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【建国70年•印象水保】黄土高塬沟壑区沙棘良种试验示范

作者:闫晓玲  来源:黄河水土保持西峰治理监督局  点击数:1220   更新时间:2019-10-8  

        沙棘(拉丁学名:Hippophae rhamnoides Linn.)为胡颓子科沙棘属,是一种落叶性灌木。其特性是耐旱、抗风沙,可以在盐碱化土地上生存,因此被广泛用于水土保持。中国西北部大量种植沙棘,用于生态建设、沙漠绿化。沙棘果实中维生素C含量高,素有维生素C之王的美称。沙棘为药食同源植物。沙棘的根、茎、叶、花、果,特别是沙棘果实含有丰富的营养物质和生物活性物质,可以广泛应用于食品、医药、轻工、航天、农牧鱼业等国民经济的多个领域。沙棘果实入药具有止咳化痰、健胃消食、活血散瘀之功效。现代医学研究,沙棘可降低胆固醇,缓解心绞痛发作,还有防治冠状动脉粥样硬化性心脏病的作用。
1.沙棘的分布
        沙棘在我国水平分布的面积很大,从气候干燥寒冷的西藏、新疆、内蒙到炎热多雨的云南、贵州、四川。从河北、山西的土石山区到陕西、甘肃、宁夏、青海各省的黄土高原及青海高寒山区都有不同程度的分布。在垂直分布方面,华北山地800m以上,黄土高原3200m以下,青藏高原在3500~4500m之间多有沙棘丛林存在。沙棘生长发育的最适地区是降雨量在400mm以上,年平均气温5~14 ℃,无霜期110~210d的梁峁顶部、阳坡山地和河谷地带,在这些地方适宜与沙棘混交的树种有杨树、柳树、刺槐、山杏、榆树、油松等。我国目前主要的野生品种有:柳叶沙棘(即中国沙棘)、西藏沙棘、肋果沙棘,人工引种的沙棘主要有:1988年从俄罗斯引进的大果沙棘和1990年由中国林业科学院引入的蒙古人民共和国“乌兰格木”沙棘新品种。
2. 沙棘的生物学生态学特性
        2.1 沙棘的生物学学特性
        沙棘属植物常为灌木状,高2~4m,在条件优越处也可长成亚乔木状(5~8m)。柳叶沙棘树高可达10m以上。速生期为3~7a,一般需5年左右就要进行平茬,以便获的薪柴,同时,起到更新复壮的作用。枝条坚挺,枝刺多。枝条横切面由周皮、韧皮部、形成层、木质部和髓心组组成。木射线1~2列,分布均匀。木材为散孔材。叶对生,叶片披针形。叶柄长1~3mm,叶片密被磷片,叶面深灰绿色。叶征由角质层、表皮、栅栏状组织、海绵状组织等构成。单层、圆形、不含叶绿脸素的表皮细胞从两面保护叶肉。根系一般为水平根型,但也常发现“复合根型”,即垂直根与水平根均较为发达的类型,垂直根直扎深度可达3m以上。0~40cm土层为根系密集层,根量占72%,根长占54%,直径小于1mm的吸收根主要分布在该层。根蘖能力很强,当根系在表土内0~20cm水平延伸时,在0.5~1.0cm粗的根系上可萌发新株;以后会以新株为起点,继续向四周蔓延。根系比例大,截面积、干物质重均在70%以上。含水量和持水能力均较高。根系具有根瘤,固氮能力很强。花很小,单性,雌雄异株,风媒授粉。花芽为混合芽,生于当年生枝条叶腋,一般一个叶腋只生一个花芽。花芽仅在短丛生枝或枝龄较大的长枝上形成。通常雄花芽较雌花芽大2~3倍。3~4年开始结果,一般5~10年为结果盛期。果实呈黄、橘黄、橘红、红色等多种颜色,横、纵径无明显规律。呈扁圆形、或圆柱形、或圆形。
        2.2沙棘的生态学特性
        中国沙棘是广生态幅植物,喜光,耐大气干旱,耐寒,适应多种贫瘠土壤,是一种少有的适应能力很强的灌木或亚乔木。从对光照的要求来看,为喜光的强阳性树种;从对水分的要求来看,一般为中性树种。中国沙棘在太阳总辐射量为460~628kJ/cm2,≥0℃的积温3500~4000℃,≥5℃的积温3400~3900℃,降水量400mm~700mm的条件下均能生长。结构疏松、氧气含量较高的沙壤土、壤土、沙土适合于中国沙棘生长。
3.沙棘的试验示范
        2000年以前,黄土高原沟壑区的庆阳市燃料缺乏问题很严重,农村主要以农作物秸秆、树木的枯枝落叶以及畜粪作为生活燃料,极大的影响着农业生产和人民群众的正常生活。在燃料结构中,畜粪占16.25%,烧粪问题很突出,每年要烧掉大量的优质肥料,据推算每烧掉250kg纯粪就等于烧掉50kg的粮食。就也是导致不能高产,群众生活贫困的又一主要原因。
        上世纪八十年代初期,黄委会西峰水保站就开始对沙棘的育苗、造林技术以及沙棘的生态、经济和社会效益进行研究探索,发现营造沙棘林可为当地提供生活燃料、解决烧柴问题。从1983年开始在镇原县武沟乡进行沙棘的示范种植,当年春季采用种子育苗,当年苗高达到15cm,亩产苗量3200~45000株,同年秋季用一年生实生苗20000株,在三道崾岘风口处条件最差的荒坡造林,翌年春季成活率达到99.8%。首次自育自造沙棘林试验获得成功,到1985年底,全乡累计育苗221亩,产苗517万株,从外地调进苗木194万株,共营造沙棘林20610亩。解决了当地农村烧柴问题。
        经过试验测试,沙棘在黄土高塬沟壑区造林其生长迅速,产柴量高,是营造薪炭林的首选树种。它的根系发达,分枝能力强,甘肃镇原武沟8年生的产干柴量13.981t/hm2。它的燃烧火力猛,温度高,根据南小河沟流域的沙棘燃烧的热值,1.3t的沙棘干柴可相当于1.0t的安口原煤。则1亩沙棘林即可解决1个农民全年的生活用柴问题。黄土高原营造林棘林觖决了当地农民的燃料问题。中国沙棘生长迅速,生物产量高,在解决燃料问题的同时,枝叶还可作为饲料, 甘肃省人工沙棘林年产枝叶9660kg/hm2,天然沙棘林年产嫩枝叶3240~913 kg/hm2。嫩枝叶内含有粗蛋白24.15%、粗脂肪4.20%、粗纤维17.41%、无氮浸出物45.08%、钙1.08%、磷0.26%、灰分4.85%。
        沙棘除生长快、抗旱性强以外,其本身最大的优点是开发利用价值高,前景十分广阔。
4.沙棘良种的选育
        随着社会经济的发展,人民生活水平不断得到改善和提高,无污染的石油天然气替代了煤炭和薪柴。从营造沙棘薪柴林到生态林,发展到营造工业原料林和经济林为主要目标。沙棘油、沙棘饮料、沙棘茶、沙棘化妆品等沙棘产业大力发展,中国沙棘虽然有适应性强、生长速度快,根系发达等得天独厚的优势,但果实较小,果柄短、附着力强,棘刺多、果皮薄,果实手工采摘十分困难度。因此,在黄土高原地区,采果的主要方式为剪果穗法,对植株破坏较大,来年果实产量大大降低,从而造成沙棘工业原料供应不足,制约沙棘产业的发展。选育和引进果大棘少、果实易采摘的沙棘品种成了科技工作者迫切的任务。
        上世纪九十年代初,西峰站开启了良种沙棘选育的新征程。从1991年开始,西峰水保站在中国林科院的技术指导下,开展了沙棘良种选育工作,对从全国选优所获得的优良单株自由授粉种子,进行育苗,经过4年试验观测,选出了生态经济型优良单株4个,在南小河沟建立采穗母树林和苗木繁育基地,采用种子育苗和扦插育苗,繁育大量的良种沙棘苗木,通过《黄河水土保持生态工程齐家川示范区建设》和《黄河水土保持生态工程泾河流域砚瓦川项目建设》应用,营造沙棘良种纯林、混交林等水土保持林约3200hm2。
5.蒙古沙棘引进繁育
        蒙古沙棘(Hippophae rhamnoides ssp. mongolica)为胡颓子科落叶灌木,俗称“大果沙棘”。老枝粗壮,褐色;幼枝灰色或褐色,基本无刺或少刺。叶互生,先端钝尖。花螺旋状着生,呈塔形。果实呈阔椭球体或近圆球形,通常纵径大于横径,橘黄色、橘红色或深橘红色;果梗长。种子呈椭球体稍扁,具光泽。花期4月,果熟期6~7月(蒙中杂交沙棘为7~8月)。
        在我国新疆阿尔泰地区有天然分布。国内栽培种多引自俄罗斯和蒙古。引进大果沙棘品种百果重达53~100g,株产1.57~6.54kg,产量普遍很高,适用于降水量高或有灌溉条件地区,是建设沙棘工业原料林的优质主栽材料。蒙中杂交沙棘百果重为26~35g,株产2.63~3.25kg,产量较高,抗逆性较强,适用于自然降水量较多的地区,是建设生态经济林的优质主栽材料,以及建设沙棘工业原料林的辅助材料。繁殖可用扦插和分株等方法。
        果实、叶片是沙棘最有开发价值的部分,其中含有3大营养物质的碳水化合物、脂类、蛋白质(包括氨基酸),多种维生素、微量元素、无机盐、有机酸和其他生物活性物质,如黄酮类和酚类化合物、甾醇、果胶、三萜烯类等物质,对其开展提取和加工利用,是沙棘经济开发的物质基础。近年来的研究与实践取得了很大的成效,证实沙棘果实和叶片在心血管系统维护、消化系统维护、免疫系统维护、抗衰老、抗肿瘤、抗辐射等方面确实具有独特的作用,一系列沙棘药“准”字号药品以及食品相继开发出来。同时,枝干可用于加工生产人造板、颗粒燃料,进行生物发电等利用。各开发环节中出现的废料(果渣、果皮、碎屑等),均可以用来制作食用菌基料、饲料添加剂等。此外,围绕沙棘林还可以打造林下经济,如农林复合业、林下养殖等,特别是通过开展采摘、旅游观光活动,可以追求综合效益,宣传、带动、促进当地经济。
        从2013年开始,水利部沙棘开发管理中心委托西峰水保站先后开展了《俄罗斯“第三代”沙棘良种引进》专题《黄土高塬沟壑区国外沙棘优质资源引种试验》和水利部综合事业局财政项目专题《陇东黄土高塬沟壑区沙棘良种试验示范》, 于2014年和2018年在南小河沟水土保持科技园区内共建成沙棘良种试验示范基地28.9亩,其中2013年11月从俄罗斯引进第三代优质沙棘苗木11种2295株,国内优质沙棘对比苗5种170株,于2014年建成试验基地10.00亩,2018年建成示范基地,面积18.9亩,也是大果沙棘进行无性繁育的采穗圃,2019年采集嫩枝扦插枝条2.0万枝。
        引进的11种大果沙棘品种和国内栽培品种相比,具有果实大、果柄长、果枝无刺、果实易脱粒、胡萝卜素含量高、果实含糖量高、抗果蝇危害、容易采收等特点,其适应性强,产值较高,生长速度快,具有较高的水土保持功能和经济价值。该试验主要通过物候、生长量、抗逆性试验观测,选育出表现好、适合于工业加工开发、生态适应性好的沙棘良种,进行扩繁、建立采穗圃。
        2016年~2019年每年均进行引种品种和对照品种的嫩枝扦插育苗,4年共繁育良种沙棘苗木约55000株,推广到天水等黄土高原地区。
(责任编辑:张竿)  
 
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