(甘肅省平?jīng)鍪兴帘3挚茖W(xué)研究所,甘肅 平?jīng)?744000)
黃土丘陵溝壑區(qū)第三副區(qū)是我省乃至西北地區(qū)水土流失比較嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境較為脆弱的地區(qū)。自上世紀(jì)60年代以來,地處該區(qū)的莊浪縣歷屆政府組織群眾進(jìn)行梯田建設(shè),梯田在控制水土流失、增加糧食產(chǎn)量、提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入等方面發(fā)揮了巨大作用。進(jìn)入新世紀(jì)以來,莊浪縣政府適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求,以梯田為基礎(chǔ),推廣梯田規(guī)范化和規(guī)?;O果栽培技術(shù),取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,逐步形成了具有黃土丘陵溝壑區(qū)第三副區(qū)特色的山地規(guī)?;萏锕麍@園地利用生態(tài)位與經(jīng)濟(jì)位相統(tǒng)一的梯田綜合開發(fā)利用機(jī)制,并為區(qū)域農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和精準(zhǔn)扶貧、精準(zhǔn)脫貧奠定了基礎(chǔ)。
為了深入研究該區(qū)山地規(guī)模化梯田果園幼樹期園區(qū)空地利用技術(shù)、持續(xù)提高農(nóng)果復(fù)合經(jīng)營經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,持續(xù)發(fā)展規(guī)?;萏锘燹r(nóng)經(jīng)濟(jì)和單位面積經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力,2012年年初,我們以莊浪縣萬泉鎮(zhèn)徐城村初建的規(guī)模化梯田果園為試驗(yàn)研究基地,定點(diǎn)定位試驗(yàn)研究不同齡級(jí)梯田規(guī)?;r(nóng)復(fù)合經(jīng)營發(fā)展模式,探索黃土丘陵溝壑區(qū)規(guī)?;萏锕麍@幼樹期園地空地高效利用、盛果期果園生態(tài)循環(huán)栽培管理技術(shù)體系,為梯田化縣在新時(shí)期進(jìn)一步發(fā)展梯田經(jīng)濟(jì)、擴(kuò)大山地梯田果樹栽培面積、彌補(bǔ)幼樹園地前期生產(chǎn)損失、提高梯田單位面積產(chǎn)出水平提供借鑒。
研究區(qū)為莊浪縣東南部的萬泉鎮(zhèn)徐城村,該區(qū)多年平均降水量548.7mm,多年平均蒸發(fā)量1 310.2mm,無霜期142d,≥10℃積溫2640℃,年平均氣溫7.9℃。山地梯田地面平整,為上世紀(jì)70年代以來修筑的基本農(nóng)田,田面縱橫坡比小于1%,耕作層深厚,土壤主要有黑土、麻土和黃綿土,耕地土壤中有機(jī)質(zhì)含量0.61%、全氮0.10-0.12%、全磷0.11-0.16%。自2008年以來,莊浪縣萬泉鎮(zhèn)在徐城村墳灣開始千畝紅富士蘋果標(biāo)準(zhǔn)化山地梯田果園規(guī)?;耘嘣囼?yàn)和推廣,果園面積逐年增加,2015年達(dá)到4500畝。
研究選定在徐城村分布較為集中的梁坡中部梯田果園,2014、2015年10月份分別選取具有代表性的蘋果幼樹(1-5年生果樹)套種農(nóng)作物、蔬菜等,按照不同的果樹樹齡及作物、蔬菜種類設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地,分別測定農(nóng)作物、蔬菜、果樹的生產(chǎn)量和地上部分生物量。農(nóng)作物、蔬菜生產(chǎn)量和生物量的測定是在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)設(shè)置3塊1×1m的小樣方,蔬菜計(jì)算鮮重,作物顆粒及其副產(chǎn)品按樣方分別單收單打、風(fēng)干后采用收獲法測定籽粒和秸稈重量,然后根據(jù)其面積在復(fù)合系統(tǒng)中所占的比例換算成單位面積產(chǎn)量和生產(chǎn)力;果樹按20×20m樣方進(jìn)行測定果品產(chǎn)量、推算地上生物量,果樹生產(chǎn)力測定采用標(biāo)準(zhǔn)木法測定地上各部分生物量和果品產(chǎn)量,按其面積在復(fù)合系統(tǒng)中所占比例計(jì)算生產(chǎn)力,蘋果及作物價(jià)格按照當(dāng)?shù)厥袌鰞r(jià)計(jì)算。果樹與農(nóng)作物生產(chǎn)力之和為復(fù)合系統(tǒng)總生產(chǎn)力。農(nóng)果復(fù)合經(jīng)營形式基本情況詳見表1。
表1 果農(nóng)復(fù)合經(jīng)營主要類型基本情況調(diào)查表
根據(jù)對(duì)三年生果樹及其園地農(nóng)果復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力數(shù)據(jù)資料分析,在果樹栽植密度相同的情況下,蘋果+馬鈴薯間作套種的總生產(chǎn)力分別是蘋果+黃豆、蘋果+辣椒、蘋果+胡蘿卜、蘋果+白菜間作套種總生產(chǎn)力的1.94倍、3.06倍、3.08倍和4.13倍,即在同等果樹生產(chǎn)管理?xiàng)l件下,蘋果+馬鈴薯間作套種總生產(chǎn)力最大,其次是蘋果+黃豆;從果樹與作物間作套種果品產(chǎn)量來看,蘋果+胡蘿卜間作果品產(chǎn)量最高,其次為蘋果+馬鈴薯,果品產(chǎn)量的差異主要與果樹整形修剪和水肥管理有關(guān)。另外,馬鈴薯生長過程中,根系主要分布在0~40cm土層中,其所需土壤水分主要集中在7~9月份,該時(shí)期正是降水量較為充沛的主汛期,土壤水分含量高,作物生長發(fā)育與果樹爭水爭肥現(xiàn)象較小,因而,果園空地種植馬鈴薯對(duì)果樹生長發(fā)育影響較??;其次,黃豆根系具有一定的固氮效應(yīng),增加了土壤肥力,更有利于果樹生長發(fā)育,避免了果樹與農(nóng)作物的爭肥負(fù)效應(yīng)。在果樹管理水平、栽植密度相同的條件下,三年生蘋果+黃豆間作套種經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值中蘋果占91.9%,蘋果+辣椒模式中蘋果產(chǎn)值占98.6%,蘋果+胡蘿卜模式中蘋果產(chǎn)值占97%,蘋果+白菜種植模式中蘋果產(chǎn)值占97.2%;蘋果+馬鈴薯模式中蘋果產(chǎn)值占90.7%,以蘋果產(chǎn)值占各類型間作經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值的比例來看,蘋果+辣椒間作類型蘋果產(chǎn)值所占比例最大,其次為蘋果+胡蘿卜間作類型。綜合分析認(rèn)為,蘋果+馬鈴薯間作易于推廣且管理粗放易行,其次是蘋果+黃豆間作類型,而蘋果與辣椒、胡蘿卜、白菜間作推廣面積及其實(shí)施的可行性均較差,同時(shí)存在輪作倒茬等農(nóng)作物管理方面的問題,不利于大面積推廣,總體認(rèn)為,三年生果樹間作套種以蘋果+馬鈴薯、蘋果+黃豆為主,其生長發(fā)育對(duì)蘋果幼樹生長影響相對(duì)較小。果樹與作物復(fù)合種植,其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值由大到小依次為:黃豆>馬鈴薯>胡蘿卜>辣椒>白菜。
由定點(diǎn)測算結(jié)果分析可知,五年生果樹在相同栽植密度和管理水平、立地條件下,蘋果+馬鈴薯間作套種的總生產(chǎn)力分別是蘋果與黃豆、辣椒、胡蘿卜、白菜間作套種總生產(chǎn)力的1.89倍、1.85倍、2.2倍和2.66倍,從果樹生物生產(chǎn)力(地上部分)來看,馬鈴薯間作類型果樹生物生產(chǎn)力最大,其次為辣椒和黃豆間作類型;從蘋果產(chǎn)量占各類型間作經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值的比例來看,蘋果+辣椒間作類型蘋果產(chǎn)值所占比例最大,其次為蘋果+白菜間作類型,說明在各間作套種類型中,隨著果樹生長發(fā)育和樹冠冠幅的增大,果園空地光照面積及時(shí)間逐漸減少,從而影響空地套種作物的正常生長發(fā)育所需的光照時(shí)數(shù),作物產(chǎn)量也因此降低,產(chǎn)值占比相應(yīng)下降。果樹與作物復(fù)合種植經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值由大到小依次為:辣椒>黃豆>胡蘿卜>馬鈴薯>白菜。從五種間作套種類型經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值和利于果樹正常發(fā)育以及該齡級(jí)果樹間空地有效利用等方面綜合分析,蘋果+黃豆、蘋果+馬鈴薯間作類型易于推廣,適宜盛果前期果樹空地間作套種。
根據(jù)定點(diǎn)調(diào)查結(jié)果分析,九年生蘋果樹平均冠幅東西向5.2m、南北向4.4m,樹高4.8~5.2m,樹枝外延交錯(cuò)50~80cm,行間透光量小,在空地利用的實(shí)踐中宜于種植的作物、蔬菜等因光照不足而生長發(fā)育不良甚至死亡。因此,為提高空地利用效率,以種植或移栽白菜較多,采取地面覆蓋技術(shù),以達(dá)到增溫保墑目的,但該期主要以經(jīng)營管理果樹為主,白菜種植僅為空地利用的必要補(bǔ)充,蘋果+白菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值中果品產(chǎn)值占比達(dá)到99.3%,因此,隨著果樹的生長發(fā)育和樹下透光率降低,適宜果園空地種植的作物和蔬菜種類減少且種植效益低。
隨著果樹生長年限的增加,果樹生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量亦在增加,果品產(chǎn)值占比逐漸增大,其中九年生果樹農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量是三年生的2.1倍,是五年生的1.6倍,地上生物總生產(chǎn)力是三年生的1.6倍,是五年生的1.1倍。因此,在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為提高果園空地土地資源利用效率、提高前期果樹結(jié)實(shí)量和土地產(chǎn)出率,對(duì)低齡果樹空地以種植低桿、生長期短、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量較高的馬鈴薯、黃豆為主,不僅減少與果樹爭肥爭水,而且經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,有利于提高果樹空地土地生產(chǎn)率。隨著果樹生長發(fā)育年限的增加,果樹冠幅增大,樹下空地光照面積、光照時(shí)間減少,農(nóng)作物生長發(fā)育所需的水、肥、氣、熱等空間和土壤環(huán)境條件較差,因而作物產(chǎn)量下降??傮w而言,果樹幼樹期空地面積、冠幅小,通過對(duì)園區(qū)空地種植低桿農(nóng)作物和蔬菜等可以增加梯田產(chǎn)出效益,彌補(bǔ)因建園初期單位面積產(chǎn)出低造成的經(jīng)濟(jì)損失。從經(jīng)營管理、種植技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量等方面綜合分析來看,在果樹生長初期,園區(qū)空地種植馬鈴薯、黃豆產(chǎn)出效益相對(duì)較高,其次為胡蘿卜。
第一,三年生、五年生果樹間作套種以蘋果+黃豆、馬鈴薯為主,其生長發(fā)育對(duì)幼樹期果樹生長影響相對(duì)較小。果樹與作物復(fù)合種植單位面積經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值由大到小依次為:黃豆>馬鈴薯>胡蘿卜>辣椒。
第二,隨著果樹的生長發(fā)育和樹下透光率降低,九年生果樹冠幅較大枝條外延交錯(cuò)50—80cm,行間透光量小,空地種植的作物、蔬菜等因光照不足而生長不良。
第三,隨著果樹生長年限的增加,果樹生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量亦在增加,果品產(chǎn)值占比增大,其中九年生果樹復(fù)合經(jīng)營經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量是三年生的2.1倍、五年生的1.6倍;果樹幼樹期空地面積較大,初期果品產(chǎn)量低,通過對(duì)園區(qū)空地種植低桿農(nóng)作物和蔬菜可以增加梯田產(chǎn)出效益。園區(qū)空地種植馬鈴薯、黃豆產(chǎn)出效益較高,其次為蔬菜。
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