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幼龄胶园间种非胶树木效应评价研究

2016-01-15吴志祥+谢贵水+杨川+祁栋灵+陈俊明+林

热带农业科学 2015年12期

吴志祥+谢贵水+杨川+祁栋灵+陈俊明+林位夫+李晓波+李文海

摘 要 为研究新型的防风减灾栽培措施,减少风害对橡胶种植业的影响,试验设计在风害较大地区的幼龄胶园行间间种不同组合的非胶树木,研究其防护效应。研究表明:橡胶树幼龄胶园间种非胶树木,能有效减轻常风的平均风速和最大风速,对强台风有抵御作用,能有效提高存树率;橡胶幼林间种非胶树木,对橡胶幼树的光合水分生理生态影响较小,间种后的橡胶幼树粗生长和高生长没有受到明显抑制。试验中不同橡胶品种间种不同非胶树木,橡胶幼树的光合水分生理生态因子、粗生长和高生长虽无显著差异,但仍表现有差异,这说明不同橡胶品系受间种的非胶树木的影响不同。

关键词 幼龄胶园;间种;防风效应;光合水分生理生态

分类号 S718.52;S753.53

Effect Evaluation of Interplanting Different Non-rubber Trees

in Young Rubber plantations

WU Zhixiang1) XIE Guishui1) YANG Chuan1) QI Dongling1)

CHEN Junming1) LIN Weifu1) LI Xiaobo2) LI Wenhai2)

(1 Danzhou Investigation & Experiment Station of Tropical Crops, Ministry of Agriculture /

Rubber Research Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737;

2 Wenchang Rubber Research Institute of Hainan State Farms / Wenchang Experimental Station,

China Industry Technological System Construction of Natural Rubber, Wenchang, Hainan 571347)

Abstract In order to study and develop new cultivation measures of wind-resistant and disaster-reduction for rubber plantations, the experiment has been designed to interplant different non-rubber trees between young rubber plantations in larger wind damage areas and to study the protective effect. The results show that the average and maximum wind speed of constant wind can be effectively reduced, strong typhoons can be resisted and the rate of preservation trees can be increased effectively, too, with interplant different non-rubber trees between young rubber plantations. There are little impact to photosynthetic and water physio-ecological factors of young rubber trees, no significant inhibition to the diameter and high growth of young rubber trees with interplant non-rubber trees between them. There are some little differences in photosynthetic and water physio-ecological factors, the diameter and high growth among different non-rubber trees interplanting in different rubber cultivars which illustrates that different rubber cultivars will be influenced by different non-rubber trees interplanting.

Keywords young rubber plantation ; interplanting ; windproof effect ; photosynthesis and water physio-ecology

中国是在非传统植胶区种植天然橡胶,风害是制约中国橡胶种植业发展的主要限制因子之一,中国不少植胶区普遍存在着不同程度的风害影响,尤其是海南和广东的大部分地区[1-4]。传统的橡胶树抗风栽培措施,如防护林建设,对减轻风害的影响起到了积极的作用[5]。但近年来,防护林的建设已基本陷于停滞状态,原有的防护林也遭到破坏。这其中主要有2方面的原因:一方面是由于防护林占据了大量的生产用地(约占植胶面积的20%),植胶者种植纯防护林的积极性不高;另一方面,也是更重要的原因,是种植防护林容易引发防护林地的土地权属纠纷等问题,使纯防护林的建设难于实施,因此需要研究新型的防风减灾栽培措施,以减少风害对橡胶种植业的影响,增强中国天然橡胶产业的国际竞争力。

从幼龄胶园开始,通过在常规橡胶园的行间间种不同组合的非胶树木(乡土树种,有一定的经济价值)以及对非胶树木有计划地疏伐管理等,最后在橡胶树行间保留1~2行非胶树木并与橡胶树长期共存,以营造一个相对静风环境,或削弱风压,减轻橡胶林特别是一些高产但抗风性能较差品种的胶园风害,或提升胶园整体抗风能力,保存更多的有效割株,同时利用胶园空间种植非胶树木增加产出,以提高橡胶园的总体经济效益。在此思路指导下进行试验,研究幼龄胶园间种非胶树木,探讨其间种效益。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验在海南岛橡胶种植风害相对较严重的东部文昌地区,试验地位于海南农垦文昌橡胶研究所2队(19°36′37″N,110°38′33″E)3个试验林段。橡胶树2012年7月种植,橡胶树栽培品系为热研7-33-97、文昌217和文昌11,均为无性系繁殖苗。非胶树木也于2012年7月份种植,品种为火力楠(Michelia macclurei)、米老排(Mytilaria laosensis),均为种子苗。

1.2 方法

试验为裂区设计,品种为整区,间种为裂区。每个试验林段分9个处理,每个处理40~60株(因地形原因,各处理橡胶树数量有差异),3个品系随机布置,9个处理又划分3个裂区,胶行间种火力楠、米老排和无间种空白对照。详细种植配置如表1示。

试验区橡胶树常规定植,种植规格为3 m×7 m,间种试验在胶行正中间进行,每个胶行间种1行非胶树木,与橡胶树呈“品”字形种植。橡胶幼树进行常规抚管。对间种的非胶树木每年定期修剪多余分株,保留2~3根直立主杆,确保其冠幅不致过大而导致对橡胶幼树的遮荫。

橡胶树和非胶树木在每年年底测定其生长状况,包括茎粗生长和高生长数据。另外,在2014年5月下旬晴天测定了胶园间种非胶树木后,对胶林内外常风及树木光合水分生理生态等因子进行测定。测定期间,火力楠树高2.5~4.0 m,冠幅0.8~1.0 m;米老排树高3.5~5.5 m,冠幅1.0~1.5 m。胶林环境内外平均风速和最大风速测定仪器为热线式风速仪(TES-1340,台湾泰仕电子),测定风速高度为1.5 m,测定位置距胶行间水平距离1.5 m。测定橡胶幼树光合水分生理生态因子测定仪器为便携式光合测定系统(LI-6400,美国基因科技),主要测定其光合水分生理生态因子日变化情况。

2014年“威马逊”(2014年7月15日)和“海鸥”(2014年9月16日)2次大台风均在海南文昌登陆,台风过后调查了橡胶小苗的存株率(以风害<5级为准),并于2014年底测量橡胶小苗的径粗和苗高,进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 间种非胶树木防风效应评价

利用风速仪测定橡胶林林间平均风速和最大风速,进行比较,橡胶林间种非胶树木,会有效减轻平均风速和最大风速(图1)。

从图1-A可知,观测时段,无间种的橡胶林林间平均风速大于有间种的橡胶林林间平均风速,间种米老排树种的橡胶林林间平均风速最低。试验的2种间种非胶树木中,米老排相比火力楠生长相对茂盛,枝长叶大,在橡胶林更能有效降低平均风速。从图1-B可知,观测时段,橡胶林林间间种非胶树木对最大风速的降低效应与其降低平均风速类似,无间种林间最大风速最高,间种火力楠的林间最大风速次之,间种米老排的林间最大风速最低。本试验初步证明橡胶林林间间种非胶树木对抵御常风有效。

试验区为海南省东部地区,常有台风经过。2014年2次大台风均在海南文昌登陆,试验区橡胶小苗经历台风后,调查苗木损害较小,详细结果见表2。很明显,在同一个橡胶品系内,间种米老排的存树率>间种火力楠的存树率>无间种的存树率。这2次台风过后的调查也表明,橡胶林林间间种非胶树木对抵御台风也有一定功效。

橡胶林林间间种非胶树木有一定的防风效果,实际可用疏透结构的林带防风效应[6]解释,橡胶林间种非胶树木,可认为是疏透度0.3左右疏透结构的林带,一般在树高3~5倍范围内风速最小,然后逐渐恢复原来风速。

2.2 间种非胶树木对橡胶树光合水分生理生态的影响

如图2所示,橡胶幼树林间间种非胶树木,并没有形成遮荫,各个不同橡胶品系内间种与不间种、间种不同的非胶树木,对橡胶幼树的光合作用日动态影响不明显,相互间没有显著差异。各个橡胶品系幼树的光合作用日动态均表现为双峰型,但因种植胶树地形为东南坡向,故午后高峰表现均低于上午的高峰。

如图3所示,橡胶幼树林间间种非胶树木,对橡胶幼树的蒸腾作用日动态影响不明显,各个不同橡胶品系内间种与不间种、间种不同的非胶树木,相互间蒸腾作用没有显著差异。但在高温时段,无间种的橡胶树蒸腾作用略强于其它有间种的橡胶树,说明橡胶幼树间种非胶树木会稍微降低橡胶树的蒸腾作用(但差异不显著)。各个橡胶品系幼树的蒸腾作用日动态均表现为单峰型,但因橡胶品系不同而有差异。比如文昌217品系蒸腾作用最高峰出现在午后14:00左右,文昌11品系蒸腾作用最高峰出现在正午12:00左右,而热研7-33-97品系则最高峰并不明显,相对较平缓。

2.3 间种非胶树木对橡胶树生长的影响

2014年底测量橡胶幼树的茎粗,结果比较如图4所示。试验研究的3个橡胶栽培品系中,热研7-33-97品系除间种米老排树种的橡胶幼林茎粗生长显著低于间种火力楠和无间种的橡胶幼林外,其余2个栽培品系文昌217和文昌11,无论是间种或不间种、间种火力楠还是间种米老排,茎粗生长上均无显著差异。究其原因,可能是热研7-33-97品系,因本身生长迅速、茎粗增加较快,受间种生长较为茂盛的米老排影响较大,而导致受间种树种影响,间种火力楠和无间种相差无几;文昌217和文昌11品系,本身生长较弱(尤其文昌11),受间种树种影响较小。

另外,对3个橡胶品系而言,适当间种生长不是特别茂盛树种(如火力楠),可能因间种增加湿度、降低温度等原因而加速其增粗(3个品系中,间种火力楠的橡胶幼树增粗情况均比无间种优)。

2014年底测量橡胶幼树的高生长情况,结果比较如图5所示。试验研究的3个橡胶栽培品系中,无论是间种或不间种、间种火力楠还是间种米老排,橡胶幼树高生长上均无显著差异。从数值上看,部分品系的橡胶幼树因与间种树竞争生长资源,刺激其高生长,而导致比没有间种的橡胶幼树长得更高。

3 讨论与结论

3.1 橡胶幼林胶园间种非胶树木防风效应

橡胶幼树间种非胶乡土树种,能有效减轻常风的平均风速和最大风速,对强台风有一定防护作用,能有效提高存树率。在橡胶风害较为严重地区,橡胶幼林林间间种非胶树木不啻为较好选择。

3.2 间种非胶树木对橡胶幼树的影响评价

橡胶幼林间种非胶树木,对幼树的光合水分生理生态影响较小,间种树木没有对橡胶树形成遮荫。当然如间种后期形成遮荫,那就要考虑间伐或皆伐。

间种后的橡胶幼树粗生长和高生长没有受到明显抑制。多数橡胶品系间种非胶树木试验均表明,间种与不间种或者间种不同非胶树木,对橡胶幼树粗生长和高生长无显著差异。

橡胶幼林间种非胶树木,有防风效应,对橡胶幼树生长无影响,并且非胶树木长大后可提供一定量的木材,这是个一举多得的种植方案。

3.3 间种树种的选择等问题

试验中不同橡胶品种间种不同非胶树木,橡胶幼树的光合水分生理生态因子、粗生长和高生长虽无显著差异,但仍表现不同,这说明不同橡胶品系受间种的非胶树木的影响不同。试验中3种橡胶栽培品系,本身生长特性有差异;间种的2种非胶树木生长特性也有差异,对橡胶幼树影响也表现不同。比如间种树种米老排,似乎可促进文昌217的粗生长,而对热研7-33-97和文昌11的粗生长有抑制作用;米老排可促进热研7-33-97和文昌217的高生长,对文昌11的高生长似乎有抑制作用。此试验只选用了2个非胶树木,本课题组还在广东的红十月农场进行了类似的试验,间种树种选择了油茶、大叶桃花心木,试验结果与本试验类似,但不同非胶树木间略有差异。因此,间种非胶树木时,选择适当的树种也是个重要的问题。

另外间种试验中,本课题组选用的间种模式是在胶树行间呈“品”字形间种非胶树木,至于其它的间种模式,也有必要进行试验,选择最为合理的间种模式。

参考文献

[1] 连士华. 橡胶树风害成因问题的探讨[J]. 热带作物学报,1984,5(1):59-72.

[2] 林位夫. 橡胶树抗风减灾栽培措施改进的探讨[J]. 中国热带农业,2007(3):7-9.

[3] 符晓虹,郑育群. 海南橡胶的气象灾害分析[J]. 气象研究与应用,2014,35(3):54-57.

[4] 吴小宁,方伟华,林 伟,等. 海南橡胶树热带气旋风灾易损性评估[J]. 热带地理,2015,35(3):315-323.

[5] 王秉忠,黄金城,丘金裕,等. 海南岛中风害区山地橡胶树(台)风害规律及防护林营造技术的研究[J]. 热带作物学报,1986,7(1):37-54.

[6] 姜凤岐,周新华,付梦华,等. 林带疏透度模型及其应用[J]. 应用生态学报,1994,5(3):251-255.