核桃(Juglans regia)是太行山區重要的生態經濟樹種,耐干旱瘠薄、抗病能力強,果實品質高,經濟效益可觀,核桃山地經濟林被普遍認為是適宜的林農復合經營的典型林分類型[1-2].近幾年,隨著優良核桃品種的大力推廣和核桃深加工水平的提高,核桃栽培面積逐年增加,形成了大面積的中幼齡林。這些中幼齡核桃林光照條件較好,土地空閑程度高,是發展林藥復合經營的良好對象。從現實情況看,核桃林下發展藥材種植是提高土地利用效率、提高水土保持效益和增加農民經濟收益的優良措施。核桃藥材復合經營中在藥材種類的選擇上要兼顧藥用植物林下的生長適應性、水土保持效果、種植技術難易程度、經營周期、經濟效益和市場銷路等多方面的因素,射干、菊花、桔梗、荊芥是我國傳統大宗中藥材種類,在林下間作種植有部分研究報道[3、5],本文選擇菊花、桔梗、射干和荊芥 4 種藥材進行了山地核桃林復合經營試驗。
1 研究區概況
研究區位于河北省西南部的涉縣,太行山東麓的深山丘陵區,地理位置北緯 36°17′~36°55′、東經 113°26′~114°,海拔 203~1562.9m,平均海拔1000m.本區屬暖溫帶半干旱半濕潤季風型大陸性氣候,年平均氣溫 12.4℃;1 月平均氣溫-7.3℃,7 月平均氣溫 25.4℃;年日照時數 2571.3h,太陽輻射年總量 5.0×105J/cm2,無霜期約 180d;年平均降水量 571.1mm,降水主要集中在 7、8 月,春旱發生頻繁且持續時間長,成為農林種植業生產的生態限制性因子。本區山地丘陵以褐土為主,植被區劃屬華北山地植物亞地區,地處中太行-呂梁山植物小區和南太行-中條山植物小區的過渡帶[6],植物種類豐富,主要植被類型有側柏林、油松林、櫟林和荊條-酸棗灌叢等。涉縣山多土少,耕地面積有限,山坡地、梯田及田埂坡腳多栽植核桃、花椒、柿子、黑棗等生態經濟樹種,形成了太行山區典型的山地經濟林,目前林下土地多種植玉米、黃豆、紅薯和少量小麥等農作物進行林農復合經營。
2 材料與方法
在涉縣白泉水村,以 7a 生早實核桃林為試驗材料,核桃樹株行距為 4.5m×5m,定植于白泉水村的溝谷臺地,土壤為石灰性褐土,土層深厚。
試驗林內核桃樹平均基徑 11.5cm,平均樹高4.5m,平均冠幅 3.9m×3.7m,平均枝下高 1.4m,郁閉度約 0.7.選擇射干、菊花、桔梗 3 種藥材在林下種植,射干于 2011 年秋季播種,用種量 60kg/hm2,保留株行距 35cm×8cm(處理 1);菊花于 2012 年帶根春季移栽,株行距 40cm×30cm(處理 2);桔梗于2011 年秋季播種,用種量 30kg/hm2,保留株行距30cm×5cm (處理 3)。以林內不種植作物為對照(處理 4)。每處理種植 3 個樹行,均保留 1m 寬行間帶以保障樹木生長。
以當年定植的核桃幼樹為試驗材料,間作種植荊芥,播種時間2012年6 月下旬,用種量22.5kg/hm2(處理 5);以林內種植黃豆為對照(處理 6)。
各處理采用常規管理方式,詳細記錄各種藥材和核桃的生長情況,于 2012 年的 8 月和 2013年的 7 月分別采用樣方法測定各處理調查林地植被蓋度和生物量,其中植被蓋度和生物量測定僅計算間作利用地,不包括保留的 1m 寬樹帶,生物量包括地上和地下生物量;藥材和作物收獲前采用樣方法測定產量,收獲后統計產量和收益;各處理分別實測中間樹行 15 株核桃的產量,折算成每公頃產量;核桃幼樹生長期結束后調查 30株幼樹的株高和新梢長。
3 結果與分析
3.1 核桃藥材復合經營對林地植被蓋度和生物量的影響
生長期對核桃藥材復合經營系統中各處理的地表植被蓋度和生物量進行了統計。結果顯示:種植藥材后林地植被蓋度和生物量較對照明顯提高。核桃盛果初期間作射干、桔梗和菊花后其地表植被蓋度有大幅度提高,尤其是這 3 種藥材均為 2a 生或多年生植物,植被蓋度的提高可截留雨季較大的降水和防止土壤侵蝕,并可減少土壤水分蒸發,增強了林地的水土保持功能。
核桃幼樹期種植荊芥較種黃豆的植被蓋度和生物量也有較大程度提高(表 1),這對于改善林地的水土保持功能有同樣的作用。林下生物量的提高說明林地的初級生產力增強,林地得到了較為充分的利用,這對于增強土壤肥力有著積極的促進作用?!?】
3.2 核桃藥材復合經營對藥材產量和收益的影響
核桃藥材復合經營,林地經濟收益較對照大幅提高,尤其是種植射干、菊花和桔梗 3 種藥材,當然種植藥材在種子、肥料和用工方面的成本也較高,但仍高于農作物的通常收入水平。根據近 3a 對該區核桃藥材收入和生產成本的調查數據,2a 生射干產量 1500~3000kg/hm2,2a 生桔梗產量2250~3000kg/hm2,1a 生菊花產量 750~1500kg/hm2,2a 生菊花產量 1125~2250kg/hm2,荊芥芥穗 1500~2250kg/hm2;按照平均的生產成本和市場銷售價格,初步估計各種類的純收入大約在 1000~2800 元/hm2·a 的水平,平均收入約22500 元/hm2·a,遠高于本區農業種植 7500~15000 元/hm2·a 收入(表 2)?!?】
3.3 核桃藥材復合經營對核桃生長和產量的影響
核桃藥材復合經營系統中,由于間作物在生長空間上和樹體的競爭,對水、肥吸收方面的相互影響,可能會對樹體的生長發育和產量形成負面影響。表 3 的調查結果顯示:種植藥材后處于結果期的核桃產量和幼樹期的生長量較對照并未出現明顯的差異。由于射干、桔梗和菊花分布根系較淺,菊花的主要開花期晚于核桃的生長期,而射干、桔梗根系膨大的關鍵期也在核桃收獲后,生長竟爭相對較弱,而且在管理上對樹體采取的保護措施和加大了施肥量,林下種植藥材并未使核桃減產。荊芥和核桃幼樹相比,植株較高大;但荊芥生長期短,此期核桃所需生長空間較小,因此對核桃的生長發育也未造成明顯影響?!?】
4 結論與討論
通過本次核桃藥材復合經營試驗可知,4 種林藥復合經營模式不會對核桃的生長發育和結果產生明顯的負面影響,且提高了林下空間土地的利用率,可獲得較好的經濟收入和增強林地的水土保持功能。
根據本區林藥復合經營生產藥材產量、收益和生產成本平均水平的調查,核桃+射干、核桃+桔梗、核桃+菊花和核桃幼齡林+荊芥 4 種林藥復合經營模式,在不影響核桃產量和生長的情況下,4 種藥材生長良好,可獲得較高的產量和理想的經濟收益,收入高于普通農作物。林藥復合經營使林地植被覆蓋率增加到 70%~90%,增強了水土保持功能。
參 考 文 獻
[1]李春友。農林復合系統中核桃冠層結構動態模擬研究[D].北京:中國林業科學研究院,2012.
[2]陳平,孟平,張勁松,等。華北低丘山區 2 種林藥復合經營模式的水分利用[J].東北林業大學學報,2014,(7):52-57,78
[3]魏勝利,王文全,秦淑英,等。桔梗、射干的耐陰性研究[J].河北農業大學學報,2004,27(1):52-57.
[4]王繼永,王文全,武惠肖。林藥間作系統光照效應及其對藥用植物高生長的影響 [J]. 浙江林學院學報,2003,20(1):17-12.
[5]史艷財,李承卓,鄒蓉,等。中藥材間作種植模式研究進展[J].北方園藝,2012,(16):180-183.
[6]王荷生,吳志芬,張鐿鋰,等。華北植物區系地理[M].北京:科學出版社,1997.