陳英智, 李立新

(黑龍江省水土保持科學(xué)研究院, 黑龍江 牡丹江 157010)

?

東北黑土區(qū)埂帶植物樹莓栽培技術(shù)及其水土保持效益

陳英智, 李立新

(黑龍江省水土保持科學(xué)研究院, 黑龍江 牡丹江 157010)

摘要：[目的] 分析樹莓對土壤水分的影響及其水土保持和經(jīng)濟效益，為東北黑土區(qū)坡耕地水土流失綜合治理提供新的水土保持埂帶經(jīng)濟植物。 [方法] 在東北黑土區(qū)進行梯田埂和地埂栽植試驗。 [結(jié)果] 樹莓在埂帶上具有良好的適應(yīng)性,具有較好的保持土壤水分的作用。栽植第3 a樹莓小區(qū)土壤侵蝕量低于東北黑土區(qū)容許土壤流失量〔200 t/(km2·a)〕,保水率達到86.6%以上。樹梅在梯田埂上產(chǎn)值達17 200元/hm2,在地埂上產(chǎn)值達16 800元/hm2。 [結(jié)論] 樹莓在埂帶上水土保持效益顯著,可以在東北黑土區(qū)埂帶上栽植推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：樹莓; 埂帶; 蓄水保土; 經(jīng)濟效益

地埂和梯田是東北黑土區(qū)坡耕地水土流失綜合治理項目中采用的重要的水土保持措施[1-3]。東北黑土區(qū)地處北部冷涼地區(qū)，受特定氣候條件和立地條件的制約，適宜埂帶栽植的水土保持經(jīng)濟植物資源比較匱乏，目前埂帶常規(guī)栽植的水土保持植物只有紫穗槐和苕條等灌木，用以編織筐簍等，但隨著社會進步和人民生活水平提高，這些傳統(tǒng)埂帶植物基本喪失作為生產(chǎn)工具的使用價值，幾無經(jīng)濟收益[4-5]，多已不再采用。保持水土且經(jīng)濟效益較高適宜的埂帶植物資源匱乏已成為制約黑土區(qū)水土流失綜合治理的瓶頸[6-7]。樹莓為多年生落葉灌木，其果實是第3代水果的代表品種之一，因其富含各種營養(yǎng)元素，具有保健作用而備受人們喜愛[8]，可作為埂帶植物的供選植物資源。本研究旨在通過栽植在埂帶上的野生樹莓群體、個體的多年觀測，并對其在埂帶進行適應(yīng)性、蓄水、保土和經(jīng)濟效益進行分析評價，為東北黑土區(qū)坡耕地水土流失綜合治理提供新的水土保持埂帶經(jīng)濟植物。

1試驗材料與方法

1.1　試驗地概況

試驗地位于黑龍江省牡丹江市愛民區(qū)北安鄉(xiāng)的黑龍江省水土保持科學(xué)研究院牡丹江試驗站，129°35′56.2″E，44°38′17.6″N。地處東北黑土區(qū)范圍內(nèi)的黑龍江省東部低山丘陵類型區(qū)，海拔330 m，土壤主要為暗棕壤，主要成土礦物以元古代片麻狀花崗石為主，土層較薄，一般20—30 cm。土壤肥力較低，5—10 cm土層的土壤有機質(zhì)含量20.2 g/kg，全氮1.22 g/kg，全磷1.65 g/kg，pH值6.24～7.47。氣候?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L氣候區(qū)，年平均氣溫3.5 ℃，最高氣溫40 ℃，最低氣溫-34 ℃，年平均降水量542 mm，80%集中在6—9月份。年平均日照時數(shù)2 573 h，無霜期125 d，初霜一般在9月下旬，終霜4月下旬，≥10 ℃的有效積溫為2 620 ℃。

1.2　試驗設(shè)計

試驗區(qū)梯田為水平梯田，坡面坡度為8°，坡向為東西向，單個田面寬10 m，埂長132 m，埂高1.43 m，埂水平寬度2.05 m，下坎斜面長2.50 m，坡度為35°。供試植物在埂上栽植3行，株行距為0.5 m×1.0 m；地埂地面坡度5°，坡向為南北向，埂間距15 m，單埂長35 m，埂底寬1.5 m，頂寬0.4 m，高度0.86 m，下坎斜面坡長1.5 m，坡度35°。供試植物在埂和坎上栽植2行，株行距為0.5×1.0 m。供試植物為樹莓，引自黑龍江省林口縣的野生品種。在埂帶上設(shè)置徑流觀測小區(qū)和對照徑流觀測小區(qū)，3次重復(fù)，其中梯田埂徑流小區(qū)長2.5 m，寬2 m，高0.4 m。水平投影面積為4.08 m2。每個小區(qū)內(nèi)定植樹莓11株，坡上栽4株，中間栽3株，坡下栽4株，株行距為0.5 m×1 m；地埂徑流小區(qū)長1.5 m，寬2 m，高0.4 m，小區(qū)斜坡面積為3 m2(1.5 m×2 m)，水平投影面積2.44 m2，小區(qū)內(nèi)定植樹莓7株，埂上栽4株，坎上栽3株，株行距為0.5 m×1 m。本研究起始于2011年，水土保持效益觀測和經(jīng)濟效益評價在樹莓栽植第2年開始，引進樹莓栽培管理措施基于樹莓栽植及后2年的觀測和調(diào)查數(shù)據(jù)。

1.3　研究方法

1.3.1泥沙和徑流量測量采取樹莓供試品種徑流小區(qū)與裸露(對照區(qū))徑流小區(qū)各項試驗指標數(shù)據(jù)相對比的試驗方法。一次降雨產(chǎn)流后，供試植物小區(qū)比對照小區(qū)減少的徑流量占對照區(qū)徑流量的百分比稱之為保水效應(yīng)，供試植物小區(qū)比對照小區(qū)減少的土壤沖刷量占對照區(qū)沖刷量的百分比稱之為保土效應(yīng)，每次降雨產(chǎn)流結(jié)束后，量算集流桶的水及泥沙總量，人工取樣，烘干、稱重、計算。

保水效應(yīng)：Cw=(1-W/Wck)×100%

(1)

保土效應(yīng)：Cs=(1-S/Sck)×100%

(2)

式中：Cw——保水效應(yīng)；Cs——保土效應(yīng)；W——供試植物徑流小區(qū)的徑流量；S——供試植物徑流小區(qū)的土壤沖刷量；Wck和Sck——對照小區(qū)的徑流量和沖刷量。通過觀測計算得到保水效應(yīng)和保土效益值來衡量固埂防沖能力，從而分析出供試植物的水土保持效益。

1.3.2土壤含水量測量間隔固定時間用土鉆取土樣測定土壤含水量，深度分別為0—10，10—20，20—30，30—40 cm，鋁盒直徑40 mm，高20 mm，烘干法測定。結(jié)果計算：

水分(干基)=〔(m1-m2)/(m2-m0)〕×100%

(3)

式中：m0——烘干空鋁盒質(zhì)量(g)；m1——烘干前鋁盒及土樣質(zhì)量(g)；m2——烘干后鋁盒及土樣質(zhì)量(g)。

1.3.3經(jīng)濟效益觀測樹莓經(jīng)濟效益(元/hm2)=鮮果量(kg/ hm2)×果實當年市場價格(元/kg)。

2埂帶上栽培管理技術(shù)

樹莓是薔薇科(Rosacese)懸鉤子屬(Rubus)小漿果類果樹，為落葉灌木，直立性強，株高50～120 cm，莖粗0.8～1.7 cm，分枝較多，葉片為深綠色、有光澤、葉片背面為灰白色，葉片為三出羽狀復(fù)葉，互生。葉尖鈍、略向下，葉緣鈍鋸齒、葉基心臟形，茸毛密，葉面有皺?？偁罨ㄐ颍閮尚曰?，花蕾期粉紅色，盛花期白色，花瓣5枚，花萼5枚、雄蕊多著生在花萼上，雄蕊略高于雌蕊。萼片綠色，花冠直徑2.5 cm左右。枝條上常密生皮刺或刺毛，其上抽生結(jié)果枝[9]。果實始熟期為每年8月上旬，采摘期可持續(xù)2個月。種苗處理：栽植前先對供試種苗分別進行修剪，剪掉過長的側(cè)根，2年生苗木保留6～10 cm，3年生苗木保留10～15 cm，然后再修剪根上部枯枝，畸形枝，為防止結(jié)果枝相互摩擦掉果，應(yīng)剪除疊枝、搭枝，以保證樹冠內(nèi)通風透光。對2～3 a生的樹莓每墩只保留2～3個主莖即可。經(jīng)過修剪的種苗栽植后緩苗快、成活率高，又能促進根系和枝條發(fā)育旺盛，增強抗病力。

(1) 合理密植。梯田埂上栽植供試植物，由于坡度大，不方便操作，刨坑時只能站在坡下。穴的直徑在25～30 cm，沿坡面方向上、中、下挖3行，呈“品”字形，穴距50 cm，行距100 cm，穴深25 cm。穴挖好后施底肥，當年栽植每公頃施復(fù)合肥150 kg。施肥后用少量表土在穴內(nèi)拌均勻，再放苗培土。當穴內(nèi)培土一半時，進行灌水，待水入滲后重新覆土整平坡面。地埂供試植物與梯田埂上栽植方法相同，只是地埂上栽植2行。

(2) 擇土施肥。一般情況下，地埂及梯田埂土壤養(yǎng)分含量較低，由于機械筑埂，底土上翻，造成有效土層均為底土。在這種情況下栽植地埂植物必須要多施農(nóng)家肥。植物主要從土壤中吸收養(yǎng)分，科學(xué)有效的施肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)，促進土壤微生物的活動，提高土壤保肥保水能力，從而增加植物的生長量，達到豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。試驗區(qū)土壤有機質(zhì)含量為20.2 g/kg，屬于偏低含量；pH值在6.2～7.97，基本屬于中性土壤；氮磷鉀含量均偏低，堿解氮，速效磷、速效鉀的分析值也呈現(xiàn)偏低狀態(tài)，根據(jù)以上情況，需要補施復(fù)合肥料。施肥時間在4月中下旬，結(jié)合第一次除草后刨穴追肥，刨穴時要在植物根際上方。距離根莖20 cm左右刨穴，穴的深度在15 cm左右。深施化肥能減少氨的揮發(fā)，便于植物根系吸收利用，能顯著提高和延長肥效。尤其是在梯田埂斜坡上施肥更要深施，因為坡度大，在幼苗期或植物枝葉未完全覆蓋坡面前，當遇到大雨，表土沖刷嚴重，施肥過淺，肥料很容易流失，造成浪費。

(3) 追肥。隨著苗齡的增長，樹體對養(yǎng)分的需求量也逐漸增大，為保證樹莓的產(chǎn)量和質(zhì)量，每年春追施1次腐熟有機肥或復(fù)合肥料，在根系采用放射狀溝施，施肥后蓋好表土。

(4) 病蟲害防治。樹莓抗逆性強，少有病蟲害發(fā)生[9]。樹莓果實在結(jié)果期偶見食心蟲危害，嚴重時整株果實被蛀。在生長季節(jié)少見葉面蚜蟲和紅蜘蛛。對樹莓蚜蟲及紅蜘蛛的防治方法，可用40%氧化樂果乳油1 500倍液，或50%辛硫磷乳油2 000倍液以及50%敵敵畏乳油1 000～1 500倍液對葉面進行噴灑。食心蟲的防治方法，在每年5月末至6月中下旬用50%辛硫磷乳油250倍液噴灑地面殺死越冬幼蟲。在成蟲產(chǎn)卵盛期及幼蟲入果前噴灑2.5%敵殺死乳油2 000倍液，間隔10 d左右在噴灑一次。樹莓的病害發(fā)生率很低，僅有個別植株出現(xiàn)立枯病和葉銹病，可以選擇用40%滅菌丹可濕性粉劑500～600倍液噴霧，也可以用放銹鈉或敵銹酸250 g兌水60 kg噴霧。

3結(jié)果與分析

3.1　蓄水保土作用

栽植第1年未進行徑流和泥沙觀測，第2年觀測期降雨量為415 mm，對照小區(qū)產(chǎn)流次數(shù)24次，處理小區(qū)產(chǎn)流19次，第3年觀測期降雨量為388 mm，對照小區(qū)產(chǎn)流18次，處理小區(qū)產(chǎn)流12次。

徑流量和泥沙量數(shù)據(jù)顯示，栽植第2年和第3年，梯田埂樹莓保水效應(yīng)分別達到81.92%和92.32%，保土效應(yīng)分別達到89.84%和94.21%；地埂樹莓保水效應(yīng)分別達到了72.38%和86.63%，保土效應(yīng)分別達到了85.41%和94.21%。樹莓對梯田埂和地埂徑流量和泥沙量均有較大影響，說明樹莓具有良好的蓄水保土功效(表1)。

表1　不同保持措施蓄水保土效應(yīng)分析比較

3.2　土壤含水量測量

土壤含水率的高低是影響植物生長的重要因子之一[10-12]，觀測0—10，10—20，20—30，30—40 cm深度土壤含水率，栽植第一年、第二年和第三年樹莓在梯田埂和地埂上平均含水率比對照分別高出8.3%和8.5%；11.4%和8.6%；11.9%和10.5%，在梯田埂上和地埂上含水量顯著高于對照，說明樹莓具有較好的保持土壤水分的作用(見表2)。

3.3　經(jīng)濟效益分析

樹莓是第三代水果的代表品種之一，果實柔嫩多汁、營養(yǎng)豐富，氨基酸、鐵、鉀、磷的含量都高于蘋果、葡萄等傳統(tǒng)水果；風味獨特，口感好，長期食用可提高人體免疫力，增強體質(zhì)，健美減肥，美容，抗衰老，另外，果實還可以加工成果醬、果酒、果凍、果汁飲料、果汁糖漿等系列食品，樹莓果實速凍、馬林果醬、香莓酒，樹莓果汁深受國內(nèi)外消費者歡迎，是著名的出口創(chuàng)匯物資[10]。同時，樹莓具有天然色素添加劑的特殊用途，在蘋果、山楂等清涼飲料中加入樹莓汁后，色、香、味更佳，別具一格。其次是SOD和鞣化酸含量較高，具有延緩人體衰老和抗癌作用，還有助于治療因肥胖導(dǎo)致的疾病。樹莓在梯田埂上栽植第2年和第3年產(chǎn)量分別達到512 kg/hm2和1 720 kg/hm2，產(chǎn)值分別達到了5 120元/hm2和17 200元/hm2。在地埂上栽植第2年和第3年產(chǎn)量分別達到634 kg/hm2和1 680 kg/hm2，產(chǎn)值分別達到了6 340元/hm2和16 800元/hm2。增長幅度分別達到了235.9%和165.0%(表3)。樹莓的豐產(chǎn)年限在4~8 a，以后隨著苗齡的增長，鮮果的產(chǎn)量將會逐年提高，埂帶樹莓經(jīng)濟效益遠高于一般的農(nóng)作物。

表2　樹莓梯田埂和地埂的土壤含水量　%

表3　不同埂帶樹莓經(jīng)濟效益分析

4結(jié) 論

(1) 樹莓根系發(fā)達，根蘗發(fā)生力強，繁殖快，病蟲害種類大大少于其它埂帶植物，在埂帶上有較好的適應(yīng)性，是一種優(yōu)良的水土保持經(jīng)濟灌木，可在東北黑土區(qū)的埂帶上大面積推廣應(yīng)用。

(2) 栽植第2年埂帶對照區(qū)表現(xiàn)為強烈侵蝕和中度侵蝕，樹莓試驗區(qū)表現(xiàn)為輕度侵蝕。第3年埂帶對照區(qū)侵蝕強度均為輕度，樹莓小區(qū)侵蝕強度降到微度，土壤侵蝕量低于東北黑土區(qū)容許土壤流失量〔200 t/(km2·a)〕[13]，滿足水土保持功能要求。栽植第3年樹莓在梯田埂和地埂的保水率分別達到了92.3%和86.6%。

(3) 樹莓具有較好的保持土壤水分的作用，栽植第2年和第3年在梯田埂和地埂上含水量比對照分別高出11.4%和8.6%，11.9%和10.5%。

(4) 在梯田埂上栽植第3年產(chǎn)量1 720 kg/hm2，產(chǎn)值達到17 200元/hm2。在地埂上第3年產(chǎn)量1 680 kg/hm2，產(chǎn)值16 800元/hm2，是具有較高經(jīng)濟價值的水土保持經(jīng)濟植物。

[參考文獻]

[1]徐友信,劉金銅,李宗珍,等.我國梯田及生物埂的研究現(xiàn)狀及展望[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(9):4228-4230.

[2]孫浩峰.甘肅省埂坎資源利用區(qū)劃研究[J].水土保持研究,2006,13(5):74-76.

[3]王喜龍,蔡強國,王忠科,等.冀西北黃土丘陵溝壑區(qū)梯田地埂植物籬的固埂作用與效益分析[J].自然資源學(xué)報,2001,15(10):74-79.

[4]孫輝,唐亞,陳克明,等.等高固氮植物籬控制坡耕地地表徑流的效果[J].水土保持通報,2001,21(2):48-51.

[5]蘇建平,仵彥卿,黎志恒,等.黑河下游河岸綠州區(qū)包氣帶土壤水分與植被生長狀況的研究[J].西北植物學(xué)報,2004,24(4):662-668.

[6]陳英智,李立新.東北黑土區(qū)藍靛果埂帶栽植技術(shù)及其水保效益[J].水土保持通報,2014,4(4):165-168.

[7]陳英智,李立新.刺五加在東北黑土區(qū)埂帶上的生態(tài)適應(yīng)性及水保效益研究[J].水土保持研究,2014,(4):138-142.

[8]王學(xué)勇,張均營,劉勇宏.樹莓和黑莓的栽培現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].河北林業(yè)科技,2009(12):41-43.

[9]姜河,修英濤,蔡騫.我國樹莓發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化前景分析[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(2):45-48.

[10]段義字.埂坎林草對梯田土壤水分及作物產(chǎn)量的影響[J].人民黃河,1995,17(8):23-24.

[11]王喜龍,蔡強國,王忠科.不同生物埂生態(tài)效益的模糊對比分析與評價[J].土壤侵蝕與水土保持學(xué)報,1999,5(3):27-32.

[12]唐書鋒,楊鑫.黃土河小流域植物護埂模式及效果研究[J].中國水土保持,2003(3):27-31.

[13]水利部水土保持司.SL-190-96土壤侵蝕分類分級標準[S].北京:中國水利水電出版社,1997.

Cultivation of Raspberries on Earth Bank and Its Benefits in Black Soil Region of Northeast China

CHEN Yingzhi, LI Lixin

(HeilongjiangInstituteofSoilandWaterConservationScience,Mudanjiang,Heilongjiang157010,China)

Abstract：[Objective] To analyze the effect of soil moisture content of the raspberries and its soil and water conservation and economic benefits in order to provide a new kind of economic plant used in soil and water conservation for farmland comprehensive control of soil and water loss in the Northeast China. [Methods] The field experiment both in terrace and earth bank was carried out in the black soil region in Heilongjiang Province, Northeast China. [Results] The raspberries had good adaptability and capability of soil and water conservation. At the third year after raspberries were planted, the soil erosion was lower than 200 t/(km2·a), the soil erosion tolerance in the black soil region of Northeast China. At the same time, the water-retention rate was as high as 86.6%, and the economic income of raspberries in terrace and earth bank respectively reached 17 200 yuan/hm2and 16 800 yuan/hm2. [Conclusion] The raspberries had great benefit of soil and water conservation and should be recommended to plant in terrace and earth bank in the black soil region of Northeast China.

Keywords:raspberries; earth bank; soil and water conservation; economic benefit

文獻標識碼：A

文章編號：1000-288X(2015)03-0182-04

中圖分類號：S157.1

收稿日期：2014-12-23修回日期：2014-12-31

資助項目：黑龍江省科技廳科技攻關(guān)項目“低山丘陵區(qū)水土流失綜合治理示范與水土保持效益研究”(GB08 C2004-02)。

第一作者：陳英智(1966—),女(漢族),黑龍江省延壽縣人,碩士,高級工程師,從事水土保持生態(tài)建設(shè)研究。E-mail:yingzhichen@163.com。