全 文 ：华北农学报 1 95 9, 4 ( 2 ) : 1 0 8一 1 14
A e t a A g
r i e u l t
u r a e B o r e a l i
一
S i
n i e a
条 (白蜡条 )农间作生态经济效益与配置
王广钦 樊 巍 赵裕后 郭 良 金 烈谊
( 河南省林科所农用林业防护林生 态研究室 , 郑 州 )
摘 要
根据二 十多年来的调查研究 , 着重论述条农间作在改变生态环境 、 提高作物产
量 、 增强物质能量循环 以及生物效应和经济效益等方面的作用 , 为条农间作的合理
配置 、 类型划分提出理论依据 。
关健词 条农间作 生态经济效益 农用林业
前 言
自蜡树属木裤科 , 落叶乔木 , 在河南 、 山东等地多利用其适应性 j ’ ` 、 ,脚芽性强及枝条柔
软 , 宜编织等特点 , 而培养成灌木 , 采割条子 , 故称 “ 白蜡条 ” 。
白蜡条用途很 J“ , 它不仅是防风固沙的好树种 , 也是 良好的编织和制做工具把栖 、 体 育川
八}:的材料 。 白蜡叶是 良好的饲料 , 经济价值很高。 在长期的防风固沙实践中 , 豫东群众把 自
蜡条和作物间互种植 , 形成独特的 “ 农用林业 ” 模式 , 称为 “ 条农间作 ” 。 它对 防风固沙 ,
改善农田小气候 , 保障农业生产起到了明显作用 。
一 、 研究地区的基本情况
宁陵县位于河南省东部 , 属黄河故道泛区 , 是豫东沙区的重要组成部 分 。 早 、 涝 、 风
沙 、 盐碱和贫痔使该县农业生产受到严重威胁 , 产量低而不稳。 根据这一 自然条件 , 在分析
总结防风固沙经验的基础上 , 按照因地制宜 , 因害设防 , 适地适树和加速生态 、 经济效益川
转的原则 , 大面积营造白蜡条 , 创造了条 ( 白蜡条 )农间作这种特有的农林间作模式 , 收到了
明显的生态效益和经济效益 。
二 、 研究方法
为摸清白蜡条及条农间作的功能 、 配置 , 从 1 9 G 4年开始在全面调查 、 定位观测 , 建立各
种类型标准地的基础上 , 进行小气候 观测 , 并进行产员 、 生物量及其 生 产 力 构成等经济效
本文于 19 8 年加月收到 。
王广钦等 : 条 (白蜡条 )农间作生态经济效益与配谓
益调查 , 以及作物营养元素循环和土壤微生物分析等 , 取得大量的数据 , 为条农间作的功能
与合理配置提出理论依据 。
三 、 农条间作的生态效益和经济效益
(一 )条农间作的生态效益
1
. 改善农 田生态环境
条农间作也和农田林网 、 农桐间作一样 , 具有改善农 田生态环境的作用 。
风 : 条农间作 , 上有白蜡杆 , 下有自蜡条 , 在旺盛生长季节多形成土下紧密 、 中间稀疏
的防风林带 , 透风系数达 0 . 3一 0 . 7 , 具有明显的防风作用 。 在 15 H范 lIF 内可 降 低 风 速 20 一
3 0 %
。 条农间作的行数不同 , 其防风效果也略有不同 , 2 行式或 4 行式差别不大 , 1 行式的
防风效果略差一 J上以见表 1 ) 。
表 1 不同行数条农间作 的相对风速
相 对 风 速 ( % )
行 数 疏 透 度 - - - 一
1 1王 3 H 5 H 1 0H 1 5 1诬 X
1 0
.
6 7 4 7 0 7 1 8 0 8 8 7 6
.
6
2 0
.
4 7 0 6 5 6 4 7 5 8 5 7 1
.
8
4 0
.
3 6 5 6 7 7 0 7 3 7 9 7 0
.
8
气温 : 由于风速的减低 , 垂直和水平的交换作用相对减弱 , 进而引起温度的变化 。 据观
测 , 在条子林的防护范围内 , 冬季和早春的 日平均气 温 提 高。 . 5一 0 . 8℃ , 而 夏 季 可 降 低
0
。
5℃ 。
蒸发 : 观测证明 , 在条 带 距 15 H 范围内 , 蒸发量平均减少 10 % , S H处减 少 1 3 . 2 % ,
1 0H 处减少 9 . 2 % (见表 2 ) 。
土壤水分 : 由于条农间作可降低风速 , 减少蒸发 , 因而可 以保蓄水分 , 提高 土 壤 含 水
量 。 观测表明 : 在整个小麦生长季节中 , 条农间作可使表层土 壤 ( O 一 6 0c m ) 贮 水 量 提 高
6
.
7 %
, 有效水量提高 1 . 3 % , 土壤含水量提高 5 % 。 另外 , 条农间作可以保存积雪 , 增 加
土壤水分 。 据 1 9 8 7年 3 月份观测 : 间作地块内积雪比空旷地多20 % , 融雪后土壤含水量提高
1 7%
。
表 2 白蜡条带间蒸发对比
侧 . . . . . . . . . . . . . . . . .曰 .
距 条 行 距 离
项 目 空旷地
20米 2 0米 刁是)米 平均
] 3
9 4
」3
9 0
l310j13防燕发量
占空矿地 ( % )
减少 ( 终 )
1 4 9
10 0
.
0
1 10 华 北 农 学 4卷
空气湿度 :在条行 5 1H 范围内 , 日平均湿度较空旷区提高20 % , 绝对湿度提高 5 毫巴 。
在有干热风的天气条件下 , 空气湿度可以增加 50 % 以上 , 绝对湿度增加 5 一 8 毫巴 ( 1 9 7 9年
5 月 2 8 日测 ) 。
太阳辐射 : 条农间作的总辐射 日总量是降低的 , 这和条林走 向及带距有关 。 带距 30 米南
北走向的条农间作减少 5 . 0% , 而东西走向的减少 6 . 1% , 其原因是 由于条林的遮荫减少了太
阳直接辐射 。
条农间作可以增加太阳散射辐射 , 这是由于条林的反射造成的 。 据 观测 : 30 米行距条农
间作的散射辐射较旷野增加了3 . 7% 。 另外 , 由于条农间作可以减少反射辐射 , 减少有 效 辐
射 , 因而可使净辐射增加 4 . 2% , 增加了农 田内的能量辐入 。
减少风蚀 : 1 9 8 6年春季用标尺法测定 , 条农间作可以使土壤 风蚀减少 9 . 5 % (见表 3) , 条
林间。一 2 c0 m 土壤 有机质绝对值较空旷地提高 0 . 3一 0 . 5% , 全 N量提高 0 . 02 8 5一 0 . 0 49 7% ,
小于 0 . 01 m m 的土粒增加 9 . 8% 。
表 3 条农间作土嫂的风蚀情况
行 数 3 H
0
.
1 9
2 4
.
7
风 蚀
10 H
深 度 ( e m )
15 r l 平均
空旷区
风蚀深度 ( c m )
田H
5
。叭
0
.
16
2 0
.
8
0
.
1 5
1 9
.
5
0
.
16
2 1 0
」 行 0 . 1 3 0 . 3 3 0 . 2 9 0 . 4 4 0 . 3
17
.
6 4 4
.
6 3 9
.
2 5 9
.
3 4 0
、
0
0
.
7 7
1 0 0 ( % )
0
.
7 4
1 0 0 ( % )
2
. 提高农田生态系统的生产力和物质与能鼠的循环效率
山于条农间作生态系统把杆一条一农作物有机地结合起来 , 允分利用光能和土地资源 ,
因而能够提高整个农田生态系统的生物觉与生产力 。 调介表明 : 就整个条农间作生态系统而
占 , 其生物现存量可达 3 0 . 9 5 5 1一 6 5 . 4 0 2 s T / h a (见表 4 ) , 其生产力可达 2 0 . 6 5 2 9一 3 0 . 7 5 1 1
T / h a / y
, 这远高于一般 农田和森林的生产力 , 说明条农间作立体种植有着 巨大的生产潜力
(见表 5 ) 。
表 4 条农间作生物 l 构成表 带 ( T / h a / % )
行 题 总 什
( m ) 白蜡条 小麦 玉 米 花生 小麦一玉米 小麦一花生
8
.
6 4 4 ,
3 2
.
4 3 8
.
1
19
.
0 17 2
5 6
.
5 7 4
.
3
2 3
.
7 7 1 5
6 0
.
8 7 6
.
7
4 7
.
5 4 3 0
2 6
.
9 8 2
,
2
15
.
7 7 8 6
3 7
.
2 吐3 . 7
9
。
7 7 18
19
.
5 2 5
.
7
10
.
5 3 2 8
18
.
5 2 3
.
3
7
.
7 4 0 0
10
.
0 ] 0
.
7
12
.
8 7 9 7
3 0
. 选
12
.
14 3 7
2 4
.
9
1 1
.
8 0 6 4
2 0
.
7
1 0
。
] 1匀8
13
.
1
6
.
5 6 2 5
18
.
2
6
.
18 7 5
16
.
1
6
.
0 15 6
13
.
3
5
.
] 5 6 3
7
.
1
3 7
.
3 02 3 0
.
98 5 1
1 0 0 10 0
吐0 . 9 3 2 7 3 4 . 97 6 5
10 0 1 0 0
4 6
.
1 10 7 4 0
.
3 19 9
10 0 ] 0 0
6 5
. 过〔 2 8 6 0 . 4 3 9 3
10 6 1 ( )O
. 各种类生物量百分比中为小麦一玉米 , 小麦一花生 。
2期 王广钦等 . 条 ( 自蜡条 )农间作生态经济效益与配置
表 5条农间作生态系统生产力构成 ( T / ha /y )
.
. . . . . . . . . . . . . . .
行一一卜( m ) 白蜡条 小麦 玉米 花生 总小麦一玉米 小麦一花生2 2l 0 2. 0 9 2 8理 . 6 93 66 . 1 0 2 21 2 _ 24 4 9 1 5. 7 7 8 59 . 7 7 1 810 . 53 2 87 . 7 4 1 2. 87 9 71 2. 1理3 71 1 . 80 6 410 . 19 2 86 . 6 5 2 56 . 1 87 56 . 0 1 6 55. 1 6 53 3 0 . 7 51 16 2. 6 0 9 12 8. 4 9 543 0 . 1 0 4 7 4 2` 4 3 3 920 . 6 9 522 2. 6 6 862 5. 1 通1 2按国际通用的光合成化学式计算 , 平均合成 1 k g 的植物需要 4 1 7 6千卡太阳能 。 豫东地仄的年太阳能辐射量为 1 19 千卡 /平方厘米 , 则整个条农 间作生态系统的光能利用率 一可 达 0 . 7一1 . 1% , 也远远高于一般农田 。条农间作生态系统营养元素的循环也高于单一 种植农作物 ( _见表 6 ) 。从表中可 以看出 , 条农间作生态系统 6 种营养元素的循环率 比单一农作物 高 20 % , N高2 2 . 5% , P高 3 2 . 7 5 % , K 高 3 4 . 3 6% , C a 高2 3 . 4% , M g高 2 6 . 5% , M n高 5 . 6% 。 从而 增 加了营养元素的利用率 。但值得注意的是 , 不论条农间作还是单一 种植农作物 , 其营养元素的循环率太低 , 特别是 N 、 P 、 K 。 这主要是 由于人们收获了包括桔秆在 内的产 况; , 使营养元素的归还太 少 。 因此 , 必须使桔秆还田 , 增施有机肥料 , 这样才能保持生态系统中的营养元索平衡 。表 6 条农间作 和单一作物营养元素循环 . ( k g / h a / J )一 , . .侧 . . . . . . . . . . . .口 . . . . . . ~ 它~ 尽, , . 川 . . . . . . . . . . . , , . . 月山白 , ,项 日 小针存留二
吸 收
归 还
循 环 率
2 4 7
.
2 2 7 8
2 7 3
.
9 0 42
2 6
.
6 7 6 4
0
.
0 9 7 3 9
理0 . 8 3 0 7
理2 . 3 8 2 4
1
.
5 5 1 7
0
.
0 3 66 0
15 2
.
0 4 5 7
15 7
.
8 0 8 2
5
.
7 6 2 5
0
.
0 3 6 5 2
3 5 5
3 7 5
.
0 6 6 1
.
4 4 7 )
M g
e Z
.
3 6 5 4
2 0
. 乃8 13
0
.
0 5 4 2 9
6 9 7 1
3 3 17
0 0 5 45 7
1
.
0 6 2 9
1
.
2 2 8 2
0
.
16 5 3
0
.
1 3 4 5 8
8 8 8
9 48
.
5 9 8 6
.
4 6 7 5
5 9
.
8 6 8 9
0
.
0 6 3 12
.
7 7 3 7
.
2 3 4 5
3 8
,
0 5 3 6
3 9
.
13 2 3
4 6 0 8
0 8 6 6 0
1
。
0 7 8 7
0
.
0 2 75 7
14 7
.
7 8 5 0
1 5 1
.
9 1 4 5
4
.
12 9 1
0
.
0 2 7 18
.
8 3 4 1
.
92 6 8
.
9 2 6 0
.
0 4 3 9 8
9 0
.
6 9 12
9 4
.
7 7 3 3
4
.
0 8 2 1
0
.
0 4 3 0 7
1
.
0 2 10
1
.
16 5 5
0
.
14 4 5
()
.
1 2 3 9 8
8 6 4
.
15 8 6
9 1 2
.
14 6 7
4 7
.
9 8 8 1
0
.
0 5 2 6 0
9560
J住6-,J口692
,J5222留收存 还吸归
条农间件单
循 环 率 O
作物
一 1 . 调查 l讨 l’itJ 为 1 95 6年 2 . 条农 I’u3 下1针犷班: 2 2米 l 行式 。
二 农作物的存留量为 作物和1利在内的收获部分 。
3
. 条农 间作的生物效应
由于条农 间作改善了农田生态系统的结构 , 形成了不同于单一种植农作物的新的生态环
境 。 为小动物 、 昆虫 、 微 生物提供了良好的生存条件和栖息场所 。
条农间作特别有利于小动物的生存 。 据调查 , 20 米长两行式的条林 间有 10 余只青蛙栖 息
其间 。 间作的农田 。 一 40 c m 土层 内的节肤类动物每平方米较空旷地多 25 % 。
条农间作也促进了昆虫种群的发展 , 特别是有利于食肉性见虫天敌数员的增加。 据 1 9 8 6
华 北 农 学 报 4 卷
年 5 月调查 :条农间作小麦田内每平方米瓢虫 ( 混合种群 )的数量较空旷区多 7 % 1, 蜘 蛛 多
1 4%
, 从而增强了控制害虫的能力 。
条农间作为土壤微生物的生存提供 了良好的条件 , 从而增加了土壤微生物的数量 , 提高
了土壤活性 , 增强土壤肥力 。 据 1 9 86 年调查 , 条农 间作块内衍克土壤的微生物数策高于空旷
区 , 」:壤呼吸强度大于空旷区 。
(二 ) 条农间作与作物产量
山于条农间作可以改 一善农田生态环境 , 提商 _卜壤肥力 , 从而 , 可提 高作物产 } ,卜。 1 9 8 7年
调查 , 一条 2 行式 、 带距 50 米的茶农问作 可使小麦产觉提 ,;石10 % 广,毛右 。 (如表 7 )
表了 5 0米宽带距间小麦生长情况及产皿统计
项 日 2
.
s m
l( 钧林沿 )
1 0 m
( 3 H )
2 0m
( 7 }
一
I )
2 5 r几
( 。 11 )
3 0 m
( 2 111 )
4 0 m
( 1 311
料高 ( c fn ) 7 0 8 6
穗长 ( e m ) 5 . 2 6 .
一
I
二粒重 ( 毯 ) 3 1 3 7
产童 ( k g / 亩 ) 10 7 28 ()
2
.
5 m 空旷地
( 北林护了分) ( 对 !!l迢)
5 5 8 3
3 8 3 5
18 9 ] 7 1 1 12 5 9 7 13 2
千粒重提高 7 . 1% , 其产量最高点出现在 10 一20 m ( 3 一 7 H ) , 增产幅度 可 达 40 % , 而
林缘地带 ( O . S H )则减产23 % 。
据 多年观测 , 条农间作只要配置合理 (带距不能过小 ) , 可使小麦增产 7 一 10 % , 油菜增
产 n % , 大豆增产 5 % , 花生增产 4 . 7% , 棉花 、 芝麻 、 补子平产 , 玉米 、 高粱 、 红薯 略 有
减产 。 宁陵县是豫东的重沙区 , 过去小麦亩产仅 3 0公斤 。 经过大搞条农 间作 , 控制了风蚀和
流沙 , 改善了生态环境 , 粮食产量逐年上升 , 到 1 9 5 5年全县小麦平均亩产达 90 公斤 。 在十年
动乱期间 , “ 以粮为纲 , 全面砍光 ” , 使条农间作面积大幅度下降 , 小麦亩 产也 降 到 35 公
斤 。 党的十一届三中全会以后 , 条农间作又恢复和发展起来 , 小麦亩产增 至 1 9 8 4年 的 1 75 公
斤 , 足见白蜡条在保障农业高产 、 稳产方面的重要作用 。
(三 ) 条农间作的经济效益
条农间作的经济效益高且快 , 一般造林当年就可收条 , 5 年后就 可培养白蜡杆 。 据 统
计 , 一公顷条农间作的年收入 比单一农作物高 52 . 1% , 产投比 i高50 % (见表 8 ) 。 另据分析 ,
自蜡条嫩叶中粗蛋 白含量为 1 3 . 3% , 粗脂肪为 3 . 16 % , 粗纤维为 2 1 . 6% , 无 氮 浸 出 物 3 1 . 8
%
, 粗灰分 9 . 4% , 钙 2 . 1% , 磷 0 . 21 % , 胡萝 卜索 5 2 . 3毫克 /公斤 , 是优 良的饲料。 调 查 丧
明 , 一墩 1 0年生的白蜡条可产鲜叶 4 . 2公斤 , 为畜牧业的发展 (特别是养羊业 )提供 了大 量 的
优质词料 。 畜牧业的发展又为农业提供了肥料 。 白蜡杆 (条 )的下脚料也是优质 薪 材 , 据 测
定 , 热值达 4 5 4 5卡 /千克 , 为群众解决了部分烧柴问题 。
王广软等 : 条 ( 白蜡条 ) 农间作生态经济效盘与配置
表8 条农间作 和单一农作物价值型投入产出表 . ( 元 /公 顷 · 年 )
J人场一
2秸。即邓项口 苗木二 种子 农药 施肥 小计 白蜡杆 自蜡条 作物 枝柴 白蜡叶 小计 产投比
条农间作 1 . 7 4 4 3. 7
单一农 一一 4 5 9
2 1 1 04 0
15 1 14 0
2 4 9 0
2 4 3 9
1 15 4 05 0
.
0 3 92 8 1 14
.
38
_ _
_ 38 7 0一
1 07 4 6 0
一 4 4 32
5 2
.
7
5 1
.
8
黔ù8 0沁撅75 06
乍物
. 1 、 表中投 入产出替以1 98 5年市场价折算
2 、 条农间作和作物都按小麦一花生轮作模式
二 苗木为一次性投入 , 按白蜡条年龄5 0年不均
四 、 条农间作的类型和配登
条农间作的配置主要指条子林带的走向 、 带距和带宽 。 做到合理配置 , 才能充分发挥防
护效益 , 做到粮 、 条双丰收 。
(一 ) 条行走向 : 从防护效益看 , 白蜡条 的走向横对主害风效果最大 。 而豫东地区主要
起沙风为北风和偏北风 , 干热风又属南风和西南风 。 因此 , 白蜡条 (杆 )的走向应 以东西走 向
为佳 。 但东西走向其条林北侧遮荫严重 , 影响产 鼠。 从长期观测中还发现 : 东西走向和南北
走向的条子林 , 只要它们有一定面积 , 其本身形成一个系统 , 其间气象因 子 除 风 速 外 (井
10 % 左右 ) , 气温 、 湿度与蒸发无显著性差异 。 因此营造大面积的条农间作时 , 只在风 rI 和
重沙地采用东西走向 , 其它地方仍宜采用南北走向 。
(二 ) 条行带距 : 它是决定防护效益 , 影 响作物产量的一个重要 因子 。 由于 白蜡条 (杆 )
平均带高不超过 3 . 5 m , 所 以 , 带间距不宜过大 , 否则 , 将起不到应有的防护作用 。 但 是 ,
如果带间距过小 , 则由于白蜡条 (杆 )的遮荫和条根胁地 , 造成作物减产 。 据调查 , 带距在 2
米 以下的小麦产量都有不同程度 的减产 。
从不同带距 间小麦生物最变化情况来看 , 无论是 4 m 还是 2 m的行距 , 带间小麦的个爪
( 地上部分和地下部分乖最之和 )均高于对照点 。 4 m 、 s m 和 10 m 条行距的每穗重低于对 照
点 , 而 2 m条行距的每穗重高于对照点。 每穗籽粒数除 4 m条行 距的稍小外 , 其余 s m 、 10
m
、
2 m 条行距的每穗籽粒与对照点无大的差别 。 这说明 : 在条子林带的保护下 , 改善了 小
麦生长环境 , 提高了小麦的总生物量 。 10 m 以下条行距的小麦 , 在生长后期 , 山 于 条 子 遮
荫 , 使有效光合作用减弱 。 尽管籽粒数无大差别 , 但干物质积累不足 , 产量低于对照点 。 2
m 条行距的小麦由于有效生产面积增大 , 光合作用充足 , 加之条带的防护效益 , 使产最有所
增加。 因此 , 条农 间作的带距要根据经营目的和立地条件类型来确定 。 如 :
1
. 以 发展条 、 杆为主的间作类型 特点足 : 风沙危害严乖的沙荒 , : L壤贫疥 、 一=[] lt ,
产 墩低而不稳 , 条林发展的日的在于防风固沙 , 改善其生态环境 , 增加林副业收入为主 。 其
条行距为一。一 Z o m 。
2
. 条 (杆 )农并亚的间作类型 指 在 风 沙 危害不甚严重的一般半耕地 , : 卜壤贫瘩 、 干
旱 , 农业产量较低 , 营造条农间作的目的在于防风固沙 , 护农增产 。 白蜡条行距 以 20 一 30 m 为
宜 。
3 , 以农业生产为主的条农间作类型 背造在风蚀轻微的平坦农耕地 匕 主要 卜J的在于
华 北 农 学 报 4 卷
改善生产环境 , 提高农业产量 , 增加经济 收入 。 自蜡条的带距为 30 一 5 01 ` 。
(三 ) 条行宽度 : 当前营造的条农间作多为 1 、 2 、 4 行 。 从防护效果来看 , 这三种不
同宽度的条带防风效益没有显著性差异 。 从 占地的角度讲 , 2 行的比 4 行的少占地 40 % , _比
条 、 杆的质量优于 4 行式 。 一般地 区多用 2 行式或 1 行式 。 风口 或重沙区可用 4 行式 。
考 参 文 献
〔 1 〕 傅新孙 : 《 农 田防 护林学 》 , 北京 , , 11国林业出版社 , 2 9 5 2
〔 2 〕 王正非等 : 《 森林气象学 》 , 北京 , , 1,国林业出版社 , 1 98 5
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〔 4 〕 王 广钦等 : 自蜡条生态习性的初 步研究 , 《 河南林业科技 》 , 19 87 ( 4 ) : 2 7一 3
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