紫花苜蓿蓄水保土功能与经济效益分析_朱志芳.pdf

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1、313 嫁接苗生长情况比较由表 4 可以看出,试验中除A 处理方法嫁接苗的生长量与对照(D 处理)差异不明显外,C 处理方法和B 处理方法嫁接苗的生长量都显著优于对照,其中新枝长度较对照大 3013%和 1119%,侧根条数较对照多 4110%和 3313%。这是因为:植物地上部分生长与地下部分生长具有相关性,根系生长旺盛,地上部分往往生长健壮。由于 C 处理方法和 B 处理方法增温保湿效果好,嫁接苗发根早、生长快,从而促进地上部分生长迅速,使核桃壮苗培育成为可能。4 结语(1)核桃增温保湿嫁接试验表明,采用双层膜覆盖和拱膜覆盖措施,能够显著提高苗床的气温、地温和空气湿度,有利于嫁接苗顺利渡过

2、低温期,维持接口形成层的生理活性,促进根系迅速恢复和提早发根生长,为提高核桃嫁接成活率和壮苗培育提供了保证。(2)四种试验处理中,C、B 两种处理方法的嫁接成活率最高,分别为 7815%和 7219%,较对照提高 6613%和 5414%,且苗木生长表现好,效果极为显著。(3)试验结果表明,双层膜覆盖和拱膜覆盖两种增温保湿措施具有嫁接成活率高、嫁接苗生长量大、操作方便、成本低等特点,可作为核桃嫁接苗培育的好方法在生产上推广应用。参考文献:1 郗柴庭,张毅平.中国核桃 M.北京:中国林业出版社,1992.2 方文竞,王 定,等.核桃蓄热保湿嫁接方法的研究 J.云南林业科技,1994(1).3 瞿

3、梅次,高绍堂,等.核桃露地嫁接试验研究 J.西北林学院学报,2000,15(3).4 陕西果树所主编.核桃 M.北京:中国林业出版社,1980.第 25 卷 第 3 期四 川 林 业 科 技 Vo1.25,No.32004 年9 月Journal of Sichuan Forestry Science and Technology Sept.,2004 收稿日期:2004-02-07 基金项目:国家/十五0科技攻关项目5长江上游低山丘陵区水源涵养型植被建设技术研究与示范6的部分内容(2001BA510B-02-03)作者简介:朱志芳(1968-),女,工程师,主要从事水土保持研究和林业信息管理

4、工作。紫花苜蓿蓄水保土功能与经济效益分析朱志芳1,陈林武1,张发会1,钟非亚2(1.四川省林业科学研究,四川 成都 610081;2.四川农业大学,四川 雅安 625000)摘 要:研究了退耕还林地种植的一年生紫花苜蓿蓄水保土功能并进行了经济效益分析。结果表明:在退耕还林地上种植紫花苜蓿可显著改善土壤的物理性状,增加土壤孔隙度,减少土壤容重,防止水土流失,减少土壤侵蚀作用十分显著。其茎叶持水率可达自身重量的 3413%,其根系大部分分布在 0 30 cm 土层内。生物量为 51892 t/hm2,年产干草 3010 3715 t/hm2,直接经济效益达 18 000 22 500 元/hm2。

5、其生态效益与经济效益均十分显著。关键词:退耕还林;紫花苜蓿;蓄水保土;经济效益中图分类号:S714 文献标识码:A 文章编号:1003-5508(2004)03-0039-04An Analysis of Soil and Water Conservation Functionand Economic Benefit of Medicago sativaZHU Zh-i fang1 CHEN Lin-wu1 ZHANG Fa-hui1 ZHONG Fe-i ya2(1.Sichuan Academy of Forestry 610081;2.Sichuan Agricultural Unive

6、rsity,Ya.an 625000,China)Abstract:In this paper researcheswere made on soil and water conservation function and economicbenefit of Medicago sativa planted in Sloping Land Conversion Program.T he results have shownthat planting of Medicago sativa can improve the physical characteristics of soil,incre

7、ase soilporosity,reduce the volume weight of soil,lessen soil erosion and control water and soil loss.Thewater retention of itsstems and leaves can reach to 3413%of their own weight;its roots are main-ly distributed within a soil layer 0 30 cm thick;its biomass can be as high as 5189 t/hm2,andannual

8、 dry biomass can reach to 3010 3715 t/hm2.The direct economic benefit can come to18 000 22 500 yuan/hm2.T herefore,both ecologic and economic benefits of Medicago sativaland are of great significance.Key words:Sloping Land Conversion Program,Medicago sativa,Soil and water conservation,Eco-nomic bene

9、fit紫花苜蓿(Medicago sativa)是世界上栽培最为广泛的牧草,号称牧草之王,属豆科多年生草本植物,较耐干旱瘠薄,在年降雨量 250 mm 1 000 mm 的地区均能生长。它对土壤要求不严,最适合中性或微碱性砂质壤土。紫花苜蓿营养丰富,品质优良,质地柔软,适口性好,产量高,再生快。据测定,紫花苜蓿的混合干草平均粗蛋白含量 1819%,粗脂肪 3137%,无氮浸出物 29197%,粗纤维 26180%,灰分7103%。鲜草中含 N 0150%,P2O50113%,K2O 0137%。四川省在退耕还林工程实施过程中种植了大量的紫花苜蓿,多为林草间种,因此研究退耕还林地紫花苜蓿的生态效

10、益与经济效益十分必要。1 试验区概况试验区位于广元市碗厂沟,离广元城区 4 km,属北亚热带季风气候,土壤为砂岩、灰石岩发育形成的黄壤,土层厚度多在 30 cm 左右,年降雨量 1 000 mm 左右,年际差异大,年内分配不均,5 月 9 月降雨量占全年的 86%96%,多年平均气温 1515e,极端最低气温-315e。2 试验材料与研究方法211 试验材料试验材料为一年生紫花苜蓿,品种为阿尔冈金,以耕地、荒地作为对照。所选样地基本情况见表 1。表 1样地基本情况表类型坡度(b)土壤种类盖度(%)均高(cm)覆盖物面积(m2)紫花苜蓿 1#23山地黄壤8040紫花苜蓿10耕地 2#15山地黄壤

11、90180玉米10荒地 3#12山地黄壤4540白茅10212 研究方法21211 土壤物理性质测定 用环刀浸水法测定土壤容重、孔隙度、毛管最大持水量、土壤饱和含水量及土壤贮水量。21212 紫花苜蓿茎叶吸水量测定 将新割下的紫花苜蓿称重后完全浸入水中,12小时后取出,滤干至没有水滴下为止称重,前后差值为茎叶的吸水量。21213 土壤冲刷量测定 在 3 个所选样地内设置临时径流场,集水面积为 1 m 10 m,选取两场大雨40 四 川 林 业 科 技25 卷作为分析样本,测定其被冲刷下来的土壤干重。21214 紫花苜蓿地上与地下生物量测定 地上部分生物量测定:在样地内选取宽 015 m,长 1

12、10 m 范围,先计算出该范围内紫花苜蓿的密度,再将地上部分全部剪断称其鲜重,烘干样品,得出地上部分样地生物量,计算出单位面积上生物量。地下部分生物量测定:在上述范围内挖取 8 丛紫花苜蓿,连土放入浸满水的盆中,待土完全松散后将根尽可能完整取出,测定其长度,凉干,称其鲜重,烘干后再称其干重,得出地下部分样地生物量,计算出单位面积上生物量。3 研究结果与分析311 紫花苜蓿蓄水保土功能分析31111 改善土壤物理性状分析 根据测定,退耕地上一年生紫花苜蓿根系平均长度 2913 cm,其根系广泛分布在 0 30 cm 的土层内。从表 2 可看出,紫花苜蓿 1#样地土壤容重最小,为 1140,其次是

13、耕地2#和荒地 3#,分别为 1144 和 1155,说明紫花苜蓿根系对疏松土壤,改良土壤结构有较大影响。由于所选紫花苜蓿为一年生,可以预见二、三年后其土壤结构将得到进一步改善。土壤孔隙度分为非毛管孔隙度与毛管孔隙度,而根系对土壤孔隙度产生影响的部分主要为非毛管孔隙度。从表 2 可知,1#样地非毛管孔隙度和总孔隙度最大,说明种植紫花苜蓿对提高土壤通透性和降雨入渗有重要意义。表 2不同样地土壤物理性状测定表类型土壤容重(g/cm2)总孔隙度(%)非毛管孔隙度(%)毛管孔隙度(%)紫花苜蓿 1#1.4058.984.854.18耕地 2#1.4451.994.2747.72荒地 3#1.5548.

14、823.745.12此外,在试验中可观测到,由于紫花苜蓿茎叶茂盛,紧贴地面,同时其凋落物较多,可有效减少土壤水分蒸发,提高土壤含水量和蓄水保水能力。31112 紫花苜蓿茎叶持水量分析 雨滴降落在紫花苜蓿的茎叶上,由于茎叶的吸附作用,很快形成水珠,当雨滴重量超过吸附能力时,则从茎叶上缓慢下落到地表,被枯茎落叶吸收,减少雨滴击溅侵蚀。从表 3 可以看出紫花苜蓿茎叶持水率可达 3413%,即茎叶的吸量可达到自身重量的3413%,可以减少地表径流和水土流失。表 3 紫花苜蓿茎叶持水测定表序号鲜重(g)浸水后重(g)持水量(g)饱和持水率(%)1200250502522002858542.5320027

15、17135.5均值68.734.331113 紫花苜蓿保土能力分析 紫花苜蓿茎叶覆盖地面,拦蓄和滞留地表径流对土壤冲刷,且根系密集,固持土壤作用强。通过在 3 个样地设置简易径流场测定(见表 4),可以看出在 8 月25 日降雨量6012 mm,降雨强度为15172 mm/小时时,紫花苜蓿土壤冲刷量为 384113 g,比耕地少 14 倍,比荒地少616 倍,而在 8 月 28 日在降雨量达到 10516 mm 时,紫花苜蓿土壤冲刷量为 102171 g,比耕地少 45 倍,比荒地少 1717倍。这也说明随着降雨量的增大,历时延长,紫花苜蓿持水保土功能愈为显著,但是否说明随着降雨量的增大,或降

16、水在什么范围内,其固土作用也随着增大还有待于进一步观测研究。而耕地由于人为扰动较大,土层疏松,所以比荒地更容易被冲刷,侵蚀量更大,故为了减少侵蚀,保持水土,在坡度较大的耕地积极实施退耕还林还草,种植经济效益与生态效益较高的树和草种具有重要的现实意义。表 4不同土地利用类型土壤冲刷量测定表测定时间降雨量(mm)历时(小时)降雨强度(mm/小时)冲刷土干重(g)紫花苜蓿 1#耕地 2#荒地 3#2003 年 8 月 25 日60.23.8315.72384.135 426.62 542.92003 年 8 月 28 日105.67.6713.77102.714 629.91 816.4413 期朱

17、志芳,等:紫花苜蓿蓄水保土功能与经济效益分析 312 紫花苜蓿经济效益分析31211 紫花苜蓿的生物量 测定的紫花苜蓿地上部分的生物量是指干物质的现存量,不包括每年收割的茎叶和枯茎落叶量,地下部的生物量是指能够从土壤中挖出的全部根系的干物质量(见表 5)。表 5紫花苜蓿生物量测定表重复测定面积(cm2)密度(丛)地上部生物量(g)鲜重烘干重地下部生物量(g)鲜重烘干重150 50403138410032.5250 502340814111140350 501531392.510652平均值345105.8105.741.5注:测定时期为 2003 年 8 月 18 日由表 5 可以看出,地上部

18、的生物量 41232t/hm2,地下部生物量 1166 t/hm2,总计 51892t/hm2。一年生紫花苜蓿每年至少可收割 3 次。第 1 茬在 6 月初开花盛期最好,此时期牧草的产量、蛋白质含量和总的消化率最高,收割的产量占全年产草量的 55%。第 2 茬收割在汛期过后为宜,可减少水土流失,在 9 月初为宜,产草量占全年产草量的 30%。第三次收割在早霜来临前 20 天,使根部积累充足的养分以利安全越冬,在 10 月中旬收割最后一茬,约占 15%。31212 紫花苜蓿种植模式的经济效益分析 紫花苜蓿属于多年生草本植物,一般寿命 7 年 8 年,每年可收割 4 次 5 次。据试验地地上部生物

19、量收割测算,在退耕还林地种植紫花苜蓿,年产鲜草达 120t/hm2 150 t/hm2,按折干率 25%计算,年产干草 3010 t/hm2 3715 t/hm2,每吨干草按 600 元计算,每年产值 18 000 元/hm2 22 500 元/hm2,且一年种植可连续多年收获。如种粮食作物,按当地较高生产水平测算,夏小麦 6 000 kg/hm2,秋玉米 7 500 kg/hm2,每 hm2产值仅 13 500 元(玉米、小麦均按 110 元/kg 计)。种植紫花苜蓿比种粮食作物多收入 4 500 元/hm2 9 000 元/hm2,直接经济效益提高33133%66167%(病虫害防治费用除

20、外)。若在我省盆周山地退耕还林中推广种植 6 667 hm2紫花苜蓿,年产值可达 112 亿元 115亿元,比种植粮食作物增加收入 3 000 万元 6 000 万元。种植 6 667 hm2紫花苜蓿年产干草 2亿千克 215 亿千克,可饲养标准畜 36 45 万个羊单位。每个羊单位按 250 元计,年可产生效益 9 000 万元 11 250万元,若投入回报率仅按 12%计,年可增加直接经济收入 1 080 万元 1 350 万元。此外,由于紫花苜蓿营养丰富,利用价值高,牲畜饲喂紫花苜蓿仅需用较少精料甚至不用精料,可节省大量粮食,这有利于调动山区农民退耕还林还草的积极性,获得显著的生态、经济

21、和社会效益。4 结论与建议紫花苜蓿适应性强,较耐干旱瘠薄,在土层厚度大于 10 cm 的低山丘陵区可大面积推广。紫花苜蓿生长迅速,茎叶繁茂,覆盖地面,减少水分蒸发,其茎叶吸收降雨,拦蓄地表径流,提高渗透速度。大量的枯茎落叶腐烂后可改善土壤的物理性状,增加土壤孔隙度,提高蓄水保水能力。紫花苜蓿根系发达,大部分集中分布于 0 30 cm 土层内,加深活土层,固持土壤,可显著减少土壤侵蚀,防止水土流失。在水土流失地区种植的紫花苜蓿应适当减少收割次数,选择适宜的收割时间,留茬高度以 5 cm 为宜。同时为了获得高产,稳产,防止草地退化,应采取施肥和灌溉等培育措施。参考文献:1 任继红.退耕还林(草)不

22、同立地条件治理模式研究 J.四川林业科技.2001,vol.1:40 44.2 俞华忠,周华明.对退耕还林还草工程的思考 J.四川林业科技.2001,vol.1:58 61.3 杨吉华,等.水土保持原理与综合治理 M.济南:山东科学技术出版社,1993.4 杨吉华,张光灿,刘 霞,等.紫花苜蓿保持水土效益研究 J.土壤侵蚀与水土保持学报.1997,vol.3:91 96.5 马树升,刘明香,等.紫花苜蓿根系对提高土壤抗冲性能的研究 J.山东水利专科学校学报.1998,10(4);181 185.6 张俊远,侯广维,刘源智,等.嘉陵江上游水土流失区退耕地生物篱治理模式研究 J.四川林业科技.2001,vol.2:32 36.42 四 川 林 业 科 技25 卷