黃土高塬溝壑區3類沙棘結實特征對比分析

張西寧,閆曉玲,趙嘉瑩

(黃河水利委員會 西峰水土保持科學試驗站,甘肅 慶陽 745000)

沙棘是我國一種非常重要的高效水土保持植物,在東北、內蒙古和新疆等地已經成為建設工業原料林的主要樹種[1]。目前,我國建設工業原料林的沙棘品種多為引自國外或選育自國外實生苗的大果沙棘[2]。以往的一些試驗表明,大果沙棘在黃土高原中南部的生長發育表現均不太理想[3-5]。為對此加以驗證,黃河水利委員會西峰水土保持科學試驗站結合實施國家“948”項目,對引進的大果沙棘和蒙中雜交沙棘,以及當地鄉土樹種中國沙棘的結實特征進行了多年的測試分析。

1 試驗地概況

試驗地選在位于黃土高塬溝壑區的甘肅省慶陽市西峰區董志鎮、后官寨鎮,屬大陸性季風氣候區,地帶性植被為暖溫帶森林草原。

董志鎮試驗所用土地為塬地,海拔1 350 m,土壤為黑壚土,原為果園用地;后官寨鎮試驗所用土地為壩地,海拔1 031 m,為撂荒地,鹽堿化較為嚴重。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

供試材料包括引進的大果沙棘10個品種、蒙中雜交沙棘4個品種和鄉土的中國沙棘3個品種。

2.2 研究方法

分別于2014—2021年和2019—2022年,對壩地、塬地栽植的3類沙棘各個品種的果實進行了有關測定。

1)果實成熟期。當沙棘的果實顏色由綠變為紅、橙、黃等顏色,且變軟至可工藝采收時,即為果實成熟期。每個品種選擇10個樣株測定。

2)果實縱徑、橫徑。在沙棘掛果1個月后,按品種進行取樣觀測,直到全部成熟(全年取樣7次)。每次按品種選取10粒果實,剪去果柄,在測定槽中將果實首尾或橫向相接,分別測定、計算果實縱徑和橫徑,重復3次。

3)百果質量。在測定果實縱、橫徑的同時,測定和計算沙棘百果質量(含果柄),重復3次。

4)果實株產。每個沙棘品種果實全部成熟后,選取3個平均株,手工摘取全部果實稱量,計算各品種的株產(鮮質量)。

3 結果與分析

3.1 沙棘果實成熟期

對黃土高塬溝壑區壩地、塬地栽植的3類沙棘的果實成熟期進行觀察整理,結果見表1。

表1 3類沙棘在壩地、塬地的果實成熟期統計 月/日

大果沙棘在壩地和塬地的成熟始期、末期均較為接近,在3類沙棘中成熟最早,最易招致鳥食。

蒙中雜交沙棘果實成熟始期壩地較塬地早23 d,但末期卻推遲了6 d。塬地果實從50%變色至全部變色成熟只有16 d左右,而壩地果實從50%變色至全部變色成熟需45 d,成熟期十分分散。蒙中雜交沙棘較大果沙棘成熟末期能推遲一兩周時間。

中國沙棘果實成熟期始期塬地較壩地推遲39 d,末期推遲38 d。中國沙棘在3類沙棘中果實成熟最晚,且果實保持膨脹一直至11月底。

3.2 沙棘果實膨大節律

壩地、塬地2種地類上3類沙棘果實的縱徑和橫徑觀測結果見圖1、圖2。

(a)大果沙棘

(a)大果沙棘

從圖1可以看出,在壩地大果沙棘縱徑和橫徑的生長速度最快,其次是蒙中雜交沙棘,中國沙棘最慢。3類沙棘果實縱徑和橫徑的快速生長期基本都是5月中旬至6月底或7月上旬?？傮w來看,中國沙棘在整個結實期的果實縱徑生長較為平緩,掛果期因而最長,而其他兩類果實縱徑生長較快,掛果期因而也較短。大果沙棘縱徑生長量始終大于橫徑,蒙中雜交沙棘和中國沙棘結果初期縱徑生長量比較大,而橫徑生長量較小,進入速生期橫徑生長較快,到果實成熟時橫徑和縱徑幾乎一樣甚至略超。3類沙棘果實幾乎都是先長成細長紡錘形,然后再逐漸增粗,亦即生長橫徑。

從壩地3類沙棘果實成熟時的縱橫徑來看:大果沙棘縱徑大于橫徑,果實縱橫徑比為1.32,多呈圓柱體;蒙中雜交沙棘縱徑與橫徑基本一樣或略大,果實縱橫徑比為1.01,呈圓球體;中國沙棘縱徑小于橫徑,果實縱橫徑比值為0.95,呈扁球體。

從圖2可以看出:在塬地大果沙棘縱徑和橫徑生長規律基本和壩地相似,縱徑生長量始終大于橫徑,縱徑速生期為5月中旬至7月上旬,而橫徑速生期較短,于5月中旬至5月底完成;蒙中雜交沙棘果實生長規律也和壩地一樣,結果初期縱徑生長量比橫徑大,到果實成熟期,橫徑和縱徑幾乎一樣,但縱徑和橫徑速生期均較短,5月中旬至5月底完成快速生長過程,生長量也較大;而中國沙棘從4月上旬結果到9月14日成熟,果實生長期達161 d,縱徑和橫徑生長都比較均勻,沒有明顯的快速生長期。需要指出的是,7月整月十分干旱,造成了果實直徑基本上沒有變化的現象。

塬地3類沙棘果實成熟時的形狀,依然是大果沙棘為圓柱體,蒙中雜交沙棘為圓球體,中國沙棘為扁球體。

3.3 沙棘果實百果質量和株產

壩地和塬地3類沙棘成熟時的百果質量和株產測算結果見表2。

從3類沙棘百果質量來看:在壩地,大果沙棘百果質量54.90 g,是蒙中雜交沙棘百果質量29.10 g的1.89倍,為中國沙棘百果質量9.40 g的5.84倍;蒙中雜交沙棘百果質量是中國沙棘的3.10倍。在塬地,大果沙棘百果質量61.80 g,是蒙中雜交沙棘百果質量28.70 g的2.15倍,為中國沙棘百果質量9.74 g的6.34倍;蒙中雜交沙棘百果質量是中國沙棘百果質量的2.95倍。

從2種地類的百果質量來看,塬地的大果沙棘百果質量比壩地多12.6%;塬地的蒙中雜交沙棘百果質量與壩地相差不大;塬地的中國沙棘百果質量比壩地多3.6%。

從3類沙棘的株產來看,塬地的中國沙棘株產最高,達5.04 kg,是蒙中雜交沙棘株產2.74 kg的1.84倍,是大果沙棘株產1.56 kg的3.23倍;壩地3類沙棘株產都很低,其中蒙中雜交沙棘株產1.71 kg,是中國沙棘株產1.02 kg的1.68倍,是大果沙棘株產0.51 kg的3.35倍。

從2種地類的株產來比較,塬地3類沙棘株產均比壩地高。塬地大果沙棘株產1.56 kg,為壩地0.51 kg的3.06倍;塬地蒙中雜交沙棘株產2.74 kg,是壩地1.71 kg的1.60倍;塬地中國沙棘株產5.04 kg,是壩地1.02 kg的4.94倍。塬地不僅株產均比壩地高,而且如前所述,百果質量也基本上高于壩地。壩地株產低的主要原因是所用土地草甸化、鹽堿化。

4 結論與討論

4.1 結論

從位于甘肅慶陽的黃土高塬溝壑區2種地類、3類沙棘的試驗研究結果來看,中國沙棘株產最高,蒙中雜交沙棘次之,大果沙棘株產最低,但3類沙棘的果實原料上市時間有早晚區別,品質各異,優勢可以互補,因此3類沙棘都有推廣種植的價值。

1)大果沙棘、蒙中雜交沙棘、中國沙棘3類沙棘在塬地、壩地均能很好地完成結實,大果沙棘果實成熟最早,蒙中雜交沙棘稍晚,而中國沙棘還要晚1個多月到2個多月。塬地與壩地相比,果實成熟期稍有推遲,一般晚一兩周時間。

2)3類沙棘在塬地和壩地的果實膨大節律基本上是一致的,縱徑生長很快,橫徑生長較慢。大果沙棘從初果到成熟縱徑始終大于橫徑,呈圓柱體;蒙中雜交沙棘果實成熟時縱徑和橫徑幾乎一樣,呈圓球體;中國沙棘結果初期也是縱徑大于橫徑,但隨著時間推移,到果實成熟期橫徑反而大于縱徑,呈扁球體。

3)沙棘果實百果質量不管在壩地還是塬地,均以大果沙棘最大,蒙中雜交沙棘次之,中國沙棘最小。塬地3類沙棘百果質量基本上大于壩地。

4)沙棘株產塬地明顯高于壩地。塬地中國沙棘株產最高,達5.04 kg,是蒙中雜交沙棘株產2.74 kg的1.84倍,為大果沙棘株產1.56 kg的3.23倍。大果沙棘雖然產量最低,但是成熟早,上市早,價格高;蒙中雜交沙棘稍晚于大果沙棘,果實價格也較高;中國沙棘雖然產量最高,但成熟最晚,賣不出好價格。在建設工業原料林時,利用不同的成熟期,將3類沙棘合理搭配,可為沙棘企業從7月至11月連續提供長達5個月的新鮮原料,減少沙棘企業怠工時間,提高生產效率。

4.2 討論

在開展不同地類3類沙棘試驗研究過程中,還開展了一些有益的田間管理試驗,對黃土高塬溝壑區未來的沙棘示范推廣工作大有裨益,可資借鑒。

1)黃土高塬溝壑區自然分布的野雞、喜鵲、布谷鳥、麻雀等鳥類眾多,對于極早熟的大果沙棘和早熟的蒙中雜交沙棘來說,正值田間其他果實稀少的季節,鳥類取食對沙棘果實的危害十分嚴重。2022年7月19—20日僅僅2 d時間,董志沙棘試驗地1.2 hm2的大果沙棘果實就被鳥全部吃光。所以在種植園管理中,果實快進入成熟期時一定要搭設防鳥網或采取有效防鳥措施,以防止果實被吃光。

2)沙棘田間管理的一項重要任務是除草,每年要人工除草6～8次,不但費用高,而且稍不留神就有可能損傷沙棘根莖部位甚至除掉整株苗木,輕則傷苗,重則造成病菌特別是枝枯病入侵,出現毀壞整塊種植園的現象。2022年5月對董志沙棘試驗地全部用防草布鋪設,發現:一是除草效果好,沙棘行間鋪設防草布后雜草接受不到光照,無法生長,相當于從根本上進行物理除草,對樹體無傷害;二是保溫保濕,鋪上防草布后土壤能保持一定的水分,不容易板結,有助于肥料的吸收,也可防止水土肥流失;三是遇到大暴雨,防草布還起到了防止試驗地過多積水的作用,避免了沙棘出現爛果或者裂果現象。當然,鋪設防草布一次性投入較大,但鋪設一次可維持3～4 a,總體來說還是大大減少了人力物力財力投入,效果比較理想。

3)壩地是當地一種很好的土地資源,但南小河溝多年未對壩地進行耕種,排水溝缺乏維護,導致地下水位高、鹽堿不能及時排出,形成了草甸化、鹽堿化的情況,影響了試驗沙棘的生長發育。不能由此認為,壩地這種最好的農業用地不適合沙棘種植。塬地、壩地都是當地的主要農業用地,作為沙棘等林木用地也十分適宜,不過從建設沙棘工業原料林的要求來看,原則上應不爭糧田,還要充分發揮生態經濟作用,所以推薦的黃土高塬溝壑區最佳地類應為塬邊條田和坡地梯田。