新疆庫爾勒荒山沙棗不同種植密度生長狀態(tài)研究

周美麗

(庫爾勒市城鄉(xiāng)防護林管理處，新疆 庫爾勒 841000)

1 引言

我國土地資源稀缺，土壤鹽漬化使得土地資源稀缺問題更加嚴(yán)峻。據(jù)統(tǒng)計，我國鹽漬土總面積約1億hm2，廣泛分布于，遼、吉、黑、魯、晉、蘇等19個省區(qū)，改良利用鹽漬土對我國社會發(fā)展有極為重要的意義[1]。沙棗除了具有很高的食用、藥用價值外，還有抗旱、抗風(fēng)沙、耐貧瘠、耐鹽堿的優(yōu)點，在荒漠地區(qū)、鹽堿地區(qū)、干旱地區(qū)有很強的生存發(fā)育能力，同時還具有改良鹽堿地土質(zhì)，增加鹽堿地土壤養(yǎng)分的作用，是荒山綠化、土壤改良、園林植景的優(yōu)質(zhì)樹種[2]。但在實際栽種中，卻經(jīng)常出現(xiàn)成活率低和病蟲害嚴(yán)重等問題。2018年至2021年，新疆庫爾勒市城鄉(xiāng)防護林管理處就不同種植密度及幼株高度沙棗的生長狀態(tài)進行了專題試驗研究，旨在為國內(nèi)沙棗種植與養(yǎng)護提供參考。

2 實驗設(shè)計

2.1 實驗地概況

本次專題試驗選擇于庫爾勒市中南部的克吉列克進行，克吉列克位于孔雀河畔，地處新疆中部，介于東經(jīng)85°14′10″～86°34′21″、北緯41°10′48″～42°21′36″之間。克吉列克屬暖溫帶大陸性干旱氣候，總?cè)照諗?shù)約2990 h，無霜期平均210 d，年平均氣溫11.4 ℃，最低為-28 ℃，年平均降水量58.6 mm，年最大蒸發(fā)為2788.2 mm，主導(dǎo)風(fēng)向東北風(fēng)，地表土鹽化含量在1.8～3.7 g/kg，100 cm以下土壤鹽分含量大于4.2 g/kg[3]。整體表現(xiàn)為干旱少雨，蒸發(fā)劇烈，土壤鹽分含量高積鹽層部位高的特征。試驗地pH值為10.74，總鹽量2.427%，K+為0.002%，Na+為0.815%，Ca2+為0.007%。

2.2 實驗方法

本次實驗采用區(qū)組平行試驗的方式，設(shè)計6個區(qū)組，采用不同的造林密度和幼株高度進行平行試驗。共分為T1-T6六個地塊，每個地塊長約10 m，寬約20 m，為便于統(tǒng)計各地塊大小并不統(tǒng)一，以確保不同密度下共每地塊均有80棵樣本植株。各地塊相鄰，土壤條件、氣候條件無顯著差異。于2018年3月育苗，2019年3月移栽造林，各地塊采用不同的造林密度，用以觀測不同造林密度下沙棗的成活率、生長量及越冬情況。其中，幼株高度分50 cm和60 cm兩組，每組造林密度分別為2 m×2 m、1 m×3 m、1.5 m×3 m三種。6個試驗地塊栽培管理、水肥措施完全相同[4]。

2.3 觀測內(nèi)容

2.3.1 成活率

成活率以植株生長狀態(tài)正常無枯萎為標(biāo)準(zhǔn)，分別觀測造林后1月成活率、3月成活率、6月成活率、12月成活率、18月成活率。

2.3.2 生長量

生長量以植株地面高度增長量、地徑為標(biāo)準(zhǔn)，增長量計算植株地面最高度，地徑測量植株距地面15 cm主干徑圍，為便于計算區(qū)分，地徑采用徑圍而非直徑，每植株掛牌記錄。分別觀測1月生長量、3月生長量、6月生長量、12月生長量、18月生長量[5]。

2.3.3 越冬情況

分別于2020年3月，2021年3月調(diào)查一次幼林越冬情況。

2.3.4 生物量

生物量采用抽樣調(diào)查的方法，于2021年3月在6個地塊中每個地塊隨機抽取6株植株取樣，保證整株帶根部完整，分解為干、枝、葉、根，分別測量鮮重。在殺青后烘干于恒重，測定各部位干質(zhì)量并計算含水量[6]。

3 實驗過程

3.1 樹種選擇和育苗

本次實驗采用播種育苗移植的方式，于2018年3月選擇庫爾勒市本地收集的沙棗果實，經(jīng)脫皮去肉后洗凈晾干處理，于播種前在40～55 ℃的溫水中浸泡3～7 d撈出后與馬糞混合保濕催芽，采用大田式條播播種于育苗地，播種行距30 cm，播種深度3.0～5.0 cm，每米播種溝播種100粒左右，播后覆土覆蓋地膜[7]。于2018年6月上旬間苗，保留生長狀態(tài)良好的幼苗，苗距8 cm[7]。

3.2 地塊處理

2019年3月8日，在移栽造林前對地塊進行翻耕施基肥預(yù)澆灌處理。所有地塊翻耕深度為30 cm打穴，施基肥(磷酸銨)300 kg/hm2，每2 d預(yù)澆灌一次并覆蓋薄膜保持土壤濕度，預(yù)澆灌6 d后移栽。

3.3 造林方式

于2019年3月14日選擇無病蟲害、無損傷，生長狀態(tài)良好的1年生優(yōu)質(zhì)壯苗頂漿造林。苗木分為55 cm和60 cm兩類。將幼株連帶濕潤土壤種植以濕土填實，隨起苗隨栽植，并回填踩實，所有區(qū)塊造林于3月14日同一天完成，造林方式如表1所示。

表1 各區(qū)塊造林方式

3.4 養(yǎng)護技術(shù)

養(yǎng)護主要包括澆水、補肥、幼林撫育3個方面。在2019年3月14日頂漿造林后及時澆水，3月20日、3月28日分別澆透水一次保證土壤濕度促進根系正常生長；4月、5月、6月每月分別穴內(nèi)補澆水3次，8～12月每月各穴內(nèi)澆水1次；2020～2021年，在干旱時及時補澆水[8]。

幼林人工穴狀撫育，2019年3月造林后，于6月、8月、10月各除草松土撫育一次；2020年3月、8月各除草松土一次。2019年6月除草松土撫育后追肥一次磷酸銨350 kg/hm2，2020年3月除草松土后追肥一次350 kg/hm2。試驗過程中及時防治病蟲害，避免病蟲害擴散[9]。

4 觀測結(jié)果與分析

4.1 植株存活狀態(tài)

植株死亡以植株枯萎為標(biāo)準(zhǔn)，分別于2019年4月、6月、9月、12月，2020年6月各觀測一次，成活率排除過冬死亡植株，觀測結(jié)果如表2所示。

根據(jù)觀測結(jié)果制作各地塊植株存活時間曲線圖如圖1所示。存活率觀測結(jié)果顯示，6個地塊的幼苗移栽后有1月期都有較大比率的死亡，至6月期逐漸平穩(wěn)，植株死亡現(xiàn)象較少。其中存活率最高的為T5地塊，最低的為T1地塊。總體上，移栽苗木為60 cm的T4、T5、T6地塊的植株存活率高來去移栽苗木為50 cm的T1、T2、T3地塊[10]。同時，50 cm和60 cm兩種苗木采用不同密度造林，存活率也有區(qū)別。50 cm苗木組中，采用1 m×3 m株行距的T2地塊植株存活率最高，其后依次為T3和T1兩種造林密度，采用2 m×2 m株行距的T1地塊存活率最低。60 cm苗木組中，采用1 m×3 m株行距的T5地塊存活率最高，其后依次為T4和T6地塊，采用1.5 m×3 m的T6地塊最低。

圖1 各試驗地塊植株存活時間曲線

計算各地塊18月植株成活率，T1地塊為77.5%，T2地塊為85%，T3地塊為81.25%，T4地塊為88.75%，T5地塊為91.25%，T6地塊為86.25%[11]。結(jié)果顯示，不同苗木高度和不同造林密度對植株存活率有顯著影響，60 cm苗木存活率明顯高于50 cm苗木，1 m×3 m造林密度植株存活率普遍高于2 m×2 m和1.5 m×1.5 m。

4.2 植株生長量

植株生長量通過各地塊所有存活植株實測獲取，包括高度增長量、地徑兩項數(shù)據(jù)。分別于2019年4月、6月、9月、12月，2020年6月各觀測一次取平均值。

4.2.1 高度增長量

表3為各試驗地塊植株高度增長量平均值。觀測結(jié)果顯示，50 cm苗木組中T2地塊植株高度增長量優(yōu)于T1和T3地塊。60 cm苗木組中T5地塊植株高度增長量優(yōu)于T4和T6地塊。50 cm苗木組植株整體增長量明顯比60 cm苗木組植株增長量。

表3 各試驗地塊植株高度增長量 cm

4.2.2 地表15 cm主干徑圍

表4為各試驗地塊植株地表15 cm主干徑圍增長量平均值。觀測結(jié)果顯示:50 cm苗木組T2地塊植株地表徑圍增長量優(yōu)于T1和T3地塊。60 cm苗木組中T5地塊優(yōu)于T4和T6地塊。60 cm苗木組植株地表圍增長量在各時間段均明顯優(yōu)于50 cm苗木組。

表4 各試驗地塊植株徑圍增長量 mm

4.3 植株越冬能力

庫爾勒年最低平均氣溫集中于1月階段，至2月平均氣溫逐漸提高至0 ℃以上，3月達(dá)到5～20 ℃。2019年年度最低溫-14.5 ℃，2020年年度最低溫-13.9 ℃[12]。本次研究于分別于2020年3月中旬和2021年3月中旬，對各試驗地塊植株越冬死亡情況進行統(tǒng)計，觀測結(jié)果如表5所示。觀測結(jié)果顯示，不同種植密度、不同苗木高度試驗地塊越冬死亡植株數(shù)量無明顯差異。

表5 各試驗地塊植株越冬死亡株數(shù) 株

4.4 不同器官生物量

本次研究采用抽樣調(diào)查，于2021年3月在6個地塊中每個地塊隨機抽取6株植株取樣，保證整株帶根部完整。分解為干、枝、葉、根，分別測量鮮重[13]。在殺青后烘干于恒重，測定各部位干質(zhì)量并計算葉片含水量，最終取各地塊6株樣本平均值，觀測結(jié)果如表6所示。

表6 各試驗地塊植株生物量

觀測結(jié)果表明，不同移栽幼苗高度、不同造林密度，對植株不同器官生物量有顯著影響。50 cm幼苗組中，T3各項指標(biāo)均優(yōu)于T1、T2地塊。60 cm幼苗組中，T6各項指標(biāo)均綜合優(yōu)于T4、T5地塊。整體上，60 cm幼苗組不同造林密度下植株器官生物量明顯優(yōu)于50 cm幼苗組[14]分析其原因，60 cm幼苗組因為移栽幼苗較為粗壯，生長狀態(tài)更為良好，所以在根、莖、葉干重上要明顯高于50 cm組。組內(nèi)不同種植密度上，在器官干重和葉片含水量上的差異，主要是由于造林密度帶來光照條件和土壤供水能力上的差異，造林密度越大光照條件越差，再加上植株爭水，從而使得不同造林密度下植株在干重葉片含水量上存在顯著差異[15]

5 研究結(jié)論

經(jīng)過本次就50 cm和60 cm在不同造林密度下的分組試驗研究，結(jié)果顯示如下。

(1)在相同土壤條件、氣候條件、養(yǎng)護技術(shù)下，60 cm幼苗移栽造林在成活率、生長能力、植株生物量上明顯優(yōu)于50 cm幼苗移栽造林。因此，在沙棗綠化造林時，應(yīng)選擇60 cm以上的幼苗移栽造林，以提升沙棗成活率和生長能力。

(2)在相同土壤條件、氣候條件、養(yǎng)護技術(shù)、幼苗高度下，造林密度對沙棗的成活率、生長能力、植株生物量有顯著影響。成活率、生能力方面，1 m×3 m造林密度沙棗植株成活率、生長能力明顯優(yōu)于2 m×2 m和1.5 m×3 m兩種造林密度。在植株生物量和葉片含水率方面，1 m×3 m造林密度稍弱于2 m×2 m和1.5 m×3 m兩種造林密度。綜合考慮荒山綠化造林效果，尤其是荒漠綠化的需要，在選用沙棗造林時，宜選擇成活率高、生長能力較強的1 m×3 m造林密度。

綜上分析，新疆庫爾勒荒山綠化中運用沙棗造林時，宜選用60 cm以上的苗木移栽造林，并采用1 m×3 m的造林密度更為合理。