(辽宁省干旱地区造林研究所 建平 122400)
摘要 选取辽西地区分布较广,有一定代表性的三种不同土质,即沙壤、壤土、粘壤作为试验环境,采用室外自然透风大棚内盆栽油松(Pinus tabulaeformis Carr)和刺槐(Robinia pseudo-acacia L)既模拟造林试验,人为因子调控土壤水分含量,分别测定油松刺槐造林成活、生长最低土壤水分指标分别是沙壤为4.7%和4.3%; 壤土为6.6%和5.4%;粘壤为10.2%和11.6%。辽西半干旱地区,一般年景的田间土壤含水量都高于该指标,在林业生产中,如能综合利用雨前整地、适量灌水、优质壮苗、合理栽植等相应配套的造林技术措施,造林成活以及生长是能够实现的。造林苗木不活不长一律怨天旱是没有科学根据的。
关键词 水分指标;成活生长; 最低; 油松; 刺槐
油松(Pinus tabulaeformis Carr)和刺槐(Robinia pseudo-acacia L )是辽西地区主要针阔叶造林树种。多少年来,针对本地区造林成活率低下,林木生长量偏小等问题,一个重要的因子就是气候干旱,尤其是土壤干旱所致。即便采取雨前整地、适量灌水、优质壮苗、合理栽植等相应的造林技术措施进行造林,土壤干旱对造林苗木成活生长的影响仍然至关重要。为此,我们采取室外自然透风大棚盆栽既模拟造林试验的办法,分别采用辽西地区三种不同土质,即沙壤、壤土、粘壤作为试验环境,测定了油松刺槐造林成活生长最低土壤水分指标,其试验结果总结如下:
1 试验地自然概况
试验地位于北票市娄家店乡生金皋,气候属于大陆性气候,年平均降水量500mm,80%集中在6~8月份,平均气温7.5℃,平均相对湿度61%,无霜期158天,海拔高度450m,属于低山丘陵地区。母岩多为花岗岩和页岩,土壤厚度20~40cm,坡度8~37度不等,从山上腹至下腹由沙壤向壌土和粘壤土类型逐渐依此过渡。
2 材料与方法
2.1 试验材料
油松采用2年生移植苗,刺槐采用1年生播种苗,苗木规格见表1。
表1 油松刺槐试验苗木规格表
|
树种 |
苗龄 |
作业别 |
地径(cm) |
苗高(cm) |
主根长(cm) |
含水率(%) |
苗源 |
|
油松
刺槐 |
2
1 |
移植
播种 |
0.38
0.97 |
14.3
78.7 |
17.7
21.1 |
56.5
53.7 |
阜新
北票 |
2.2 试验方法
选取该区常见的分布较广,有一定代表性的3种不同土壤类型,即沙壤、壤土、粘壤,供试土壤物理性状见表2。每个土质供试60盆,每盆分别栽植1株油松或刺槐,按调控含水量灌水,调控含水量和补水重分别由公式1、公式2取得,共栽植180盆。然后放置室外自然透风塑料大棚内,苗木可以通过正常蒸发、蒸腾失水和人为适时控制补水的办法,分别按沙壤、壤土、粘壤的初萎含水量5%、7%、11%;轻旱含水量9%、10%、13%;适宜含水量14%、16%、21%等近似值进行人为调控。调控方法是在植物生长期5~9月份,每天用台秤称重,计算土壤水分含量,对低于恒重的,加水补足(苗木本身净生物含量忽略不计)。
盆栽恒重=空盆重+补水重+苗木重+烘干土重+(烘干土重×控制含水量) (1)
控制含水量=(湿土重-烘干土重)/烘干土重×100% (2)
表2 供试土壤物理性状
|
土壤
类型 |
土壤质地
粒径(mm) |
≥0.05mm粒径的颗粒占构成的(%) |
土壤
容重 |
风干含水率(%) |
最大持水量(%) |
最大吸湿系数(%) |
|
沙壤 |
0.05~0.01 |
3~10 |
1.44 |
2.11 |
18.5 |
2.34 |
|
壤土 |
0.01±0.003 |
1~5 |
1.34 |
2.70 |
21.2 |
3.24 |
|
粘壤 |
0.01~0.005 |
0.5~3 |
1.26 |
3.87 |
26.3 |
4.72 |
2.3 观测内容
每天记录大棚内气温和室外气温。定期用烘干法称重法测定土壤水分含量;观测试验苗木盆栽和室外造林成活率、地径苗高生长量、针叶生长数量和长度以及生物量等。
3 结果与分析
3.1 土壤水分含量与苗木造林成活的关系
本项试验从4月20日始,到9月5日结束,经过138天观察记录,油松和刺槐苗木在初萎含水量沙壤、壤土、粘壤分别接近5%、7%、11%的条件控制下,当每个土质各出现1~2株永久性枯萎时,实测土壤水分含量。油松和刺槐盆栽苗木成活率93.9%、95.6%与对比造林成活率92.1%、92.8%相比差别不明显,表明油松和刺槐在沙壤、壤土、粘壤水分含量分别接近初萎时土壤水分实测最低值4.9%和4.3%、6.6%和5.4%、10.2和11.3%时,苗木均有成活的一线希望,但实属最低值,因此,我们把上述土壤水分值当作为油松刺槐造林成活生长最低土壤水分指标,见表3。辽西半干旱地区,一般年景的土壤田间含水量都高于该指标,在林业生产中,如能综合利用雨前整地、适量灌水、优质壮苗、合理栽植等相应的造林技术措施,造林成活以及生长是能够实现的。造林苗木不活不长一律怨天旱是没有科学根据的。
表3 盆栽试验与林地造林成活率比较
|
土壤
质地 |
树
种 |
盆 栽 试 验 |
对比造林试验地 |
|
接进初萎时土壤水分实测平 均值 (%) |
接进初萎时土壤水分实测最低值 (%) |
苗 木
成活率(%) |
平 均
含水量(%) |
造 林
成活率
(%) |
|
沙壤 |
油松 |
5.3 |
4.9 |
93.4 |
8.9 |
89.6 |
|
刺槐 |
5.1 |
4.3 |
95.3 |
8.8 |
90.2 |
|
壤土 |
油松 |
7.6 |
6.6 |
96.7 |
9.7 |
95.7 |
|
刺槐 |
6.0 |
5.4 |
97.1 |
9.7 |
96.3 |
|
粘壤 |
油松 |
12.7 |
10.2 |
91.7 |
14.4 |
91.1 |
|
刺槐 |
12.2 |
11.3 |
94.4 |
14.3 |
91.8 |
3.2 土壤水分含量与油松径高生长、针叶数量、生物量的关系
从油松试验(刺槐未作之)最后结果表4可以看出,三种土壤质地幼树生长指标因土壤水分含量指标的高低而不同,土壤水分含量高的,幼树生长量大;土壤水分含量低的,幼树生长量小。因此,实测苗木水分含量最低值可以作为其生长最低水分指标值。
表4 油松土壤水分含量与地径树高生长量、针叶数量长度、生物量的关系
|
土壤
质地 |
水分含量(%) |
地径生长量(cm) |
树高生长量(cm) |
针叶数
目(枚) |
针叶长度(cm) |
全苗生
物量(g) |
水分含量最低值(%) |
|
沙壤1 |
8.4 |
0.20 |
7.4 |
62 |
8.5 |
27.2 |
4.9 |
|
沙壤2 |
6.6 |
0.16 |
9.2 |
66 |
8.1 |
23.5 |
|
沙壤3 |
5.4 |
0.12 |
4.6 |
39 |
6.0 |
16.6 |
|
壤土1 |
12.7 |
0.23 |
10.1 |
71 |
9.4 |
30.2 |
6.6 |
|
壤土2 |
9.5 |
0.16 |
7.6 |
55 |
6.8 |
19.8 |
|
壤土3 |
7.7 |
0.08 |
6.3 |
51 |
4.2 |
13.5 |
|
粘壤1 |
18.6 |
0.14 |
8.1 |
66 |
8.0 |
23.8 |
10.2 |
|
粘壤2 |
14.1 |
0.12 |
6.6 |
56 |
6.9 |
18.5 |
|
粘壤3 |
12.1 |
0.03 |
5.6 |
40 |
6.8 |
14.5 |
4 小结与讨论
4.1 油松刺槐造林成活生长最低土壤水分指标分别近似为沙壤4.9%和4.3%;壤土6.6%和5.4%;粘壤10.2%和11.3%。
4.2 由于该指标是在室外自然透风大棚里人为因子调控盆栽试验测得的,其棚里温度高于室外造林环境,故有充分的可靠性和实用有效性。
4.3辽西半干旱地区,一般年景的田间土壤含水量都高于该指标,在林业生产中,如能综合利用雨前整地、适量灌水、优质壮苗、合理栽植等相应的造林技术措施,造林成活以及生长是能够成功的,造林苗木不活不长怨天旱是没有科学根据的。