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摘要介绍了创新一号、北抗一号、转基因欧黑12号抗虫杨品种区域化试种和大田栽植实践的情况。抗虫杨在西北试种地区均表现出了抗虫效果佳、速生性能好、耐寒性强及适生区域广的特性。文章介绍了在宁夏平罗县陶乐沙漠地区引进抗虫杨,采用打孔插干造林技术措施,分析了抗虫杨插干造林技术的优点,为治沙造林开辟了新途径。
关键词引进;创新一号;北抗一号;转基因欧黑12号;治沙造林
中图分类号S728.4文献标识码A文章编号0517-6611(2014)22-07475-02
宁夏平罗县天然林资源少,河东陶乐又地处沙漠,风沙危害严重,生态环境十分脆弱,严重制约了当地的发展。为了改善生态环境,创造良好的人居环境和投资环境,平罗县紧抓西部大开发和国家大力开展生态建设有利时机,实施了三北防护林工程、天然林保护工程、中德合作、中韩合作、兴果富民工程、日援治沙、退耕还林等林业建设项目,取得了良好的生态效益、经济效益和社会效益。但由于自然因素和病虫危害,造成林木保存率低、林种结构单一、林相不整齐、林木质量不高、林材利用率极低的状况。尤其沙区造林受到气候因素、土壤因素、树种限制,严重制约了生态林业和沙产业的发展[1] 。
宁夏平罗县绿之泉治沙造林有限公司于2009年引进由中国林业科学研究院林业研究所培育的创新一号、北抗一号、转基因欧黑12号杨树品种,在宁夏平罗县陶乐沙漠地区已成功造林200 hm2,树木生长良好,耐风沙速生、抗寒性能好、防风固沙效果好,是治沙造林的首选乔木树种。笔者现将这3种杨树品种在宁夏平罗县陶乐沙漠地区的造林技术及效果介绍如下。
1供试抗虫杨品种及其特性
供试品种北抗一号、创新一号、转基因欧黑12号等抗虫杨,经区域化试验及大田种植表明抗虫效果好、速生性能高、耐寒性强、适生区域广。这3种抗虫杨特性及抗虫效果见表1、2。
1在内蒙古呼和浩特市及河北张家口市测试表明:抗光肩星天牛,林分感虫率近于零1在北京大兴地区:树木速生期内年均高生长量3.8 m、年均胸径生长量4.4 cm;在内蒙呼和浩特试验林测试:年胸径生长量可达4.2~5.3 cm 创新一号
1在内蒙古呼和浩特市及河北张家口市测试表明:抗光肩星天牛,林分感虫率近于零1在北京大兴地区:树木速生期内年均胸径生长量>3.0 cm;在内蒙呼和浩特试验林:年胸径生长量可达4.7~5.6 cm1呼和浩特市2008年12月21日出现-25 ℃低温;吉林通榆2010年1月5日出现-30 ℃低温,2011年1月15日出现-31 ℃低温。3种杨在上述条件下均未出现冻害1适生于河滩地、沙壤土等通气性良好、土层深厚、水肥条件充足、非盐碱地的土壤环境转基因欧黑12号
1在新疆玛纳斯测试表明:对杨尺蠖、 舞毒蛾等食叶害虫的抗虫率为80%~100%,树木叶片的损失率小于20%,使林分有虫无灾;当转基因欧黑12号杨与其他杨树混交时,林分叶片的总损失率可有效控制在防治允许水平内(<50% )1在北京郊区:7年生树木的胸径为27 cm,树木年均高生长量为2.5 m;在内蒙古呼和浩特试验林:年胸径生长量可达4.1~4.8 cm
表2转基因欧黑12号杨在新疆玛纳斯林场的抗虫效果%
林分性质1树种11997年平均叶片损失率初始平均为害率1最终平均为害率112001年平均叶片损失率初始平均为害率1最终平均为害率转基因试验林1转基因欧黑12号杨1101101<10110非转基因林分(对照)1非转基因欧黑杨111180110190(由于连年叶片虫害严重,树木枯死,2001〖6〗年被砍伐)
由于北抗杨、创新杨、转基因欧黑12号杨具有良好的抗虫性、抗寒性、速生性、适生区域广的特性,因此适合在北京、河北、新疆、内蒙、甘肃、宁夏等区域推广栽植。
2引进抗虫杨治沙造林的背景
2.1宁夏平罗县陶乐沙区自然环境状况宁夏平原西、北、东三面分别被腾格里沙漠、乌兰布沙漠和毛乌素沙漠包围,荒漠化土地面积占全区总土地面积的54.7%,是我国土地荒漠化最为严重的省区之一。宁夏是风沙通向我国腹地、华北地区、京津唐地区和部分欧洲、亚洲地区的咽喉要道和重要通道,只有筑建起牢固的西部生态屏障,才能从根本上杜绝风沙对这些地区的危害,改善首都及周边的生态环境。陶乐地处毛乌素沙漠腹地,毛乌素沙漠位于陕西省榆林市和内蒙古自治区鄂尔多斯(伊克昭盟)之间,面积达4.22万km2,土地沙化严重,土壤贫瘠,属典型的温带大陆性气候,光照充足,热量丰富,干旱少雨,全年日照时数3 075.3 h,年平均气温8.1 ℃,年平均降水量189.9 mm,年平均蒸发量2 246.3 mm,是年降水量的12倍,自然环境极其恶劣。据考证,古时候这片地区水草肥美,风光宜人,是很好的牧场。后来由于气候变迁、战乱、过度开发和人为破坏,地面植被丧失殆尽,就地起沙,形成了沙漠。
2.2治沙造林新途径宁夏平罗县绿之泉公司于2009年引进北抗一号、创新一号、转基因欧黑12号等抗虫杨树品种,在不同沙区试种,取得了良好的效果,总结出一套新的经营模式,在沙漠源头建立起一道道防护林带,逐步、逐年扩大栽植范围,栽植一片成就一片,让绿色植被从沙漠源头开始种植,实现“树逼沙退”的效果。采用独特泡苗技术和无根插干造林技术,既适合当地自然环境特点,保证了苗木的成活,又提高了造林施工速度,还延长了近2个月的植树时间。引进北抗杨、创新杨、转基因欧黑12号杨,打破了以往乔木治沙造林保存率低、以沙生灌木治沙造林为主的局限,也增加了沙区物种的多样性。
3引进抗虫杨治沙造林技术措施
3.1起苗时间根据陶乐沙区的气候条件,在苗芽萌动前起苗最为适宜,约在3月中旬到4月上旬。
3.2起苗方法用于插干造林的苗木,要在苗木根颈处将苗根剪除,不要损伤苗干的树皮、顶芽以及造成苗干劈裂,剪切口要平滑,不得留高桩茬。 3.3选择苗木和分级苗木应随起苗、随选苗、随分级、随假植或包装运出,若不能及时运走,必需尽快将苗木用土埋假植,以防苗木失水。
3.3.1选苗。选择胸径>4 cm,苗干通直,上下均匀,顶芽发育正常、完整,苗木梢部木质化良好,无劈裂,无严重机械损伤的非畸形苗木。
3.3.2分级。按苗木的高度或直径(米径、地径)从大到小把苗木分为3级(按苗高分级时:每0.5 m作为1个级差标准;按直径分级时:每0.5 cm作为1个级差标准),以1级苗质量最高。苗木分级后,按分级规格标准分别计数、打捆,准备运输或假植。
3.4苗木运输进行长途运输时需用苫布盖严,避免阳光曝晒和大风直吹苗木,还应检查苗木的湿润情况,必要时要及时喷水,防止苗木失水干枯。装卸车时,要轻拿轻放,严禁整车推卸,防止折断树梢或造成其他新的机械损伤。
3.5苗木浸泡用于插干造林的苗木,必需进行浸泡[2-3]。浸泡苗木应该用活水,如河水、渠水,禁用污染水,也可挖坑灌水(防渗漏)泡苗。泡苗时,要特别注意气温的变化,当春季气温快速升高时,水温亦会随之升高,因而必需每天给泡苗池彻底换水,保证苗木浸泡在新鲜水中,使苗木新鲜有活力。
3.6栽植深度及土壤水分条件
3.6.1栽植深度。沙质土壤透气性较好,地温升高快,保水力较差,应以深栽为好。
3.6.2土壤水分条件。以苗干下端能直接插入到地下水中为佳,如无地下水可利用,则必需有灌溉条件。
3.7栽植方法
3.7.1打点定位。根据规划的株行距要求打点作出定位记号。
3.7.2钻孔。用钻孔机或其他工具在定位点打孔栽植。由于陶乐沙区地下水位在1.2 m以下,栽植深度要达到1.2 m或更深,因而孔深应大于1.2 m,孔径10 cm。
3.7.3投苗,回填土。将苗木插入孔中后,必需边用土回填孔洞,边用木棍捣实,保正苗干和土壤密接。
3.8林地后期管理对于抗虫杨速生林,应作好林地的抚育管理工作,通过人工干预,解决好土壤水分、养分的适宜供给程度,并使土壤的通气性良好。抚育管理工作主要是灌溉、排水、施肥、松土除草及防火、林农间作、修枝、有害生物防治。
3.9灌溉
3.9.1新栽幼林灌溉。树苗栽好后,需随即浇水,一般要连浇2次,以保证浇到、浇透。为保墒抗旱,浇水后,可在树木栽植穴范围内松土。第2次浇水后直至树木成活并开始正常生长(一般是4~6月)期间,还需多次浇水保证林木有充足而均匀的水分。进入雨季后,土壤含水量能满足树木需要时,可停止灌水。8月上旬树木进入生长后期,为了提高树木的抗寒性,树木生长所需的水分要以天然降水为主。如遇严重秋旱,还应适时浇水抗旱。秋末冬初,在夜间有冰冻,但白天能化冻期间,要灌封冻水,以提高杨树的越冬抗寒、抗旱能力。总之,在干旱多风的沙漠地区及少雨的干旱年份,新栽幼林当年的浇水次数可能要多达6~7次或更多。
3.9.2造林后第2年及以后年份林地灌溉。在初春时灌返青水、生长季节内(主要是4~8月干旱时)灌促进生长水和在初冬时灌封冻水。在生长季节要给树木均匀供水,要求土壤水分的浸润深度达到0.8 m左右,使林木主要根系分布层的土壤含水率达到田间持水量的70%以上,当土壤含水率降低到田间持水量的40%~45%或以下时,就应及时灌水。根据造林地的土质和降水量情况,一般1年至少要灌水3~4次或更多。
3.9.3灌溉方式。陶乐沙漠地区主要采取的灌溉方式是滴灌、渗灌。
4抗虫杨插干造林技术优点
4.1加深和扩大了根系的分布范围当苗木下端被栽入地下水时,插干的浸水部分能直接吸收地下水,所以有明显的水分优势,生根容易且分布范围广。在无地下水条件下,经灌溉造林成活率也可达到95%以上。
4.2提高树木的抗旱性调查发现,采用一般带根苗造林时,树木的根系多为水平方向生长扩展,分布于地下1 m以内,一旦遭遇大旱,即出现树木生长量明显下降甚至旱死的现象。而插干深栽造林的杨树苗木根系发达,分布范围广,吸水性能好,抗旱能力强,还较常规造林的杨树秋季晚落叶5~10 d,树体积累的养分充足,又增强了抗寒性。
关键词引进;创新一号;北抗一号;转基因欧黑12号;治沙造林
中图分类号S728.4文献标识码A文章编号0517-6611(2014)22-07475-02
宁夏平罗县天然林资源少,河东陶乐又地处沙漠,风沙危害严重,生态环境十分脆弱,严重制约了当地的发展。为了改善生态环境,创造良好的人居环境和投资环境,平罗县紧抓西部大开发和国家大力开展生态建设有利时机,实施了三北防护林工程、天然林保护工程、中德合作、中韩合作、兴果富民工程、日援治沙、退耕还林等林业建设项目,取得了良好的生态效益、经济效益和社会效益。但由于自然因素和病虫危害,造成林木保存率低、林种结构单一、林相不整齐、林木质量不高、林材利用率极低的状况。尤其沙区造林受到气候因素、土壤因素、树种限制,严重制约了生态林业和沙产业的发展[1] 。
宁夏平罗县绿之泉治沙造林有限公司于2009年引进由中国林业科学研究院林业研究所培育的创新一号、北抗一号、转基因欧黑12号杨树品种,在宁夏平罗县陶乐沙漠地区已成功造林200 hm2,树木生长良好,耐风沙速生、抗寒性能好、防风固沙效果好,是治沙造林的首选乔木树种。笔者现将这3种杨树品种在宁夏平罗县陶乐沙漠地区的造林技术及效果介绍如下。
1供试抗虫杨品种及其特性
供试品种北抗一号、创新一号、转基因欧黑12号等抗虫杨,经区域化试验及大田种植表明抗虫效果好、速生性能高、耐寒性强、适生区域广。这3种抗虫杨特性及抗虫效果见表1、2。
1在内蒙古呼和浩特市及河北张家口市测试表明:抗光肩星天牛,林分感虫率近于零1在北京大兴地区:树木速生期内年均高生长量3.8 m、年均胸径生长量4.4 cm;在内蒙呼和浩特试验林测试:年胸径生长量可达4.2~5.3 cm 创新一号
1在内蒙古呼和浩特市及河北张家口市测试表明:抗光肩星天牛,林分感虫率近于零1在北京大兴地区:树木速生期内年均胸径生长量>3.0 cm;在内蒙呼和浩特试验林:年胸径生长量可达4.7~5.6 cm1呼和浩特市2008年12月21日出现-25 ℃低温;吉林通榆2010年1月5日出现-30 ℃低温,2011年1月15日出现-31 ℃低温。3种杨在上述条件下均未出现冻害1适生于河滩地、沙壤土等通气性良好、土层深厚、水肥条件充足、非盐碱地的土壤环境转基因欧黑12号
1在新疆玛纳斯测试表明:对杨尺蠖、 舞毒蛾等食叶害虫的抗虫率为80%~100%,树木叶片的损失率小于20%,使林分有虫无灾;当转基因欧黑12号杨与其他杨树混交时,林分叶片的总损失率可有效控制在防治允许水平内(<50% )1在北京郊区:7年生树木的胸径为27 cm,树木年均高生长量为2.5 m;在内蒙古呼和浩特试验林:年胸径生长量可达4.1~4.8 cm
表2转基因欧黑12号杨在新疆玛纳斯林场的抗虫效果%
林分性质1树种11997年平均叶片损失率初始平均为害率1最终平均为害率112001年平均叶片损失率初始平均为害率1最终平均为害率转基因试验林1转基因欧黑12号杨1101101<10110非转基因林分(对照)1非转基因欧黑杨111180110190(由于连年叶片虫害严重,树木枯死,2001〖6〗年被砍伐)
由于北抗杨、创新杨、转基因欧黑12号杨具有良好的抗虫性、抗寒性、速生性、适生区域广的特性,因此适合在北京、河北、新疆、内蒙、甘肃、宁夏等区域推广栽植。
2引进抗虫杨治沙造林的背景
2.1宁夏平罗县陶乐沙区自然环境状况宁夏平原西、北、东三面分别被腾格里沙漠、乌兰布沙漠和毛乌素沙漠包围,荒漠化土地面积占全区总土地面积的54.7%,是我国土地荒漠化最为严重的省区之一。宁夏是风沙通向我国腹地、华北地区、京津唐地区和部分欧洲、亚洲地区的咽喉要道和重要通道,只有筑建起牢固的西部生态屏障,才能从根本上杜绝风沙对这些地区的危害,改善首都及周边的生态环境。陶乐地处毛乌素沙漠腹地,毛乌素沙漠位于陕西省榆林市和内蒙古自治区鄂尔多斯(伊克昭盟)之间,面积达4.22万km2,土地沙化严重,土壤贫瘠,属典型的温带大陆性气候,光照充足,热量丰富,干旱少雨,全年日照时数3 075.3 h,年平均气温8.1 ℃,年平均降水量189.9 mm,年平均蒸发量2 246.3 mm,是年降水量的12倍,自然环境极其恶劣。据考证,古时候这片地区水草肥美,风光宜人,是很好的牧场。后来由于气候变迁、战乱、过度开发和人为破坏,地面植被丧失殆尽,就地起沙,形成了沙漠。
2.2治沙造林新途径宁夏平罗县绿之泉公司于2009年引进北抗一号、创新一号、转基因欧黑12号等抗虫杨树品种,在不同沙区试种,取得了良好的效果,总结出一套新的经营模式,在沙漠源头建立起一道道防护林带,逐步、逐年扩大栽植范围,栽植一片成就一片,让绿色植被从沙漠源头开始种植,实现“树逼沙退”的效果。采用独特泡苗技术和无根插干造林技术,既适合当地自然环境特点,保证了苗木的成活,又提高了造林施工速度,还延长了近2个月的植树时间。引进北抗杨、创新杨、转基因欧黑12号杨,打破了以往乔木治沙造林保存率低、以沙生灌木治沙造林为主的局限,也增加了沙区物种的多样性。
3引进抗虫杨治沙造林技术措施
3.1起苗时间根据陶乐沙区的气候条件,在苗芽萌动前起苗最为适宜,约在3月中旬到4月上旬。
3.2起苗方法用于插干造林的苗木,要在苗木根颈处将苗根剪除,不要损伤苗干的树皮、顶芽以及造成苗干劈裂,剪切口要平滑,不得留高桩茬。 3.3选择苗木和分级苗木应随起苗、随选苗、随分级、随假植或包装运出,若不能及时运走,必需尽快将苗木用土埋假植,以防苗木失水。
3.3.1选苗。选择胸径>4 cm,苗干通直,上下均匀,顶芽发育正常、完整,苗木梢部木质化良好,无劈裂,无严重机械损伤的非畸形苗木。
3.3.2分级。按苗木的高度或直径(米径、地径)从大到小把苗木分为3级(按苗高分级时:每0.5 m作为1个级差标准;按直径分级时:每0.5 cm作为1个级差标准),以1级苗质量最高。苗木分级后,按分级规格标准分别计数、打捆,准备运输或假植。
3.4苗木运输进行长途运输时需用苫布盖严,避免阳光曝晒和大风直吹苗木,还应检查苗木的湿润情况,必要时要及时喷水,防止苗木失水干枯。装卸车时,要轻拿轻放,严禁整车推卸,防止折断树梢或造成其他新的机械损伤。
3.5苗木浸泡用于插干造林的苗木,必需进行浸泡[2-3]。浸泡苗木应该用活水,如河水、渠水,禁用污染水,也可挖坑灌水(防渗漏)泡苗。泡苗时,要特别注意气温的变化,当春季气温快速升高时,水温亦会随之升高,因而必需每天给泡苗池彻底换水,保证苗木浸泡在新鲜水中,使苗木新鲜有活力。
3.6栽植深度及土壤水分条件
3.6.1栽植深度。沙质土壤透气性较好,地温升高快,保水力较差,应以深栽为好。
3.6.2土壤水分条件。以苗干下端能直接插入到地下水中为佳,如无地下水可利用,则必需有灌溉条件。
3.7栽植方法
3.7.1打点定位。根据规划的株行距要求打点作出定位记号。
3.7.2钻孔。用钻孔机或其他工具在定位点打孔栽植。由于陶乐沙区地下水位在1.2 m以下,栽植深度要达到1.2 m或更深,因而孔深应大于1.2 m,孔径10 cm。
3.7.3投苗,回填土。将苗木插入孔中后,必需边用土回填孔洞,边用木棍捣实,保正苗干和土壤密接。
3.8林地后期管理对于抗虫杨速生林,应作好林地的抚育管理工作,通过人工干预,解决好土壤水分、养分的适宜供给程度,并使土壤的通气性良好。抚育管理工作主要是灌溉、排水、施肥、松土除草及防火、林农间作、修枝、有害生物防治。
3.9灌溉
3.9.1新栽幼林灌溉。树苗栽好后,需随即浇水,一般要连浇2次,以保证浇到、浇透。为保墒抗旱,浇水后,可在树木栽植穴范围内松土。第2次浇水后直至树木成活并开始正常生长(一般是4~6月)期间,还需多次浇水保证林木有充足而均匀的水分。进入雨季后,土壤含水量能满足树木需要时,可停止灌水。8月上旬树木进入生长后期,为了提高树木的抗寒性,树木生长所需的水分要以天然降水为主。如遇严重秋旱,还应适时浇水抗旱。秋末冬初,在夜间有冰冻,但白天能化冻期间,要灌封冻水,以提高杨树的越冬抗寒、抗旱能力。总之,在干旱多风的沙漠地区及少雨的干旱年份,新栽幼林当年的浇水次数可能要多达6~7次或更多。
3.9.2造林后第2年及以后年份林地灌溉。在初春时灌返青水、生长季节内(主要是4~8月干旱时)灌促进生长水和在初冬时灌封冻水。在生长季节要给树木均匀供水,要求土壤水分的浸润深度达到0.8 m左右,使林木主要根系分布层的土壤含水率达到田间持水量的70%以上,当土壤含水率降低到田间持水量的40%~45%或以下时,就应及时灌水。根据造林地的土质和降水量情况,一般1年至少要灌水3~4次或更多。
3.9.3灌溉方式。陶乐沙漠地区主要采取的灌溉方式是滴灌、渗灌。
4抗虫杨插干造林技术优点
4.1加深和扩大了根系的分布范围当苗木下端被栽入地下水时,插干的浸水部分能直接吸收地下水,所以有明显的水分优势,生根容易且分布范围广。在无地下水条件下,经灌溉造林成活率也可达到95%以上。
4.2提高树木的抗旱性调查发现,采用一般带根苗造林时,树木的根系多为水平方向生长扩展,分布于地下1 m以内,一旦遭遇大旱,即出现树木生长量明显下降甚至旱死的现象。而插干深栽造林的杨树苗木根系发达,分布范围广,吸水性能好,抗旱能力强,还较常规造林的杨树秋季晚落叶5~10 d,树体积累的养分充足,又增强了抗寒性。