的主体,对沙棘产业的发展具有良好的促进作用[2]。除以沙棘经济效益为目的营造人工种植园外,俄罗斯还重视沙棘在矿区修复和防护的作用,并以此开展了营造林建设和效益分析研究。

2.2 国内沙棘规范化种植现状

沙棘广泛分布在我国三北和西南地区的19个省(自治区、直辖市)的440个县,野生分布面积达到67万hm2[3]。我国近30 a在沙棘的品种选育、育苗、种植、开发利用等方面的研究上取得不断进步[4-8],沙棘种植面积稳步提升,2010年沙棘资源面积达到270万hm2,并以每年十余万公顷的速度增加。我国除了对本土沙棘品种的选育研究外,还对俄罗斯、美国、芬兰、加拿大引进品种进行选育研究,筛选出了50余种适应我国地理环境的沙棘品种。近年来,随着国家退耕还林及三北防护林工程建设需要,国内很多地区把沙棘作为植被恢复树种,不断增加种植面积,如新疆阿尔泰地区营造大果沙棘林667 hm2,黑龙江穆棱市沙棘面积达到5 333 hm2。21世纪以来,我国沙棘标准化种植得到快速发展,开展了一系列种植园营建和人工林栽培技术研究,在黑龙江省孙吴县已建立了规模可观的大果粒、无刺或少刺的沙棘园,并已提供给产品加工业使用,在内蒙古、青海、山西等地也建立了不同规模的种植园,同时在内蒙古、陕西、甘肃、黑龙江、新疆、山西、辽宁等地区建立了集种植、研发和加工于一体的大规模沙棘产业基地,其中在鄂尔多斯市建有世界上最大的现代化沙棘加工基地,当前,不少沙棘加工业的厂家也都开始建立或正准备建立为本厂加工所需的沙棘原料生产基地。我国通过不断完善沙棘的各项标准,以实现标准化种植模式,已经发布的《沙棘生态建设工程技术规程》对沙棘整地、种植、验收和种植后效益的监测等技术进行了规范。

2.3 大兴安岭林区沙棘规范化种植现状

大兴安岭林区在21世纪初开始研究大果沙棘繁育技术。库都尔林业局引进俄罗斯大果沙棘浑金,通过不同基质配比、不同生根剂的处理,采用嫩枝扦插的方式培育出扦插苗,探索出嫩枝扦插的技术体系,但在标准化种植上还在进一步探索。林区现有近6 667 hm2沙棘林,其中阿尔山5 000 hm2、“欧亚1号”大果沙棘新品系1 667 hm2。呼伦贝尔沙棘科技贸易有限责任公司已经建设完成“欧亚1号”大果沙棘采穗圃36 hm2、育苗基地20 hm2,2018年育苗500万株,2019年育苗1 600万株,2020年育苗2 000万株,计划到2025年年育苗量稳定在3 000万株。在呼伦贝尔市阿荣旗、额尔古纳市、莫力达瓦旗、扎兰屯市、陈巴尔虎左旗和兴安盟阿尔山等地进行了推广示范,推广营造“欧亚1号”大果沙棘新品系经济林1 000 hm2,目前未发现冻害和病虫害等。

3 “欧亚1号”大果沙棘新品系规范化种植技术

3.1 选地

以坡度在25 °以内的沙地、退耕还林地为宜,适宜的土壤种类包括棕色针叶林土、草甸土、灰色森林土、沙土、黑钙土等。土壤中性或微碱性(pH值 6.0~8.5),土壤疏松,含水量 15%~60%,不积水,含沙量 20%~40%,通透性好。

3.2 整地

整地时间宜在造林前一年的秋季,有利于熟化土壤、蓄水保墒,效果最好。坡度在5°以下的,可全面整地,也可带状整地,整地深度20 cm 以上;坡度在5°~10°时,采用水平沟整地法;在坡度大于10°时,应采用大鱼鳞坑整地,生土筑埂,表土填坑,整地规格60 cm × 60 cm × 40 cm。

在荒山栽植应提前一年割草挖穴,经过一个夏天的雨水浸泡、腐熟,在当年秋天或翌年春天进行栽植。

3.3 苗木选择及处理

选择苗高35 cm以上,地径 0.3 cm以上,分枝3个以上且充分木质化,主根长20 cm以上,枝条健壮、无病虫害和机械损伤的1~2 a生扦插苗,1 a生苗成活率更高。

沙棘苗在造林前可在清水中加生根剂和百菌清浸泡至整株2/3处24~48 h,吸足水分。捞出后放在编织袋内,以防风吹日晒。栽前苗根须剪至15~20 cm,再放在池里浸泡,苗木不窝根。

3.4 种植技术

3.4.1种植时间

春秋两季均可。一般春季在4月下旬—5月上旬,秋季在10月中旬—11月上旬,树木落叶后、土壤结冻前造林。在呼伦贝尔寒冷地区,春季栽植成活率更高。

3.4.2种植密度

沙棘经济林种植密度、立地条件和经营管理密不可分。种植密度在1 005~1 650株·hm-2,果实产量符合投入产出比。综合分析各种植密度情况,1 245 株·hm-2(株行距4 m × 2 m)最合理,便于经营管理和果实机械化采收。在郁闭度低于 0.6 的林带可种植药材等经济植物。沙棘林树穴的规格根据苗木大小而定,一般栽植穴40 cm × 40 cm,栽植穴深 30~35 cm,雌雄株比例10∶1(图1)。

图1 “欧亚1号”大果沙棘新品系雌雄株栽植配置Fig.1 Planting composition of male and female plants of Hippophae rhamnoides "Eurasia No.1"

3.4.3种植方法

采用起垄种植方式,垄高30 cm,宽2 m。起垄种植有利于土壤排水,同时减少苗木根部的积水,增加光照面,减少病虫害的发生。也可采用穴状种植,穴状种植要考虑排水情况。种植前采用人工、机械除草方式清除杂草,为后期栽培管理提供条件,提高栽植成活率。种植时确保苗不窝根,将根系平放穴内,轻提苗,培一半土时用脚踩实扶正苗,栽植后一次性浇透水,在其表面覆盖10 cm松散土,防止干裂透风。小面积可采用人工种植方式,大面积可购置四轮车、钻坑机、自动犁、小型旋耕机、水箱、自动吸水泵等机械设备进行机械种植。

3.5 抚育管理

3.5.1水肥管理

幼龄林抚育以满足苗木对水、肥、气、热的需求为主。造林时苗木要浇透水,春季栽植时,在生长期浇水2~3次,入冬前浇水1次。秋季栽植时在次年春季萌芽期浇水1次,生长期浇水2次,入冬前浇水1次。在严重贫瘠土地,6月中旬追施一次尿素50 kg·hm-2,翌年春天追施二胺+钾肥,使之快速生长,扩大树冠,提高果实产量。

3.5.2除草

做好林间除草,以免影响沙棘苗成活率和正常生长。4月中旬和7月中旬通过喷洒除草剂清除杂草,除草剂为 0.25% 草甘膦铵盐。除草至少每年2次,达到地净草没的效果,也可人工进行除草,大面积种植还可用四轮车带自动犁浅趟成垄,再用小型旋耕机旋耕一遍除草。

3.5.3培土

选用穴状种植后要适时进行培土,培土呈梯形,增加光照面。培土有助于排水,防止根系积水,同时提高土壤温度,有利于苗木生长。

3.5.4剪枝整形

7月中下旬,剪除病枝与弱枝,以及3~4 cm的侧枝,利于苗木提前木质化和树冠整形,提早培养丰产型树冠。第2 年剪除离地面30~40 cm的全部侧枝,并及时清理,有利于苗木通风透光,减少病虫害发生。大果沙棘属于浅根性植物,当进入结果期后,要在早春或冬季进行整形修剪,剪去病枝、枯枝、腐烂枝、徒长枝、交叉枝、过密枝,可防止苗木风倒,减少病虫害的发生,同时有利于果实采摘。种植后第2 年苗木要定干,定干高度为35 cm,幼树期疏除过多枝条,只保留3个枝条作为骨干枝条。

3.5.5平茬复壮

通过对沙棘的合理平茬复壮,能够达到增强树势、提高结果率、增加单位面积产量的目的。“欧亚1号”大果沙棘新品系在12~15 a后进行平茬复壮,此后平茬间隔期10 a左右。

3.6 病虫害防治

主要虫害有木蠹蛾、卷叶蛾、天幕毛虫和甲壳虫。沙棘木蠹蛾以幼虫为害“欧亚1号”大果沙棘新品系枝干和根部为主,初期幼虫聚集在树干,蛀食树干,甚至钻入树干内部,后期转移到苗木根系部蛀食,最严重时苗木根部被蛀空,导致植株枯死。防治沙棘木蠹蛾可采用物理与化学结合的方法,利用木蠹蛾趋光性强的习性,可使用黑光灯诱杀成虫。在沙棘树干距地面 30 cm处涂布药环,药环宽度为 4 cm,药剂为中西杀灭菊酯(氰戊菊酯)。卷叶蛾为害嫩芽,影响沙棘正常生长,可在5月中旬苗木发芽期用生物灭虫剂兑植物生长剂加百菌清喷洒树干一次,如果发现有天幕毛虫、甲壳虫,用上述方法进行二次喷洒。

3.7 果实采收

该品种采收最佳时间为11月下旬—12月上旬,冬季 -20 ℃,在地下铺设收集布,敲打树干,果实自然落下,不损伤树干,果实干净整洁。大面积种植可采用摇车机,利用摇车机布袋环绕果树,震荡脱落收集大果沙棘。

3.8 经济林管理模式

不同的经营目的采用不同的经营管理模式。经济林管理区别于传统生态林和用材林之处在于培育目标不同,传统生态林是以发挥森林的各种防护效益为目的而营造的人工林,目的是保持水土、防风固沙、涵养水源、调节气候、减少污染;用材林是为最大程度增加木材收获而营造的人工林。“欧亚1号”大果沙棘新品系经济林的营造则以果实产量和质量的提高以及苗木的可持续利用为目的。因此,“欧亚1号”大果沙棘新品系技术管理应在遵循其生物学生态学特性的基础上,以提高种植成活率和保存率、增加坐果率、提高果实质量、确保林木可持续利用、提高空间利用效率为经营方向,通过研究增加侧枝数量、防止风倒、减少病虫害、平茬复壮、林药林菌林菜间种等管理方法达到经营目的。可在造林的前3 a,在行间间种黑小豆、土豆、白菜等矮科农作物以及苍术、桔梗、小黄芪等浅根中草药,也可在沙棘林养殖“沙棘鸡”。

4 大果沙棘效益分析

4.1 经济效益

培育“欧亚1号”大果沙棘经济林,从种苗、种植、管护、管理到采摘需要4~5 a时间,平均投入资金15 000元·hm-2。沙棘盛果期产果15 000 kg·hm-2。现市场原料售价5元·kg-1,沙棘系列产品产值50元·kg-1。在沙棘经济林下种植金莲花、防风、芍药、黄芪、黄芩、柴胡等药材,平均投入 22.5 万元·hm-2,一般情况3~5 a采收,年平均产值45万元·hm-2。利用沙棘枯枝落叶生产草腐菌,平均每公顷沙棘经济林收集沙棘林野草、枯枝落叶1 500 kg,按照生物转化率 100% 计算,可以生产鲜菇1 500 kg,产值45 000元。菌糠发酵生产生物有机肥2 250 kg,经济效益不予计算。

4.2 生态效益

“欧亚1号”大果沙棘新品系适生性强,耐贫瘠、耐盐碱、耐热、耐寒、耐虫害,能适应复杂的地势条件,且根蘖性强,易形成群体,一般荒地每公顷只需栽种1 500~1 650株,3~4 a即可成林,造林成本低、成活率高、郁闭快,是治理水土流失、防风固沙和生态恢复的首选树种,同时也是农林复合生态系统中的常用树种。“欧亚1号”大果沙棘新品系具有固土保水的生态作用,林冠承雨率很高,枯枝落叶的持水量相当可观,一丛可以成为一个小小的“蓄水池”,根系能够有效促进土壤团粒体的形成,改善土壤通气透水性,减少土壤表面水分蒸发,增加土壤水分渗透,同时其根系网能够减少水土侵蚀,达到控制水土流失的目的。

4.3 社会效益

“欧亚1号”大果沙棘新品系具有产业链长、附加值高、市场前景广阔等特点。“欧亚1号”大果沙棘新品系种植推广后,每年需要大量用工进行人工抚育、病虫害防治、果实采收等,可带动周边人员就业,同时“欧亚1号”大果沙棘新品系产品,如沙棘汁、沙棘油、沙棘茶、沙棘果醋、沙棘果酒、沙棘啤酒、黄酮口服液、沙棘果冻、沙棘奶油、沙棘化妆品以及用沙棘叶制成的茶等的开发、生产和销售也会带动一部分人就业。“欧亚1号”大果沙棘性状优良、经济价值潜力大,可在内蒙古大兴安岭林区作为经济林种类代表广泛推广,提高林区知名度。

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