白景萍
摘要結(jié)合氣候資料、仁用杏生長特性與年土壤水分含量變化規(guī)律,研究晉東南中山區(qū)陰坡、陽坡土壤水分年變化規(guī)律與仁用杏產(chǎn)量、出仁率的關(guān)系。結(jié)果表明:太行山區(qū)陽坡仁用杏可通過補灌提高產(chǎn)量;補灌時間以4月上旬、5月中旬、11月上旬為宜。
關(guān)鍵詞仁用杏;坡向;補灌時期;晉東南中山區(qū)
中圖分類號S662.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739(2009)01-0011-02
長期以來晉東南中山區(qū)群眾都以農(nóng)產(chǎn)品與務(wù)工為主要經(jīng)濟(jì)收入來源,隨著太行山重點林業(yè)工程的啟動和深入,多元化經(jīng)濟(jì)格局的形成,經(jīng)濟(jì)林將逐漸發(fā)展為當(dāng)?shù)刂еa(chǎn)業(yè)之一。國內(nèi)研究表明,在不同生長階段對果樹進(jìn)行灌水,可促進(jìn)其生長、增產(chǎn),增強其抗旱、抗凍、抗病能力[1]。仁用杏補灌時期應(yīng)在其生長未受到缺水影響之前進(jìn)行;當(dāng)果實出現(xiàn)皺縮、葉片發(fā)生卷曲等癥狀時再進(jìn)行補灌,將對仁用杏生長與結(jié)果造成不可彌補的損失[2]。因此,對于干旱少雨地區(qū),綜合確定仁用杏適地適時補灌是其補灌的關(guān)鍵技術(shù)之一。
1研究區(qū)概況
太行山南起黃河,北接燕山,地理位置為東經(jīng)110°15′~116°27′,北緯34°35′,總面積12萬平方千米。屬山西黃土高原經(jīng)濟(jì)型水土保持林及干鮮果亞區(qū)[3],區(qū)內(nèi)山地大部分區(qū)域為海拔1000m以上的山地,主要地貌類型可分為山地、丘陵、河谷3類。區(qū)內(nèi)森林覆蓋率為15.3%,由于氣候條件的差異,主要植被為暖溫帶落葉闊葉林。
區(qū)內(nèi)土壤類型屬山地褐土亞類,除耕種土外,山地主要有石灰?guī)r質(zhì)山地褐土、紅土山地褐土、紅黃土山地褐土3個土屬。石灰質(zhì)山地褐土是基點宜林荒山的主要土壤類型,其中又以多礫(含量>20%)薄層(土層厚度<30cm)這一土種面積最大,主要分布在陽坡及部分陰坡。少礫中層(土壤厚度一般為30~50cm)石灰?guī)r質(zhì)山地褐土,主要分布在陰坡及部分陽坡中上部,植被情況及土壤自然肥力較多礫層高。中層紅土山地褐土、中厚層紅黃土山地褐土,多分布于陰坡中上部。據(jù)調(diào)查資料,基點土壤總孔隙度一般為56.9%,容重為1.1g/cm3。太行山南部屬暖溫帶半濕潤氣候,北部地區(qū)屬暖溫帶半干旱氣候,無霜期為120~200d。年均降雨量550~650mm,最高可達(dá)1000mm。研究區(qū)內(nèi)山體高大,氣候條件存在垂直差異。
2研究內(nèi)容與方法
2.1降雨資料收集與土壤水分含量測定
選擇山西省平順縣為試驗點,收集氣象站內(nèi)降雨資料。并對試驗點處陰坡、陽坡土壤水分進(jìn)行全年觀測。分別在坡上、坡中、坡下將土壤分為3層(0~10cm、10~20cm、20~30cm各1層),采用鋁盒稱重法,3次重復(fù),每隔10d測定1次土壤重量含水率,所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與相關(guān)分析用SPSS11.5軟件。
2.2不同坡向仁用杏經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)量調(diào)查
采用臨時標(biāo)準(zhǔn)地的方法調(diào)查,標(biāo)準(zhǔn)地面積為15m×20m,每塊標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查5~10株標(biāo)準(zhǔn)木,調(diào)查內(nèi)容包括立地因子、樹體因子及單株產(chǎn)量等。立地因子包括海拔、坡向、坡度、土層厚度;樹體因子包括樹齡、樹高、枝下高、冠幅等。按標(biāo)準(zhǔn)枝調(diào)查法計算單株產(chǎn)量、出仁率。公式為單株產(chǎn)量(kg)=標(biāo)準(zhǔn)枝果樹×單果重×標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)。
3結(jié)果與分析
3.1不同坡向仁用杏適地補灌研究
由表1可知,從2003~2007年,樣地陽坡仁用杏單株產(chǎn)量均高于陰坡仁用杏單株產(chǎn)量,5年平均單株產(chǎn)量陽坡高于陰坡56.25%。單株最高產(chǎn)量為2006年陽坡2.7kg,單株最低產(chǎn)量為2007年陰坡1.4kg。同時,樣地陽坡仁用杏出仁率均高于陰坡,5年平均出仁率陽坡高于陰坡30%。出仁率最高為2006年陽坡26.70%,最低為2007年陰坡18.5%。
陽坡仁用杏(多年、單年)平均產(chǎn)量與出仁率均明顯高于陰坡,出仁率與產(chǎn)量關(guān)系基本保持一致,陽坡與陰坡出仁率均隨產(chǎn)量變化而變化。
仁用杏產(chǎn)量的差異主要來源于自然條件、人為活動以及樹體本身的差異。自然條件中包括氣候、土壤、光照等,人為活動主要指人為主觀對樹體與園地的管理與營養(yǎng)調(diào)節(jié),樹體本身主要指仁用杏的品種、樹齡等因子對產(chǎn)量造成的影響。試驗樣地選在山地不同坡向的人工仁用杏林,管理水平相同,品種、樹齡一致,標(biāo)準(zhǔn)木樹高、胸徑、冠幅、枝下高不存在顯著性差異。因此,仁用杏產(chǎn)量差異主要來源于自然條件。
自然條件中,同一地域氣候因子差異性不明顯,不同坡向的土壤肥力、土壤水分、土壤容重與光照等因子則存在差異。土壤肥力、土壤容重陰坡要優(yōu)于陽坡,但光照條件陽坡要優(yōu)于陰坡。
補灌主要指對土壤的水分進(jìn)行補充灌溉來提高產(chǎn)量。由表2可知,仁用杏整個生長期中陰坡土壤水分含量均較陽坡高,運用SPSS分析軟件對陰坡、陽坡土壤水分含量進(jìn)行方差分析,P值為0.028,差異顯著。陽坡土壤水分條件差于陰坡,但陽坡仁用杏經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)量、出仁率顯著高于陰坡。陽坡光照條件充足,優(yōu)于陰坡,在較差的水分條件下仍有較高的產(chǎn)量,因此陽坡更適宜通過補灌來進(jìn)一步提高產(chǎn)量。
3.2生長期內(nèi)降雨影響下仁用杏適宜補灌時期研究
根據(jù)研究區(qū)內(nèi)氣象資料表明,區(qū)內(nèi)的降雨量呈明顯的季節(jié)分配。由表3、表4可知,研究區(qū)內(nèi)4月仁用杏春季萌芽期的降水量占年降水量3.2%,5~6月果實膨大期占22.5%,5~7月新梢生長旺盛期占35.3%,10~11月落葉期占14.0%。一般大多數(shù)植物生長期雨熱同期,降雨量最多的季節(jié)也是氣溫最高、植物生長最旺盛的季節(jié)[4],但是對于仁用杏來說,影響其產(chǎn)量較大的3~6月降雨量偏小,僅占全年降雨量28.3%。
仁用杏生長期(3~6月)需水量相對較大,降水量少,干旱引發(fā)的樹體水分脅迫作用會導(dǎo)致樹木高、莖、根系的生長、葉片數(shù)、葉面積、生物量、樹冠結(jié)構(gòu)受到抑制[5-8];各物候期中僅6月降雨量較多,基本滿足仁用杏生長需水,除特殊干旱年份外,6月一般可以不補灌。
3.3土壤水分影響下仁用杏補灌時期研究
仁用杏發(fā)芽前后到開花前期,若土壤中有充足的水分,可促進(jìn)新梢的生長,增大葉片面積,為豐產(chǎn)打下基礎(chǔ)[10]。研究區(qū)春旱嚴(yán)重,凍害易發(fā)生在盛花期[11],花前灌水能有效促進(jìn)果樹萌芽、開花、新梢葉片生長以及提高坐果率[10]。
仁用杏新梢生長和幼果膨大期是其需水臨界期。此時期仁用杏的生理機(jī)能最旺盛,若土壤水分不足,會致使幼果皺縮和脫落,并影響根的吸收功能,減緩其生長,明顯降低產(chǎn)量[10]。因此,這一時期若遇干旱,應(yīng)及時進(jìn)行灌溉,一般可在落花后15d至生理落果前進(jìn)行灌水[10]?;ㄑ糠只谡倒麑嵮杆倥虼蠹盎ㄑ看罅糠只?,應(yīng)及時灌水。休眠期一般在土壤結(jié)凍前進(jìn)行灌水,可起到防旱御寒作用,且有利于花芽發(fā)育,促使肥料分解,有利于果樹翌年春天生長[10]。一般情況,當(dāng)土壤含水率下降到田間持水量50%(即土壤含水率11.5%)以下時必須補灌[2]。因此,掌握研究區(qū)內(nèi)土壤含水率的全年變化規(guī)律,是仁用杏補灌時間確定的關(guān)鍵。
如圖1所示,研究區(qū)內(nèi)4~10月的土壤含水率曲線可以明顯分為2個階段。春季為土壤跑墑階段。試驗點坡地土壤一般于3月上中旬解凍,此時的濕度較大,以后隨著氣溫的迅速回升,土壤含水率逐漸降低,在雨季到來前這段時間(4月至6月上旬),據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料顯示,4~5月的蒸發(fā)量為同期降水量的5倍,土壤水分的蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水對土壤水分的補給量。4月2個坡向的平均土壤含水率由20.8%下降至11.1%,5月中旬至6月上旬2個坡向的平均土壤含水率由17.27%下降至11.38%,土壤水分快速降低,處于“跑墑”階段。4月上旬與5月上旬正值仁用杏春季萌芽期、果實膨大期與新梢生長期開始,及時補灌對仁用杏的產(chǎn)量影響很大。補灌具體時間可根據(jù)當(dāng)年降雨情況與物候期綜合考慮。6月中下旬進(jìn)入雨季,降水頻繁,降水量大,7~8月的降水量比蒸發(fā)量高11.6%,土壤處于濕潤狀態(tài)。7~10月平均含水率為21.3%,比4~6月的平均含水率高6.38%,為土壤水分“增墑”階段。為防止凍害與翌年春旱影響,打好土壤底墑,確定10月下旬為仁用杏補灌時間,灌水1次即可,灌水量可稍減少。
4結(jié)論與建議
4.1結(jié)論
試驗表明,陽坡較適宜通過補灌進(jìn)一步提高仁用杏的產(chǎn)量。另外,結(jié)合物候期與全年土壤含水量的變化,試驗點范圍內(nèi)4月上旬、5月中旬、11月上旬為仁用杏經(jīng)濟(jì)林適宜補灌時期。
4.2建議
(1)太行山區(qū)雨熱同期,大部分降雨集中于植物生長旺盛期(3~9月),但對于仁用杏影響其產(chǎn)量的關(guān)鍵時期3~6月降雨較少。宜修建蓄水設(shè)施,對全年降水實行再分配,合理高效利用降雨量,調(diào)節(jié)全年降水時間分布不均給仁用杏產(chǎn)量帶來的不良影響[12]。
(2)研究區(qū)內(nèi)仁用杏落葉期土壤水分含量較高,灌水量宜相應(yīng)減少。
(3)研究區(qū)內(nèi)仁用杏經(jīng)濟(jì)補灌量需通過進(jìn)一步試驗確定,并在實踐中不斷完善。
5參考文獻(xiàn)
[1] 張建國.果樹抗病性研究進(jìn)展[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2003,21(1):66-67.
[2] 艾米熱古麗·阿布都熱西提.果樹需水規(guī)律與節(jié)水灌溉技術(shù)[J].新疆農(nóng)業(yè)科技,2006(6):24.
[3] 何方.中國經(jīng)濟(jì)林栽培區(qū)劃研究[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2000,1(18):1-10.
[4] 信中保,許炯心.黃土高原地區(qū)植被覆蓋時空演變對氣候的影響[J].自然科學(xué)進(jìn)展,2007,6(17):776.
[5] 胡學(xué)華,肖千文.經(jīng)濟(jì)樹木抗旱研究進(jìn)展[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2004,22(4):82-86.
[6] DICKMANN D L.Photosynthesis,water relations and growth of two hybrid Populus genotypes during a severe drough[J].Can J For Res,1992,22(8):1092-1106.
[7] RHIZOPOULOU S.Influence of soil drying on root development,water relations and leaf growth of Ceratonia siliquaL[J].Oecolgia,1991,88(1):41-47.
[8] 喻方圓,徐錫增,ROBERT D,等.水分和熱脅迫對5種苗木生長及生物量的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003,27(4):10-14.
[9] 張建中,孟樹標(biāo),趙景獻(xiàn).太行山石灰?guī)r中山區(qū)常見闊葉樹種苗木凋萎系數(shù)的測定和研究[J].河北林果研究,1998(S1):152-153.
[10] 何永梅.果樹需澆好“四水”[J].湖南林業(yè),2006(11):23.
[11] 張忠良,魏凌云.仁用杏良種選擇研究[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2005,23(1):37-39.
[12] 王貴,常月梅.山西經(jīng)濟(jì)林生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略[J].經(jīng)濟(jì)林研究,1999,17(1):55-58.