1. 引言
文冠果(Xanthoceras sorbifolia B.)隶属于无患子科(Sapindaceae)文冠果属(Xanthoceras)的落叶小乔木或灌木,具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐盐碱等优良特性,广泛分布于华北、华东及西北等地区 [1] [2]。作为我国特有的珍稀木本油料植物,被认定为北方适宜发展的生物质能源树种,价值极大 [3]。同时文冠果在退耕还林、荒漠化治理方面有着极高的经济价值和生态价值,开发应用前景广阔。
沙棘(Hippophae rhamnoides L.)属于胡颓子科(Elaeagnaceae)、沙棘属(Hippophae)雌雄异株的落叶灌木或小乔木,适应能力强,具有耐寒、耐旱、耐瘠薄等特性 [4],其果实中维生素C含量高,素有维生素C之王的美称,被誉为“致富树种” [5],其独特的生态生物学特性和潜在的经济开发价值,使得它在环境建设和经济发展中具有不可替代的特殊作用。
目前众多学者关于文冠果和沙棘造林已开展的研究,主要集中在干旱荒漠区的种源试验林营建 [6]、防风固沙机制 [7]、造林初苗期生理生化特性 [8] 等方面研究,通过“覆膜造林”和“泥浆造林”显著地提高了造林成活率 [9] [10]。而关于文冠果和沙棘混交造林技术研究相对较少,鉴于此,本文通过苗木品种选择、扩繁技术、配置模式和栽植技术等方面来营建文冠果和沙棘混交林,研究其造林技术,预测其经济、生态和社会效益,谋划其发展前景,旨在为生态环境脆弱、土壤荒漠化、盐碱化,造林树种单一的吉林省中西部林业发展提供科学依据和示范作用。
2. 造林地自然环境概况
造林地位于长春市农安县国有林总场,地处东经124˚31'~125˚45',北纬43˚55'~44˚55'。年均气温4.7℃,无霜期145 d,降水量507.7 mm,有效积温2800℃,海拔高度260 m,土壤类型为风沙土和盐碱土。造林树种主要以小叶杨、银中杨、柳等为主,行道树多以金叶榆和糖槭为主。
3. 品种选择及扩繁
3.1. 亲本来源
文冠果种子来源于翁牛特旗经济林场采种区,母树树龄为28 a,树高为3.41~4.85 m,胸径为9~12 cm,冠幅在2.38~5.12 m2。沙棘插穗采自吉林省波罗湖国家级自然保护区内,供试品种为大果沙棘,采穗母树年龄为8a,树高为2.85~3.47 m,地径为4.8~7.2 cm,冠幅为1.7~3.8 m2。
3.2. 苗木扩繁
文冠果苗木扩繁采用种子繁殖,每年7月下旬待果实成熟后,开始采种,调制,0~5℃环境下保存种子;12月初,将文冠果种子浸泡于冷水24~48 h,后捞出种子,匀混于饱和含水量的河沙中,装入编织袋内,放于−5~0℃的室外菜窖等冷凉场所,沙藏期检查调整沙子的含水量及温度。4月下旬至5月初,当有1/3种子露白时即可开始点播。
沙棘苗木扩繁采用嫩枝扦插,选择生长健壮、无病虫害的当年生嫩枝枝条,将其剪切为15~18 cm长的插穗,插穗下切口再做斜切处理,立即放入盛有萘乙酸生根剂溶液的塑料桶内,插穗下部6 cm要完全浸入,蘸取5 s后即可直立插入苗床,均匀盖沙后立即打开喷雾装置进行喷雾,抚育管理 [10]。
4. 造林技术
4.1. 整地
春季土壤解冻后或秋季土壤解冻前将示范造林地上的所有杂灌、藤、草等全部砍倒焚烧,造林地周围设置10 m的防火阻隔带,整地以穴垦为主。按2 m × 4 m株行距挖直径为35 cm、坑深为30 cm的栽植圆坑,在栽植行两侧设置一个与栽植圆坑相切的排水沟,宽度为35~45 cm。
4.2. 造林苗木的选择及配置模式
文冠果造林苗木需达到LY/T 1943-2011规定的I、II级标准。沙棘造林苗木需满足DB63/T 827标准。且均要具有抗性强、长势优良等特性。
文冠果和沙棘混交造林采用行间混交,混交比例为1:1,沙棘雌雄株搭配比例为8:1或9:1。确保栽植行与风向垂直,增加授粉机会,定植株树1250株·hm−2。
4.3. 栽植技术
5月初,在阴天或雨天后进行栽植。文冠果和沙棘苗木采用裸根苗现挖现种方式进行,栽植前用生根粉浆根,同时蘸1.8%复硝酚钠保湿剂,时间45 s~60 s。坑中填入2/3的掺有20%沼气有机肥的回填土,将苗垂直放于栽植坑中央,苗根四周用土覆盖并踏实,填满栽植坑,踏实,使栽植坑中央高,四周低,外周高,呈盘子形状,达到保水、保肥的效果。
5. 抚育管理
5.1. 松土除草
造林后,在6月中旬、7月中旬和8月中旬左右进行除草,深度在10~15 cm。苗木周围采用人工除草,深度在20 cm左右,剔除深根系草本植物,同时修整栽植坑围埂,防治水分和土壤养分流失。
5.2. 水分管理
栽植当年灌水2~3次,保证苗木生长的展叶期、干旱期、水分供应。栽植第二年起,每年视苗木生长情况及土壤墒情适当的灌水,确保苗木健康生长发育,在土壤结冻前浇防冻水1次即可。
5.3. 开沟施肥
距离苗木底部0.5 m~0.8 m处,开深度为30 cm~35 cm的条形长沟。在春季5月下旬到6月上旬施入人畜有机肥和复合肥,每2年~3年施加1次,在夏季7月中旬追施1次氮肥。
5.4. 整形修剪
修剪时间可在春季树液流动之前、夏季苗木生长旺季及秋季树叶脱落后进行修剪。栽植后首先进行定干,主干高度为50 cm~60 cm,保留2~3个骨干侧枝,保证树体结构均匀。随着苗木的生长,要及时去除不健康、病虫害及多余侧枝。
6. 病虫害鼠害防止
文冠果常见病虫害有:立枯病、黑绒金龟子及木虱等;沙棘常见病虫害有:干缩病、锈病、木蠢蛾及木虱等。
对于虫害,可进行人工捕杀、阻隔法和诱杀法防控,也可利用优势天敌昆虫进行防治害虫、抗菌素进行病虫害防治;药物防治可采用75%百菌清可湿性粉剂600倍溶液防治立枯病,50%代森锰锌粉剂800倍溶液防治干缩病,20%粉锈宁粉剂1000倍溶液防治锈病。
7. 发展前景
文冠果不仅是防风固沙和荒漠化治理的优良树种,同时文冠果花色鲜艳,盛花期相对较长,有着非常高的观赏价值,是珍贵的园林绿化树种。文冠果三年生便可开花结果,5~8年进入盛果期,一直可持续百余年。文冠果种子营养丰富且含油率高,在食品医药及化工方面用途广泛,产业延伸能力强,经济效益显著;沙棘具有很高的营养和保健价值,在食品、药品、保健品、化妆品等诸多领域有广泛应用。而生物活性是沙棘的主要价值,经研究表明,沙棘可以预防多种疾病,如降血压、降血脂、降血糖、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、抗辐射等。
吉林省中西部的生态环境系统的薄弱,土壤荒漠化、盐碱化的日益加剧,造成了水土流失。本文选用的文冠果和沙棘完全符合吉林省中西部造林要求。可以治理沙漠化耕地、控制水土流失、防风固沙,增加土壤蓄水能力。促进林业资源的迅速成长,保障社会经济发展需求,为吉林地区森林全面发展、可持续发展提供不竭动力。
通过对文冠果和沙棘营造混交林造林模式,带动区域发展,符合党中央“十九大”报告提出的“绿水青山就是金山银山”发展战略,成为新时期推进生态文明建设的首要任务,起到示范引领作用。加大生态系统保护力度,优化生态安全屏障体系,提升生态系统稳定性、保护生物多样性,推进荒漠化和盐碱化治理,是未来文冠果和沙棘规模化发展的方向。
8. 结论
文冠果和沙棘的优生区域面积广泛,大多数北方干旱、半干旱地区皆可栽种。通过本文文冠果和沙棘混交造林技术的研究,保证了造林成活率。造林3年后,即可通过文冠果和沙棘的配比模式达到果实增产的效果,又可改善吉林省中西部荒漠化和盐碱化的土地,进而提升生态系统稳定性。
基金项目
吉林省科学技术厅项目(20210202079NC);吉林省财政厅(GY-2022-04)。
NOTES
*通讯作者。