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摘要对甘肃省民勤县林带边缘农作物减产因子进行分析,指出杨林带对作物的影响主要集中在3个方面:杨树根系对农田土壤元素的争夺,杨树遮阴作用,地区气候因素的影响。在此基础上提出相应的对策及措施以满足林带边缘农作物生长对土壤元素的需要。
关键词林带;减产因子;对策及措施
中图分类号S725文献标识码A文章编号0517-6611(2014)18-05831-02
在农田管理措施和土壤条件基本相同的情况下,农田防护林带一般可使农作物增产。但在靠近林缘一定范围内,林带树木根系向两侧农田延伸,夺取了一部分农作物生长所需要的土壤水分和养分,以及林带树冠遮阴,减少了林带附近作物的光照时间和受光量,进而影响了作物的产量。笔者通过对林带影响农作物产量因子进行分析,提出相应的对策及措施,以满足林带边缘农作物生长需要。
1试验区域概况
民勤县位于甘肃省河西走廊东北部,石羊河流域下游,平均海拔为1 200~1 500 m。该地区具有明显的蒙新沙漠气候特征,常年干燥,降水少、蒸发大,昼夜温差悬殊,日照长,风沙多,年均气温7.8 ℃,最大冻深1.15 m,年日照时数3 028 h,年降水量110 mm,蒸发量高达2 644 mm。境内主风方向为西北向,年均风速3.7 m/s,8级以上大风日数年均29 d,最大风力达11级。境内农田林带树种以杨树居多,树种单一,胁地作用强,影响了农作物的生长。
2林缘农作物减产原因分析
2.1杨树需水需肥量大杨树是构成民勤县农田林网的主要树种,其数量占林带树种总量的90%以上。大多数杨树品种都具有根系发达、生长快、抗风力强、喜湿润、肥沃土壤等生理生物学特性。其水平根系大多分布在土壤表层(0~50 cm),须根量占总根量的 9%~13%,单位土体根系总量平均干重为357.35~536.87 g/m3[1]。庞大的侧根吸收水肥的能力非常强,在作物生长季节与其争水争肥,使林缘处作物得不到足够的水分和养分,作物营养不良,生长发育受阻,造成不同程度的晚熟、减产。
2.2大田土壤氮素含量不足2013年民勤县农业技术推广中心与林业技术推广站合作对全县16个乡镇(划分为环河片、湖区片、泉山片、西坝片、东坝片5个片区)的土壤进行化验分析,掌握了农田土壤中元素含量(表1)。
通过调查,结果表明5个片区养分情况表现为有机质缺乏,氮元素不足,钾元素丰富,磷元素有余,土壤pH呈碱性。
2.3林缘土壤元素含量明显降低在西坝片(薛百乡)田间林带边缘设置5个测点,分别为1/4H、2/4H、3/4H、4/4H、5/4H,以农田测土配方抽样点为对照点,通过对测点样品中的氮、磷、钾3种元素进行化验分析,发现距离林带越近,土壤中这3种元素含量越低,林带至田间对照点元素含量变化呈现递增。距离杨树林带1/4H处,土壤中的氮较测土配方取样点降低1184%,磷降低18.92%,钾降低14.28%。结果说明,杨树较强的吸收能力对农作物吸收土壤元素构成很大威胁。加之民勤县农田氮元素本身含量不足,伴随着土壤氮、磷、钾等化学元素含量的减少,使林带周边作物不能获得足够的营养元素,导致作物无法正常生长,产量降低。
2.4树冠投影对作物的影响由于杨树在生长期枝叶较大,造成树冠的遮阴,减弱了光照强度和光照时间,影响了作物的光合作用,造成作物生长发育不良,致使作物减产。河西地区农作物以小麦为主,经过调查发现,不同走向的林带对小麦生长发育的影响也不同(表2)。
结果表明:在林带南侧农田小麦株数和穗粒数受影响不大,在林带的北、东、西3侧处均受到不同程度的影响,其中最严重的是北侧,这是因为东西走向的林带,对南侧无大的影响,而北侧的树冠投影占一定范围,且遮阴时间长,致使小麦生长不良,影响了产量;南北走向的林带,东西2侧遮阴时间相对较短,尤其11~15时,树冠投影最短,同时随着时间的变化,林带投影也在不断移位,故对小麦生长的影响较小。
3结论
民勤县农田杨林带对作物的影响主要集中在3个方面:①杨树根系对农田的肥水争夺;②杨树的遮阴作用;③地区气候因素的影响。
(1)杨树水平根系分布距离可达1.0~1.5 H,尤其在距林缘4.2 m附近最为密;杨树垂直根系细根密集区均在农作物耕作层内(3~41 cm),在20~35 cm范围内生长大量不定根。而小麦的根系分布在0~50 cm,树木垂直根系伸入到农田内,二者交织在一起,对农作物生长发育不利。
(2)杨树冠幅较大,枝叶茂盛,对农作物造成遮阴,影响农作物的光合作用,同时林带本身对辐射起反射作用,使林带2侧附近地温日差加大,造成小范围内土壤肥、气、热不协调,环境变差,使农作物产量整体下降。
(3)民勤县处于腾格里和巴丹吉林沙漠之间,风大沙多,尤其在春季,多风天气造成农田地表失水速度加快,作物生长期水分不足,加之每年6~9月气温较高,降水不足,蒸发量大,造成农作物失水和地表盐碱化,严重影响作物生长,使作物不同程度减产。
4对策及措施
(1)选择适宜树种。农田防护林带应选择深根性、窄冠、侧根不发达的树种,可尝试栽植樟子松。利用樟子松根系的根瘤菌来提高土壤氮元素含量。
(2)林带结构。林带配置应采用疏透结构,尤其是在环河片和湖区片的风沙害区,采用疏透结构最好,可减轻胁地作用。
(3)选择耐阴农作物。将耐阴农作物种植在林带遮阴一侧,如豆类、甜菜、洋芋、甘草等。
(4)切根贴膜。在田头距林带1.5~2.0 m处开沟,沟宽40~50 cm、沟深50~70 cm,沟底要水平,沟壁与沟底垂直且平滑,塑料膜宽70 cm、膜厚0.04 mm,将塑料膜贴在垂直平滑的沟外壁上靠农田的一侧,并贴沟底折回10 cm,回土填平后膜露出地面3~5 cm。贴膜时间以种完地开铲前为宜,在树木落叶后上冻前也可进行[2]。
(5)增施水肥。在作物种植前增施有机肥或腐熟优质农家肥,适量施入磷肥和钾肥,充分施入氮肥。尤其在林缘范围内要补充灌水量和施肥量,以满足林木和农作物两者对各种水分和养分的需要。
(6)加强抚育管理。对现有的农田林网加强抚育,适时进行间伐和适度修枝。
参考文献
[1] 黄宗文,孙凤华,肖立国.农田防护林胁地机理分析与调控[J].林业科技,2002,27(2):18-21.
[2] 薛灵芝,戴荣强.农田防护林林带胁地原因及对策[J].内蒙古林业,2001(4):30.
关键词林带;减产因子;对策及措施
中图分类号S725文献标识码A文章编号0517-6611(2014)18-05831-02
在农田管理措施和土壤条件基本相同的情况下,农田防护林带一般可使农作物增产。但在靠近林缘一定范围内,林带树木根系向两侧农田延伸,夺取了一部分农作物生长所需要的土壤水分和养分,以及林带树冠遮阴,减少了林带附近作物的光照时间和受光量,进而影响了作物的产量。笔者通过对林带影响农作物产量因子进行分析,提出相应的对策及措施,以满足林带边缘农作物生长需要。
1试验区域概况
民勤县位于甘肃省河西走廊东北部,石羊河流域下游,平均海拔为1 200~1 500 m。该地区具有明显的蒙新沙漠气候特征,常年干燥,降水少、蒸发大,昼夜温差悬殊,日照长,风沙多,年均气温7.8 ℃,最大冻深1.15 m,年日照时数3 028 h,年降水量110 mm,蒸发量高达2 644 mm。境内主风方向为西北向,年均风速3.7 m/s,8级以上大风日数年均29 d,最大风力达11级。境内农田林带树种以杨树居多,树种单一,胁地作用强,影响了农作物的生长。
2林缘农作物减产原因分析
2.1杨树需水需肥量大杨树是构成民勤县农田林网的主要树种,其数量占林带树种总量的90%以上。大多数杨树品种都具有根系发达、生长快、抗风力强、喜湿润、肥沃土壤等生理生物学特性。其水平根系大多分布在土壤表层(0~50 cm),须根量占总根量的 9%~13%,单位土体根系总量平均干重为357.35~536.87 g/m3[1]。庞大的侧根吸收水肥的能力非常强,在作物生长季节与其争水争肥,使林缘处作物得不到足够的水分和养分,作物营养不良,生长发育受阻,造成不同程度的晚熟、减产。
2.2大田土壤氮素含量不足2013年民勤县农业技术推广中心与林业技术推广站合作对全县16个乡镇(划分为环河片、湖区片、泉山片、西坝片、东坝片5个片区)的土壤进行化验分析,掌握了农田土壤中元素含量(表1)。
通过调查,结果表明5个片区养分情况表现为有机质缺乏,氮元素不足,钾元素丰富,磷元素有余,土壤pH呈碱性。
2.3林缘土壤元素含量明显降低在西坝片(薛百乡)田间林带边缘设置5个测点,分别为1/4H、2/4H、3/4H、4/4H、5/4H,以农田测土配方抽样点为对照点,通过对测点样品中的氮、磷、钾3种元素进行化验分析,发现距离林带越近,土壤中这3种元素含量越低,林带至田间对照点元素含量变化呈现递增。距离杨树林带1/4H处,土壤中的氮较测土配方取样点降低1184%,磷降低18.92%,钾降低14.28%。结果说明,杨树较强的吸收能力对农作物吸收土壤元素构成很大威胁。加之民勤县农田氮元素本身含量不足,伴随着土壤氮、磷、钾等化学元素含量的减少,使林带周边作物不能获得足够的营养元素,导致作物无法正常生长,产量降低。
2.4树冠投影对作物的影响由于杨树在生长期枝叶较大,造成树冠的遮阴,减弱了光照强度和光照时间,影响了作物的光合作用,造成作物生长发育不良,致使作物减产。河西地区农作物以小麦为主,经过调查发现,不同走向的林带对小麦生长发育的影响也不同(表2)。
结果表明:在林带南侧农田小麦株数和穗粒数受影响不大,在林带的北、东、西3侧处均受到不同程度的影响,其中最严重的是北侧,这是因为东西走向的林带,对南侧无大的影响,而北侧的树冠投影占一定范围,且遮阴时间长,致使小麦生长不良,影响了产量;南北走向的林带,东西2侧遮阴时间相对较短,尤其11~15时,树冠投影最短,同时随着时间的变化,林带投影也在不断移位,故对小麦生长的影响较小。
3结论
民勤县农田杨林带对作物的影响主要集中在3个方面:①杨树根系对农田的肥水争夺;②杨树的遮阴作用;③地区气候因素的影响。
(1)杨树水平根系分布距离可达1.0~1.5 H,尤其在距林缘4.2 m附近最为密;杨树垂直根系细根密集区均在农作物耕作层内(3~41 cm),在20~35 cm范围内生长大量不定根。而小麦的根系分布在0~50 cm,树木垂直根系伸入到农田内,二者交织在一起,对农作物生长发育不利。
(2)杨树冠幅较大,枝叶茂盛,对农作物造成遮阴,影响农作物的光合作用,同时林带本身对辐射起反射作用,使林带2侧附近地温日差加大,造成小范围内土壤肥、气、热不协调,环境变差,使农作物产量整体下降。
(3)民勤县处于腾格里和巴丹吉林沙漠之间,风大沙多,尤其在春季,多风天气造成农田地表失水速度加快,作物生长期水分不足,加之每年6~9月气温较高,降水不足,蒸发量大,造成农作物失水和地表盐碱化,严重影响作物生长,使作物不同程度减产。
4对策及措施
(1)选择适宜树种。农田防护林带应选择深根性、窄冠、侧根不发达的树种,可尝试栽植樟子松。利用樟子松根系的根瘤菌来提高土壤氮元素含量。
(2)林带结构。林带配置应采用疏透结构,尤其是在环河片和湖区片的风沙害区,采用疏透结构最好,可减轻胁地作用。
(3)选择耐阴农作物。将耐阴农作物种植在林带遮阴一侧,如豆类、甜菜、洋芋、甘草等。
(4)切根贴膜。在田头距林带1.5~2.0 m处开沟,沟宽40~50 cm、沟深50~70 cm,沟底要水平,沟壁与沟底垂直且平滑,塑料膜宽70 cm、膜厚0.04 mm,将塑料膜贴在垂直平滑的沟外壁上靠农田的一侧,并贴沟底折回10 cm,回土填平后膜露出地面3~5 cm。贴膜时间以种完地开铲前为宜,在树木落叶后上冻前也可进行[2]。
(5)增施水肥。在作物种植前增施有机肥或腐熟优质农家肥,适量施入磷肥和钾肥,充分施入氮肥。尤其在林缘范围内要补充灌水量和施肥量,以满足林木和农作物两者对各种水分和养分的需要。
(6)加强抚育管理。对现有的农田林网加强抚育,适时进行间伐和适度修枝。
参考文献
[1] 黄宗文,孙凤华,肖立国.农田防护林胁地机理分析与调控[J].林业科技,2002,27(2):18-21.
[2] 薛灵芝,戴荣强.农田防护林林带胁地原因及对策[J].内蒙古林业,2001(4):30.