一种盐碱特困地灌木树种规模化造林方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及造林技术领域,特别是一种盐碱特困地灌木树种规模化造林方法。
【背景技术】
[0002](一 )江苏沿海盐碱特困地的立地特点和造林难点
[0003]江苏沿海为典型的於长型滩涂,可供林业应用的立地一般为新围垦、农田水利配套不到位的区域。这些立地土地耕作层浅,一般没有可耕作层,或耕作层在5cm以内。土壤结构差,土质为细腻粉砂质,颗粒小,无团粒结构;土壤板结、透气性差;土壤毛细管发达,土壤水分蒸发快,盐分表渗频繁、严重。土壤瘠薄,缺氮、缺磷、缺有机质,40cm表土土壤含盐量在0.1%到2%之间,土壤PH值8.6到8.9。
[0004]江苏沿海盐碱特困地水利设施和生产条件差,植物生长除了盐碱危害以外,还受到水、土、气等方面的不利影响,还易受旱灾、涝灾和风害危害,自然界没有适生的林木品种。
[0005]( 二 )江苏盐碱特困地造林技术现状
[0006]盐碱特困地造林涉及到盐碱地改良、造林材料选择、造林及管理技术等方面。
[0007]1.盐碱地改良技术
[0008]滨海盐碱地造林最重要的影响因子就是盐碱胁迫和土壤瘠薄。因此,盐碱地改良和降盐控碱是滨海盐碱地利用的重要前提条件。一般有生物法、物理法和化学法及综合改良法。
[0009]生物法
[0010]通过种植抗盐品种,可以起到增加土壤肥力和土壤微生物、改善土壤结构、抑制土壤水分过分蒸发等效果。生物改良法应用的植物一般为苜蓿、田菁、棉花、玉米等。生物改良法对碱土的改良效果优于盐土,其应用受到植物自身耐盐碱、耐涝和耐旱能力的限制,在重度盐碱地或土壤盐分浓度变化剧烈的立地效果较差,或不能应用。
[0011]⑵物理法
[0012]物理改良包含灌溉、覆盖等措施。依据水盐运动的特点,控制土壤水蒸发可减轻盐分表聚,达到改良的目的。研究显示在盐碱地上覆盖作物秸杆后,可明显减少土壤水分蒸发,抑制盐分表聚。秸杆覆盖是将农艺和水利相结合的综合措施,既起节水作用,又起培肥改土的作用。除利用秸杆覆盖外,生产上还广泛应用地膜覆盖进行盐碱地改良,它们在减少农田土壤无效蒸发,调节盐分在土体中的分布,高产量等方面皆有一定的作用。
[0013]⑶化学法
[0014]生产上常用的化学改良法是使用有机肥、酸性肥料以及磷肥、钾肥。碱化土壤的改良需加入含钙物质来置换土壤胶体表面吸附的钠或采用加酸或酸性物质的方法改良。增施含钙的肥料,可提高盐环境中植物的生存能力及抗病能力;增施钾肥、磷肥也能提高作物对盐胁迫的适应能力。
[0015]近年来,利用工业废料进行大规模改良盐碱地也得到学者的重视,国内报道利用磷石膏、柠檬酸渣、脱硫石膏以及沼气残渣、沼液等改良碱土都有显著作用。
[0016]2.耐盐林木新品种选育
[0017]我国耐盐植物育种水平基本与国际先进水平同步,与国外相似,大量的研究多集中在农作物,在树木和能源植物方面研究较少。在常规育种方面,我国对杨树、刺槐、水杉、柳树、黑松、木麻黄、桉树、胡杨、落羽杉、绒毛白蜡、国槐、柽柳、桑树、红树林树种和苦楝等数十个树种都开展过相关的研究,包含树种耐盐性评价和耐盐性无性系筛选等;对重点树种上提出了改良策略,如仲崇禄(2000)提出了木麻黄要从种、种源、家系、无性系各个水平开展防护林多性状综合选择;梁坤南等(2003)对尾叶桉11个种源、174个家系2、3年生试验林的生长与抗风性进行了测定,初步筛选出32个适合粵西生长的抗风速生家系。郝金标等(2004)分析了限制山东沿海防护林树种选择的5个方面的障碍因素,阐述了沿海防护林的树种选择原则,分别就山东沿海防护林建设中可选用的乔木、灌木、草本植物资源作了介绍。中国林科院热带林业研究所在红树林研究方面,承担了国家“八五”和“九五”的国家攻关项目,提出红树林造林树种的物候期、采种、种实贮藏、育苗、造林等配套技术,并有计划地把无瓣海桑、海桑、海莲、水椰等热带树种引种至广东和福建等地。总体上看,除红树林树种、木麻黄和柽柳等盐生树种外,近30年来,人工选育的可在江苏滨海盐碱地规模化造林的林木品种只有刺槐、白榆、苦楝、中山杉等有限的几个树种的良种,由于测定方法不统一,文献报道这些良种耐盐(NaCL)程度在0.2%-0.8%之间,但引入江苏滨海盐碱地实地造林时,在采取较强的工程措施时,可达到较高的成活率和生长量,可用于通道绿化或厂区绿化;在采用常规农业措施时,在含盐量0.3%、海拔2米左右的立地上,这些树种一般成活率极低,或成活后不能正常生长,在2-5年内死亡。
[0018]自从一些渗透调节基因和与植物盐胁迫反应相关的基因被分离和克隆出来,转基因育种技术越来越受重视。刘凤华等对BADH基因转入植物体内提高抗盐性的情况进行了研究;Gao等[认为转入codA基因后,柿树的耐盐性得到了有效提高Aervera等也获得了转入HAL2基因的耐盐柑橘。国内对胡杨耐盐锌指蛋白基因、Na+/H+反向运输载体蛋白基因、H+2AF2Pase基因和nhx基因等都进行了相关研究,在杨树耐盐性育种方面,有大量的遗传转化研究文献报道。从研究历史和技术成熟度方面看,林木耐盐性遗传转化育种尚处于探索阶段;此外,除盐分胁迫外,滨海盐碱地还有碱、干旱、淹水、土壤瘠薄等其它危害因子,在恶劣的自然条件下,都可以成为影响滨海盐碱地造林成败的关键因子,因此,采用遗传转化技术培育实用品种的难度更大。
[0019]虽然林木耐盐性育种具有较长的研究历史,但目前田间试验干扰因素多、实验条件可控性和一致性差,实验条件和试验结果的重复性差;而现代转基因技术尚处于探索阶段,林木耐盐性研究的理论基础仍然较为薄弱。因此,抗逆性林木品种选育仍需要充分利用物种的自身适应性特点,从基础的研究如广泛的种质资源和基因突变体的收集、筛选、整理做起,扎实地逐步提尚林木良种的抗逆性。
[0020]3.滩涂造林技术研究
[0021]前人的研究多集中在沿海防护林和农林复合经营等方面,涉及的多为堤、坝等经过工程集土的立地,或具备淡水灌溉条件,或土壤含盐量在0.1 %以下的立地。但在中等含盐、无淡水灌溉条件盐土的规模化种植技术方面,稀见相关研究。近年来,由于沿海开发规划推进,为满足沿海工业园区环境绿化的需要,相关单位开展涉足滨海盐碱特困地的工程造林技术研究和应用,在工程措施的基础上,陆续开展了土壤快速改良剂、大剂量有机肥应用、暗沟排盐、容器苗、隔盐阻渗等技术研究,这些研究对滨海重盐土的工程造林有重要意义,适于小区域、高成本、以绿化为目的的工程造林。在滨海重盐土造林方面仍停留在高垄、深沟、覆盖等传统技术水平,对如何合理选择造林树种(品种)以及与土壤快速改良、造林技术的综合应用,取得成效不大。
[0022](三)技术需求
[0023]伴随着江苏沿海开发进程的加快和深入,沿海开发范围逐步向海边推进。营造良好的生态环境、构建完善的沿海农林业经济结构是沿海各地政府的紧迫任务,造林绿化是生态环境建设的重要手段,近年来,一线海堤外以及在中等含盐(0.2%)以上立地的造林绿化需求量不断增加,迫切需要低成本、规模化应用的盐碱地造林技术。
[0024]综上所述,当前江苏沿海盐碱特困地不适应林木正常生长条件,缺乏规模化造林技术。目前在这类立地可以成熟应用的技术为暗沟排盐工程造林技术,但这种技术最大的缺点就是成本过高,只能应用于小区域的园林工程,难以规模化应用于林业生产。
[0025]暗沟排盐工程造林技术的主要技术流程为全面挖土 80厘米深(同时做造林土壤改良)、铺设塑料排盐管道系统、砂石隔盐层、回土(改良后的土壤)、造林、植草、灌溉。该技术的缺点体现在以下几个方面:
[0026]1、造林成本
[0027]现有技术每平方米造林成本在120元到200元之间,无法用于规模化造林生产。
[0028]2、生态影响
[0029]现有工程技术造林地需要引入大量砂石、塑料管等异质性难降解物质,林木无法与下层土壤形成完整的生态系统。虽然能够隔盐,但是即使在今后下层土壤自然降盐后,林木根系也无法从地下吸收水分和营养,林分需要定期浇水,否则容易受到干旱胁迫。
[0030]3.林木生长影响
[0031]现有工程技术由于铺设隔盐层后,林木的生长土层仅有60cm左右,影响到将来大乔木的尚生长。
[0032]4.管护成本高
[0033]现有技术由于植物层“不接地气”,造林后需要较