全 文 ：西北林学院学报 2009 , 24(4):125 ～ 129
Journal o f No r thw est Fo restry Univer sity
四翅滨藜在国内的引种表现及应用研究综述
＊孔东升
(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站 ,甘肃 兰州 730000)
摘 要:我国引种优良的荒漠化和盐碱地治理树种美国四翅滨藜(A trip lex canescens)已有十多年
的时间 ,本文从生长表现及应用研究的角度对相关研究成果进行了综述 ,主要包括四翅滨藜的生态
学特性 ,育苗 、造林以及改良盐碱地的效果 、饲料价值 ,死亡因素 、病虫害防治等进行了综述 ,并提出
了进一步研究的问题 ,以期对退化生态系统的恢复及其开发利用提供科学的依据。
关键词:四翅滨藜;育苗造林;盐碱改良;饲料价值
中图分类号:S722.7 文献标识码:A 文章编号:1001-7461(2009)04-0125-05
Research on Review on the Introduction Behavior
and A pplication of Atrip lex canescens in China
KONGDong-sheng
(Cold and Arid Regions En vironmental and Eng ineerin g Resea rch I nsti tu te , Chinese Academ y o f S ciences.Lanzhou , Gansu 734000 , China)
Abstract:A triplex canescens used in dese rtification and salinif ication control had been int roduced from A-
merica for more ten years.From the view of g row th behavio r and application , relative research achieve-
ment in the introduction o f A.conescens we re reviewed from the aspects o f eco logical characte rs , breeding ,
af forestation , salinif icat ion contro l effect , forage value , causes of mo rtality , and pest cont rol to pro vide
reference s for the rehabilitation of deterio rating ecosy stem.
Key words:Atrip lex canescens;seedling cult ivation and afforestation;salinif icat ion improvement;forage
value
世界上盐渍化土壤约占可耕地面积的10%。我
国有 2 000 万 hm2 盐荒地和近 700万 hm2 盐渍化
土壤 ,约占可耕地面积的 25%,主要分布在西北干
旱 、半干旱地区[ 1] 。加之人类对地下水不合理的开
采 ,导致了土壤盐碱地和受盐害的耕地面积逐渐扩
大 ,另外随着工业污染加剧和化肥使用不当等原因 ,
次生盐碱化土壤面积有不断加剧的趋势 。目前生物
措施是盐碱地改良和防治的一种有效途径[ 2-4] ,具有
投资少 、节水等特点 ,耐盐渍植物不但具有一定的利
用价值[ 5-6] ,而且使大量盐碱地得到有效地利用 ,又
能促进生态环境的良性循环[ 7-8] 。
四翅滨藜(Atrip lex canescens)属藜科滨藜属
常绿或准常绿灌木 ,是美国科洛拉多州立大学农业
试验站 、农业部林业局山际林业和牧场试验站等多
个单位通过持续 25 a 的努力 ,选育出的对荒漠 、半
荒漠山旱地牧场改良极有价值的木本饲料树种 ,现
己引起世界各国的广泛重视 ,有“奇迹树” 、“生物脱
盐器”的美称[ 9] 。在澳大利亚 、南非 、北非 、以色列和
北美地区 ,四翅滨黎也己成为干旱 、半干旱地区最重
要的饲料灌木。印度中央盐和海产化学物研究所从
美国 、以色列和澳大利亚引进了四翅滨黎等 10多个
品种的滨黎 ,试种在巴夫纳加尔的盐碱土壤里 ,收获
几次滨黎后 ,土壤碱度可减轻到足以种植谷物的地
步[ 1 0] 。中国和北美具有密切的历史渊源和现代植
物区系成分的相关关系 ,这为我国利用北美植物种
质资源的可能性提供了可靠的依据[ 11] 。我国自引
进优良的荒漠化和盐碱地治理树种四翅滨藜以后 ,
许多学者从不同角度对育苗 、造林的研究较多 ,但对
＊ 收稿日期:2008-10-09 修回日期:2008-12-02
基金项目:甘肃省科技攻关项目(2GS043-A41-007)及西部之光资助项目 作者简介:孔东升 ,男 ,正高级工程师 ,博士研究生,从事恢复生态学研究。
改良盐碱地及饲料价值的应用方面研究较少 ,本文
着重对国内的引种表现及应用研究进行综述 。
1 国内引种分布区
1989年中国林科院首次引进 ,分别在新疆 、青
海 、甘肃 、内蒙 、宁夏 、辽宁 、陕西 、山西 、山东等十多
个省试种 ,青海省已有规模栽植外 ,其它地区还没有
进入大规模推广利用阶段 ,大部分地方可以生长或
生长良好 ,都能开花结果 。四翅滨藜喜光好气 ,不耐
潮湿 ,寿命差异较大 ,在高山灌木林地的中性土壤
中 ,成熟较快 ,且大约 10年后开始衰老 ,然而在较干
旱的碱性土壤中 ,四翅滨藜的寿命明显延长。各试
区引种效果表明:四翅滨黎适合在年均气温较低 ,年
降水量少的干旱半干旱区生长 ,尤其在三北地区表
现出了极强的生命力 ,具有很大的发展潜力[ 12] 。
2 四翅滨藜的外部形态特性
通过对四翅滨藜多年来物候 、形态特征 、生长情
况及适应性的观察研究 ,实生苗形态变异类型多 、幅
度大 ,初步将四翅滨藜分为 8个变异类型[ 13-14] 。
四翅滨藜基部分枝较多 ,根系发达 ,是植株高度
的 5倍左右 ,可从深层土壤中吸收水分 ,耐旱性较
强[ 50] ;叶条形或披针型 ,常绿或准常绿 , 冬季暗绿
色 ,叶正面稍有白色粉粒 ,叶背面粉粒较多;花多性 ,
大多为雌雄异株 ,少数个体为雌雄同株 ,在干旱 、寒
冷 、高密度下有可能导致性别改变 ,是对干旱 、寒冷
环境响应的结果 , 如某些雌性个体出现雄性特
征[ 15] ;果实为胞果 ,冬季种子宿存[ 16] 。
植株生长快 、生物量较大[ 17] 。从幼苗生长过程
来看 ,6 ～ 8 月进入速生期 , 9 月生长逐渐减慢 , 10
月中旬生长逐渐停止 ,不封顶 。
3 育苗造林
3.1 种子繁育
野生种子通常空粒较多 ,种子发芽率低 ,人工栽
培植株的种子发芽率相对较高 。含水率 6 ～ 8%的
种子可用布袋在干燥 、非密闭条件下安全存放 6 ～ 7
年几乎不降低生活力 。为提高四翅滨黎种子的发芽
率 ,曾试用过各种处理方法 ,包括:划破种皮 、层积处
理 、化学处理和水中浸泡 ,但这些处理的效果都不是
始终如意的。Springfield(1970)发现磨捶法可以破
碎四翅滨黎的种壳并提高发芽率。种子萌发时内部
已进行物质转化和能量转化 ,需要多种酶作为催化
剂[ 18] 。而酶的催化活动必须在一定的温度范围内
进行 ,温度低时反应就慢或停止 ,随温度的增高 ,反
应加快 ,但酶本身是蛋白质 ,如果温度过高 ,酶会因
受热而被破坏 ,失去催化性能 。徐秀梅[ 19] 用引进的
美国三个州的种子做发芽试验时 ,发现温度相对较
低时(12 ～ 24℃),有利于四翅滨黎种子的萌发;室内
用蛭石作发芽基质时 ,发芽势与发芽率高于湿纸和
培养皿;种源地对种子活力影响最大 , 新墨西哥州
(52%)>犹他州>加州(26%)。
温室内最佳育苗方案为:3 月中旬播种 ,种子清
水浸种 24 h ,播深 1 ～ 2 cm 。露地育苗最佳育苗方
案为:4月上旬播种 ,种子清水浸种 24 h ,播深 1 ～ 2
cm ,塑料膜覆盖 ,上方遮阴是露地育苗成败的关键 ,
播后20 d要保持土壤湿润[ 12] 。在容器杯中播种时 ,
根据种子发芽率确定播种粒数 ,保证有一粒种子发
芽为好 ,种子上面覆盖细沙 0.3 cm ,及时洒水 ,保持
湿润。
在大田育苗时 ,经过层积催芽的种子要比酸蚀
的种子提早 2周左右齐苗 ,它们的出苗率都明显高
于实验室发芽率 ,而且经掺沙处理的土壤育苗后苗
木长势最好 ,这表明它们在沙质土壤更能发挥生长
优势[ 20] ;也有人认为在耕作土壤或风砂土壤上播
种 、扦插育苗效果最好[ 21] 。育苗前采用 0.02%的
GA3处理种子效果较好 ,平均出苗率达 40.7%;采
用浓度 0.02%的GA3 、温烫浸种与 50 mg ·kg -1浓
度 ABT6号生根粉处理种子 ,可使出苗期提前 2 ～ 3
d ,出苗率差异不显著。但采用温烫浸种 、浓度 50
mg ·kg-1的 ABT6号生根粉处理的种子点播育苗 ,
当年生幼苗平均生长量大 ,苗高分别达 75.1 cm 和
71.0 cm ,其中温烫浸种处理的种苗高度比 0.02%
的 GA3处理提高 21.07%,差异显著或极显著[ 22] 。
苗圃地播种量 45 ～ 75 kg ·hm-2 ,在牧场播种量为
60 ～ 90 kg ·hm-2 ,正常出土时间为 6 ～ 20 d。
3.2 扦插繁育
开展四翅滨藜扦插育苗能解决目前种子缺少和
有性繁殖变异较大的问题 ,并能保持母本的优良特
性 ,可以大大提高其繁殖系数 ,实现规模化快繁 。四
翅滨藜属典型的皮部生根类型 ,个别有愈伤组织形
成 。插后 9 ～ 11 d 在近下剪口皮部有嫩白色小突
起 ,开始生根;根的旺盛形成期根由暗白变为浅褐
色;生根结束时 ,根的颜色逐渐加深变为褐色 ,根的
结构也明显 。扦插育苗时使用外缘激素后成活效果
较好。
3.2.1 嫩枝扦插 6 ～ 8月份选择生产健壮的优良
单株 ,采集中 、上部当年生幼嫩枝条 , 剪取 8 ～ 15
cm ,上部留 3 ～ 6 片叶 , 修去下端其余枝叶作插
穗[ 2 3] ,利用全光照喷雾扦插育苗 ,研究表明:插穗类
126 西北林学院学报 24 卷
型是影响生根率的主要因素 ,生长调节剂种类次之 ,
生长调节剂质量分数影响最小 。半木质化带顶梢插
穗用 50 mg · kg -1的 NAA 液浸根效果最佳 ,生根
率可达 71.67%[ 24] ,这与王小明[ 25] 、撒文清等[ 26] 的
试验结果是一致的。因为半木质化嫩枝的薄壁组织
多 ,转变为分生组织的能力也较强 ,而且嫩枝中含水
量多 ,可溶性糖和氨基酸也较多 ,酶的活性强 ,这些
都有利于生根。也可用营养袋单株扦插或多孔育苗
盘以小粒纯净河沙为基质进行扦插[ 27] 。扦插深度
以插穗不倒为前提越浅越好[ 28] 。
3.2.2 硬枝扦插 程同浩[ 29] 采用 1 a生四翅滨藜
枝做插穗 ,50 mg · kg-1 ABT1号浸泡处理 5 h ,在
塑料拱棚内扦插 ,育苗成活率可达 77.66%。用二
年生枝扦插成活后 ,由于枝条营养物质含量较高 ,为
穗条抽枝萌发及幼苗生根后的快速生长储存了充足
的养分 ,扦插苗的苗高 、地径 、冠幅和新梢生长量大
于一年生枝扦插苗 ,但成活率只有 55%左右。拱棚
或大棚内扦插时最适温度为 20 ～ 25℃[ 30] ,空气相对
湿度宜保持在 85%左右 ,选用耕作土 、腐殖质 、细沙
做扦插基质。
嫩枝扦插时应用 ABT 生根粉 300 mg · kg -1 、
吲哚丁酸 250 mg ·kg -1 、萘乙酸 100 mg ·kg-1 ,其
生根率 、成活率是硬枝的 1.5倍[ 31] 。
3.3 造 林
四翅滨藜 1 a 内可多次育苗 ,也可在春 、夏 、秋
多次造林[ 32-33] 。1 a 生苗造林成活率高达 90%以
上 ,显著高于两年生苗 ,3 a生苗造林成活较低 。造
林成活率和乡土树种柽柳(Tamarix chinensis)、白
榆(Ulmus pumila)、沙枣(E laeagnus angusti f o-
lia)、梭梭(Haoxy lon ammodendron)相比较高或不
相上下。夏 、秋时宜采用营养袋苗造林[ 34] ,苗高 6
cm 以下的小苗 ,虽然对成活率影响不大 ,但生长和
抗旱能力差 ,同时根系对容器内土壤固结能力差;苗
高大于 20 cm ,植苗根系将有 2/3以上长出容器底
部 ,起苗 、运输和造林过程中易使根系损伤和失
水[ 35] 。裸根苗栽植前对苗木修剪 、生根粉浸根处理
可极大提高造林成活率。在灌溉条件不好的干旱地
方 ,最好施用土壤保水剂 ,有利于提高造林成活率 。
不同类型土壤定植后当年的新梢生长量差异显
著[ 36] 。四翅滨藜早期生长快 ,能够提早郁闭成林 ,
可以在干旱荒漠地区周边的自然绿洲或人工绿洲区
的过渡带栽植。
4 应用前景
灌木多分布在人类易忽视和不易利用的恶劣生
境 ,我国目前开发利用灌木的水平远落后于发达国
家[ 3 7] 。美国四翅滨藜种植后不但对盐碱地有良好
的改良作用 , 而且具有较高的生态饲料食用价
值[ 3 8] 。
4.1 四翅滨藜改良盐碱地的效果
对于四翅滨藜改良盐碱方面的作用 ,国外学者
对此做了部分研究 ,Mckell研究认为[ 39]四翅滨藜加
速了土壤发育 ,灌木下的土壤层更厚 。与灌木间的
土壤相比较 , N , P ,K 及有机质含量 、微生物活性及
土壤通透性均较高 。Rumbough也提出了一致的观
点 ,认为生长在四翅滨藜附近的牧草 ,产草量明显增
加 ,主要归功于灌木附近土壤沃岛的作用 。而且四
翅滨藜容易被菌根感染 ,作为菌根的安全立地和菌
根的资源 ,从而有效地增强土壤肥力 。
据报道 ,种植 1 hm2 滨藜 ,1 a 能从土壤中吸收
2.5 t以上的盐分[ 40] 。在灌溉条件下将四翅滨藜与
柳树作对照[ 41] ,栽植苗木 2 a 后土壤各土层化学成
分含量发生明显变化 ,其中全盐下降 52.24%,与对
照相比降低 35.50%;pH 值下降 3.09%,与对照相
比降低 1.90%;有机质提高 24.08%,与对照相比高
14.29%;全氮增长 42.78%, 与对照 相比高
31.19%;速效磷增长 14.38%, 与对照相比高
2.38%;速效钾增长 12.01%, 与对照相比高
5.11%。
从整体上看 ,全盐 、pH 值降幅以 20 ～ 40 cm 土
层优于其它土层 ,以第一年效果优于第二年 。主要
是与各土层盐分分布规律和改良机理有关 ,四翅滨
藜较柳树可明显使全盐含量下降 ,主要是由于四翅
滨藜茎叶具有盐腺[ 42-4 3] ,通过盐腺可将体内过多的
盐分排除掉 ,起到脱盐作用[ 44] ,另外四翅滨藜为速
生灌木 ,生长季覆盖地表减少了地面蒸腾 ,抑制中下
层盐分上移 ,而根系从土壤中吸收水分 ,变土壤蒸发
为植物蒸腾 ,进一步阻止了盐分随水分向地表及耕
作层的聚集 。
有机质 、全氮 、速效磷 、速效钾以 20 ～ 40 cm 和
40 ～ 60 cm土层改良效果优于 0 ～ 20 cm 土层 ,定植
第二年效果优于第一年 。主要是因为第二年根系活
动更加旺盛 ,其土层的残留根系 、根系分泌物 、代谢
过程等均有利于土壤有机物质的增长 ,导致土壤微
生物数量和土壤 N 素的增加[ 45] 。土壤微生物增加
以后 ,土壤微生物的活动 ,植物根系呼吸作用放出的
CO 2溶于水后形成碳酸 ,此外 ,盐生植物根系也能
分泌柠檬酸和苹果酸等有机酸 ,对土壤难溶物质的
溶解起到促进作用[ 46] ,促进 P , K , Ca 盐等的溶解 ,
从而全面改善土壤肥力 ,产生良性循环 ,同时与盐生
127第 4 期 孔东升 四翅滨藜在国内的引种表现及应用研究综述
植物的菌根 、根系活动对物理性状的改善等均有关 。
说明四翅滨藜不仅对该层次脱盐效果显著 ,而且对
提高深层有机质等营养元素具有明显作用 ,进一步
证实了四翅滨藜良好的脱盐 、改良效果 。
4.2 四翅滨藜的饲料价值
我国饲料需求量每年在 2 亿 t 以上 ,但目前生
产总量只有 7 400 万 t左右 ,缺口很大 。饲用植物
营养价值主要取决于可供饲用部分的粗蛋白 、粗脂
肪 、粗纤维含量的多少[ 47] 。一般将饲用植物营养价
值分为优 、良 、中 、低四个等级 。四翅滨藜叶中粗蛋
白含量高达 18.34%～ 21.64%,粗脂肪 1.48%～
3.08%,粗纤维 9.55% ～ 13.68%, 无 N 浸出物
38.97%,具有较高的营养价值[ 48] ,完全符合优等饲
料营养价值标准[ 47] 。经综合分析 ,四翅滨藜叶与其
它十多种常用饲料相比 ,其营养价值比大豆 、蚕豆和
串叶松香草低一些 ,比其它饲料的营养价值高;四翅
滨藜嫩枝(粗蛋白 8.85%、粗脂肪 1.68%、无 N 物
29.77%、粗纤维 37.95%)、老枝(粗蛋白 8.32%、粗
脂肪 0.62%、无 N 物 24.65%、粗纤维 58.19%)也
是优良的饲料。成林四翅滨藜 1 hm2 的生物量达
15吨 ,同时具有积累硒的能力 ,进一步提高了饲料
质量[ 49] 。其耐啃食 ,萌芽能力 、刈割后的萌生能力
强 ,有利于栽培饲料林。枝条无刺 ,适口性好 ,枝叶
进食率高 ,是绵羊 、山羊 、鹿 、骆驼 、羚羊 、牛的优良饲
料[ 50] ;青海省对四翅滨藜 、沙蒿(Artem isia destero-
rum)、唐古特白刺(N.Tang utorum)、细枝盐爪爪
(Kolidium graci le)、小叶锦鸡儿(Caraganam icro-
phy lla)5种饲料在适口性的调查分析中 ,四翅滨藜
被列为第一位 ,其叶 、枝 、果各类牲畜一年四季均喜
食 ,是很好的抓膘植物[ 51] 。并且冬 、春雪后不易被
雪掩埋 ,可提高牧区的抗灾能力[ 52] 。
4.3 其它用途
医学试验研究证明 ,四翅滨藜对大鼠具有降低
血糖 、抗高血糖的特性;还可减少动物体内脂肪的含
量 ,提高瘦肉率 。在以色列已经作为治疗糖尿病的
药用植物 ,还具有降血压的作用 。四翅滨藜用作天
然林场和草场的防火隔离带 ,可防止火灾 ,减缓蔓延
燃烧速度 ,减少火灾损失[ 50-5 3] 。
5 四翅滨藜的病虫害防治及死亡因素
扦插育苗时插穗感染根腐病及线虫病 ,发病率
为 5%～ 10%,危害并不大 ,预防方法为:在扦插前
10d用 3%的硫酸亚铁水溶液均匀地洒在基质中进
行灭菌 ,插后 1 个月内每周喷 500 倍液敌百虫和
65%的代森锰锌各 1次 ,进行杀菌灭虫 。温室育苗
猝倒病发病率高 ,可用不同杀菌剂每周交替喷施防
治 。6月下旬至 7 月初 ,四翅滨藜苗出现卷叶蛾科
害虫 ,个别根部有金龟子幼虫 , 但危害程度轻 ,喷
500 ～ 1 000倍液的敌百虫毒杀[ 54] 。7月中旬至8月
底温室播种育苗猝倒病严重 ,死亡率高达 84.2%,
因此不提倡在猝倒病盛发期进行实生苗繁殖。
由于四翅滨藜的适口性好 ,常常被牲畜过度啃
食 ,自然减缓了群丛的发育 ,也有一些地方性病原体
导致叶鞘枯死 ,致使个别植株死亡。
6 需进一步研究的问题及展望
四翅滨藜作为深根性树种 ,随根系不断生长对
土壤改良作用会有不同影响 ,上述研究在时间 、土层
深度上的研究水平较浅 ,在土壤的物理性状变化及
根际土壤上未开展研究 。刈割作为泌盐盐生植物脱
盐的途径 ,对改良盐碱地有直接影响 ,刈割次数与改
良效果 、刈割后土壤有机物质含量如何变化 ,以及四
翅滨藜收割晒干后 ,有可能作为提取 Na 盐和 Ca盐
的原料 ,也可以用作薪材燃烧后的灰烬同样可用作
提取 Na盐和 Ca盐的原料 ,有待进一步探讨。
有待加强四翅滨藜木本饲料的采集 、加工 ,结合
草粉 、膨化饲料 、配合饲料等生产技术的科学研究 ,
逐步将畜牧业生产的粗放经营改变为集约经营 。
四翅滨藜引种到退化生态系统中 ,是一个恢复
生态且具有较高利用价值的理想树种 ,但种子 、根蘖
及地下茎是如何自然演替需进一步研究。
四翅滨藜变异较大 ,随研究的不断深入 ,需开展
四翅滨藜优良单株的调查选育工作 ,建立优良单株
无性系 ,进一步选育出适宜的满足不同需要的优良
类型 ,以获得更大的生态效益 、经济效益。
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129第 4 期 孔东升 四翅滨藜在国内的引种表现及应用研究综述