全 文 ：第 21 卷 第 4 期 V己1. 2 1
2 0 0 4 年 1 2月
干 旱 区 研 究
A R ID Z〔 )N E R ES E 入RCH
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文章编号 : 10 0 1 一 4 6 7 5 ( 2 0 0 4 ) 0 4 一 0 3 9 5 一 0 4
崛江上游干旱河谷山杏幼林地绿肥种植研究
吴宗兴` , 慕长龙 ` , 刘福云 ` , 周荣乾2 , 黄 泉“ , 汪 明3 , 杨昌旭3
( 1 四川省林业科学研究院 ,成都 6 10081 ; 2 四川省阿坝州林业科学研究所 ,汉川 6 230 00 ; 3 四川省理县林业局 61 31 00)
摘 要 : 在眠江上游干旱河谷山杏幼林地连续 4 a 利用雨季种植绿肥压青 , 增加土壤肥力 , 提高水分利用率 ,促进
幼树生长研究 , 结果表明 : ( 1) 种植红豆草的土壤 。一 40 cnr 含水量旱季增加 0 . 39 g’ 掩一 ’ , 0一 20 。m 土壤容重降低
0
.
01 g’ cnr 一 3 ;种植草木择土壤 。一 40 二 含水量旱季增加 0 . 5 g’ k g 一 ’ , o 一 20 cnT 土壤容重降低 o . 04 g’ crn 一 3 ;种植
沙打旺土壤 。一 40 crn 含水量增加 0 . 30 g’ 吨一 ’ , 0一 20 cnr 土壤容重降低 0 . 03 g’ mr 一 3 ; (2 )种植绿肥压青 , 土壤有机
质增加 0 . 10 一 0 . 46 g’ 掩 一 ’ ,土壤 ca (I 无含量下降 0 . 93 一 l . 04 g’ 吨 ’ ,有效氮增加 5 . 9一 19 . 3 mg ·吨 一 ’ , 有效磷含
量增加 1 . 26 一 2 . 46 mg · 掩一 ’ , CE C 比对照增加 0
.
68 一 l
.
0 m g’ l0 0 g 一 ` ; (3 )种植红豆草 、 草木择 、 沙打旺绿肥压青
对山杏树高 、径生长有显著作用 , 尤其种植红豆草的山杏幼树生长最好 , 高 、径生长为对照的 2 . 1 和 2 . 2 倍 。
关键词 : 眠江上游 ; 干旱河谷 ; 山杏幼林 ; 绿肥种植
中图分类号 : 5 5 文献标识码 : A
崛江上游干旱河谷环境恶劣 ,水热失调 , 年降
水量小 ,蒸发量大 ,土壤肥力较差 ,土层痔薄 ,幼树生
长缓慢 。 为了合理利用天然降水 ,在雨季种植绿肥
充分利用有限的水分 , 将多余的水分通过绿肥贮存
起来 ,在雨季结束前XlJ 除压青 ,供给幼树有机肥料 ,
从而促进幼树生长 , 提早郁闭 ,尽快发挥森林保持水
土 、涵养水源等综合效益是生产中迫切需要解决的
问题 ,对当前西部地区实施的天然林保护和退耕还
林工程有着十分重要的指导意义 。
1 试验区概况及研究方法
1
.
1 试验区概况
试验区设置在茂县凤仪镇甘青村 ( 3 1 ’ 41 ’ N ,
10 3
0
5 1
’
E )
, 阳坡 ,海拔 1 6 5 0 m ,坡度 2 0 ’ 一 2 5。 ,年均
降水量 4 92 . 7 ~
,年均蒸发量 1 332 m m ,雨季 5 一
10 月降水量占全年 83 . 4 % ,旱季 1 月 一 翌年 4 月
降水量占全年 16 . 6% ,平均相对湿度 72 % , 年均风
速 4 . O m · S 一 ’ , 年均温度 1 . 2 ℃ , 极端最高气温
3 2
.
0 ℃ ,最高气温 ) 3 0 ℃平均 1 . 8 d , 极端最低气
温 一 H . 6 ℃ ,最低气温毛 O ℃平均 8 0 . 8 d , 平均气
温年较差 20 . 4 ℃ ,平均 日照时数 1 565 . g h , 面积
8
.
60 h耐 。 优势植被为白刺花 ( S 功人o ar 碗 ic晌 l ia
H e n e e )
、 马鞍羊蹄甲 (& u人i n ia af 乙e r i o l iv e r ) 、 甘川
紫 苑 ( A st er : 从it h ia n u aH dn M az z ) 、 铁 杆 篙
( A
r t e 。 : 15 : a g故 u ca P a u ) 、 金 花 蚤 草 ( uP l￡ae r i a
认
aysr
n
ha iL gn )等 , 盖度 30 % 。 土壤为老冲积灰褐
土 ,立地类型为阴坡潮润亚贫痔— 矮灌型 。 造林树种为山杏 ( 尸ur nu : ar me n ia ca ) , 19 94 年营造 , 初
植密度为 4 9 50 株 · hm 一 2 ,幼树平均树高 61 . 4 Cm ,
平均地径 7 . 4 ~
。
1
.
2 研究方法
19 96 一 1 9 9 9 年连续 4 a 在山杏幼林中每年 5 月
初的雨 季按 150 k g · h m 一 2播种量种 植 以红 豆草
( O n砧勺赶六i ; v i c艺ifo z艺a ) 处 理 、 草 木 梅 (膝 zi zo t u s
可了花。 i n a z艺5 ) 处理 、 沙打旺 ( A s t z 仅召艺之l u s 献 s u卿 n 、 ) 处
理和对照处理的绿肥品种试验 , 7 月底 8 月初伏旱
来临之前将绿肥 翻入土中压青。 每年年底对幼树
高 、径进行调查 ,分析其生长量 。 1 99 年 n 月采集
土样分析其机械组成 、养分含量 、 土壤容重变化 。 试
验处理采用数理统计的对比试验方法进行设计 , 每
个处理采用小样本 , 即每个小区处理 3 株以上 , 按
水平带从上至下设 3 次重复 。 数据收集采用定时定
位观测 ,数据分析采用方差分析和 Q 检验 。
2 结果与分析
2
.
1 种植绿肥对土壤含水量的影响
种植红豆草 、 草木挥 、 沙打旺和对照处理的山杏
幼林地 ,土壤 O一 40 c m 旱季 4 a 连续观察其平均含
收稿 日期 : 2 0 0 3 一 12 一 15 ; 修订 日期 : 2 0 0 4 一 0 3 一 0 5
基金项目 : 四川省林业厅 “九五 ” 科技攻关项 目 (编号 96 一 巧 6 一 01 一 0 2)
作者简介 : 吴宗兴 ( 19 63 一 ) ,男 , 四川大邑人 , 副研究员 , 主要从事干旱区造林研 究工作 E 一 ma il : w l , oz l lg x ign 2 0 03 @ , 山、 co m . 。 。
DOI : 10. 13866 /j . azr . 2004. 04. 018
3 9 6 干 早 区 研 究 2 1卷
水量 (表 1 ) 。
表 1 种植绿肥压青的山杏幼林地土坡平均含水 t
T a b
.
I A , e n唱 e 501 1 m o is t ur e con t e n t u n d e r the y o u gn g℃叨 t h
比对照显著降低 , 0 一 20 c m 土壤容重比对照减 少
0
.
0 1一 0 . 0 4 9 · e m 一 3 。
表 2 种植绿肥压青的山杏幼林地平均土坟容孟
of f乍“ n us a ” ,招 n口℃ a by 9 1锐 n m a ”眠 n . 口 ur ign 扣助 g gr 仍碱 h
处 理
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含水量 /
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含水量与对照
差 / ( g’ 掩一 ’ )
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红豆草 (凸 , ob 以ih : 。 。 ifo l。 )
草木择 (九介 Zilot us Oj 7么了i ,。 115 )
沙打旺 ( sA t ar 月视 l u s 口` t` : `毋 、 s少
对 照 ( C K )
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.
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.
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.
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.
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.
3 9
+ 0
.
5 5
+ 0
.
3 0
丽一丁赘几堰犷崔髦万一
从表 1可以看出 ,种植绿肥压青后土壤在 19 9
年 n 月 13 日测定其含水量比对照显著增加 , 0 一
4 0 c m土壤含水量平均增加 0 . 30 一 。 . 5 g’ k g 一 ` 。
2
.
2 种植绿肥对土壤容重的影响
种植红豆草 、草木挥 、沙打旺和对照处理的山杏
幼林地 , 4 a 后 O一 2 0 Cm 土壤平均容重见表 2 。
从表 2 可 以看 出 , 种植绿肥 4 a 后 的土壤容重
红 豆草 O一 10
( O ,动以人￡: 二 e之ifo l奴 ) 10一 2 0
草木杯 0一 10
(九介 z艺如 :。 口关万e i , : a z i: ) 10一 2 0
沙打旺 0一 1()
( A st ar 邱 Zl us ` d s l才卿 , 2: ) 10一 2 0
对 照 0 一 l()
( C K ) 10 一 2 0
0
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0 9 8
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1
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10
1 0 4
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1 00
1 0 1
2
.
3 种植绿肥对土壤肥力的影响
种植红豆草 、草木榔 、沙打旺和对照处理的山杏
幼林地 4 a 后土壤有机质含量 、 土壤 aC C 0 3 含量 , 仁
壤 N , P , K 有效养分 ,全量养分等见表 3 。
表 3 种植绿肥压青的山杏幼林地 4 年后土坡平均肥力
aT b
.
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* 有机质 《为咙 3处理 州 值 r刁丫`纵 、 —一一 ’ ~ ` “ ` / ( g’ 吨 ’ ) / ( g’ 晾 一 `红豆草 ( (矢 2功 , 汤 , 、 二 c , :脚五a ) 8 2 1 6 3 12 . 8 0
草木择 (人公子11白 z “ : o f f ,e , n习 ,s ) 8 2 1 3 5 12 6 9
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有效养分 / (grn · 吨 ’ ) _ _ _ 全量养分 (/ g’ 吨 一 ’ )
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沙打旺 ( A 、 i ar 召议 l : `、 敌九u毋 ,之、 )
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、
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一
从表 3 可以看出 , 种植绿肥压青在 4 a 内土壤
p H 值没有多大变化 ,然而对土壤养分提高有显著的
效 果 ; 土 壤 有 机 质 比 对 照 增 加 0 . 10 一
0
.
46 m g’ k g 一 ` ,土壤 C a CO 3 含量比对照减少 0 . 93
一 1 . 0 4 gm
·
k g
一 ’ ,土壤有效 N 增加 5 . 9 一 19 . 3 m g’
k g
一 ’ ,土壤有效 P 增加 1 . 26 一 2 . 46 m g · k g 一 ` ,土壤
有效 K 减少 21 . 5 一 49 . 6 m g · k g 一 ` , 土壤 C E c 含量
比对照增加 0 . 6 5 一 1 . 0 0 吨 · 10 0 9 一 ’ 。 试验表明 , 种
植绿肥压青对幼林地土壤养分含量有显著的增加作
用 。
2
.
4 种植绿肥对土壤机械组成的影响
对种植红豆草 、 草木挥 、沙打旺和对照处理的土
壤砂粒 、 粗粉 、 中细粉 、质地机械组成连续 4 a 观察
试验表明 ,种植绿肥压青对土壤机械组成影响不大
种植绿肥压青对幼林地土壤机械组成的中砂粒没有
影响 ,对种植红豆草 、 草木挥的粗粉 、 中细粉也没有
影响 ;仅种植沙打旺对土壤机械组成产生 一些影响 ,
其中中细粉减少 2 9 · k g ` 、 粗粉增加 2 9 · k g 一 ’
表 4 种植绿肥压青的山杏幼林 4 a 树高 、 地径生长且
aT b
.
4 A ve
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一四ù口曰一一月咔一一64红豆草 (凸 2叻以六2: v : c : : fo l , a )
草木择 〔八公 z: lot u s oj 艺c : ,二 22 , )
沙打旺 (态 t ar 月丈Zl u s 口口s u毋 , : 、 夕
对照 ( C K )
5 8 7
6 7 5
5 3 6 〕) 9 . 4 34 . 8 7 ;:5 04 3
4
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4 期 昊宗兴等 : 山民江上游干旱河谷山杏幼林地绿肥种植研究 3 9 7
2
.
5 种植绿肥对山杏高 、 径生长的影响
种植红豆草 、 草木择 、 沙打旺绿肥处理和对照处
理的山杏幼林 4 a 高生长总量见表 4 。 种植绿肥压
青的山杏幼林树高 、 地径生长量方差分析见表 5 ,树
高 、地径生长量差异性比较见表 6 。
从表 5 可以看出 ,各处理差异极显著 ,说明山杏
幼林地种植绿肥压青对幼林高 、 径生长有极显著的
影响 。
表 5 种植绿肥压青的山杏幼林高 、 径生长量方差分析
aT b
.
5 V ar ia n c e an
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8
.
2 7
餐
从表 6 可以看出 ,红豆草 、 草木挥 、沙打旺绿肥
处理与对照处理之间差异极显著 , 绿肥品种之间差
异不显著 。 试验表明 , 种植绿肥压青对山杏幼林高
生长量有极显著的促进作用 , 对地径生长量有显著
的促进作用 ,使高生长量提高 32 . 3 一 4 . 9 Cm ,地径
生长量提高 3 . 16 一 4 . 5 6 ~
。
表 6 种植绿肥压青的山杏幼林高 、径生长量差异性比较
T a b
.
6 Com P ar is
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q砚) 05 =
q 0 0 z =
18
.
5 2
2 8
.
0 5
处理
红豆草
草木择
沙打旺
对照
红豆草
草木择
沙打旺
对照
平均数
8 7 4
7 6 6
7 4 8
4 2 5
8 29
8 17
6
.
8 9
3 7 3
平均数 平均数 一 平均数 一一 对照 沙打旺 草木择
4 4 9
关 关 12 6 10
l 8
地径
q o o s 二 3
.
0 4
q o o l 二 4
.
6 0
4
.
5 6
关
4 4 4
关
3 1 6
关
3 结论与讨论
3
.
1 结论
( 1) 山杏幼林地种植绿肥压青 , 土壤 O一 40 Cm
旱季平均含水量比对照增加 O . 3() 一 0 . 5 9 · k g 一 ’ , 0
一 2 0 c m 土壤容重比对照减少 0 . 0 1一 0 . 04 9 · Cm 一 3 ,
土壤有机质含量平均增加 0 . 10 一 0 . 46 9 · k g 一 ’ , 土
壤 C a C 0 3 含量下降 0 . 93 一 1 . 04 9 · k g 一 ` , 土壤有效
N 含量增加 5 . 9 一 19 . 3 gm
·
k g
一 ’ , 土壤有效 P 含量
增加 1 . 2 6 一 2 . 46 m g · k g ’ , 土壤 c E C 含量 比对照
平均增加 0 . 6 8一 0 0 m g · 10 0 9 一 ’ 。
( 2) 山杏幼林地种植红豆草 、 草木择 、沙打旺绿
肥压青对幼树高 、径生长有显著的促进作用 ,使高生
长量比对照处理平均提高 32 . 3 一 4 . 9 c m , 为对照
的 1 . 7 一 2 . 1倍 ;地径生长量 比对照平均提高 3 . 16
一 4 . 5 6 m m ,为对照的 1 . 8 一 2 . 2 倍 。
( 3) 山杏幼林地上种植绿肥压青 ,投人成本 60
元小时 ,投资少 ,见效快 。
3
.
2 讨论
( l) 种植沙打旺的幼林树高 、地径生长量虽 比对
照要好 ,但不及种植红豆草和草木裤 ,其主要原因就
是沙打旺对土壤水分消耗太大 。 沙打旺绿肥品种是
深根性绿肥 ,它与幼树竞争水分 ,不利幼树生长 。
( 2) 目前在幼林地上种植绿肥 , 主要考虑供给幼
树生长所需的有效养分 , 因此在植株幼嫩时期翻耕
压青 ,并且埋得不深 , 好气菌分解旺盛 , 绿肥植株易
腐烂和矿化供幼树吸收 , 因而促进幼树生长效果极
显著 。 为了长远考虑且有利于土壤腐殖质的积累 ,
以后可考虑在绿肥开花后植株较老化时压青 ,从而
有利改善土壤结构 、贮备肥力 ,为幼树生长创造持久
的肥力基础 。
( 3) 干旱河谷的土壤富含 K , 缺 P , 而豆科绿肥
又喜爱 P 肥 。 为了促进绿肥生长 ,播种豆科 ( 目前
用的 3 个种均属豆科 )绿肥时可考虑追施 P 肥 ,一方
面补充了土壤 P 素不足 ,另一方面又增加了土壤 N
素 (通过绿肥 ) , 从而实现以肥增肥 的目的 。
( 4) 在山杏幼林地上种植绿肥对土壤机械组成
影响不大 。 原因是土壤机械组成是在化学和物理风
化过程中逐渐变化的川 。
( 5) 痔薄的干旱河谷土壤 ,肥是提高水分利用率
的主要因子之一 〔7〕。 在幼林地上种植绿肥 , 可以充
分吸收有限的降水量 , 同时绿肥增加土壤覆盖 ,减少
土壤水分蒸发 。 通过翻耕压青 ,有利于改良土壤结
构 ,增加土壤孔隙度 ,减少土壤容重 , 促进土壤对降
水的渗吸性 ,增加土壤有机质 ,改善土壤水 、 肥 、 气 、
热状况 ,起 良性循环的作用 ,是干旱河谷土壤施化肥
不能替代的生物技术措施 。
( 6 )山民江上游干旱河谷造林难度大的主要原 因
是水热失调 , 然而树木生长缓慢除干旱 、水热失调之
外 ,还受土壤痔薄的影响 。 因此 ,在干旱河谷区经营
幼林 ,要扬热之长 ,避旱之短 , 即利用生物措施把水
热转化为绿肥 ,将绿肥压青转化为有机肥 ,在有机肥
的作用下来提高干旱区有限水分的利用率 ,从而促
进幼树的高 、径生长 。