喀斯特地区桑树种植建议思考

喀斯特地区桑树种植建议思考

摘要:贵州有超过一半的面积上分布着喀斯特地貌,喀斯特地区与常态地貌地区具有显著的差异,具有缺水、少土、高pH值,高钙等特征,对植物生长具有显著的影响,因此,喀斯特是贵州农业生产中必须特别考虑的问题,针对喀斯特地区的这些特性,分析在喀斯特地区进行桑树种植和生产可能面临的一些问题,提出加强农业基础设施建设、加快适生桑树品种选育、充分利用桑树生产的产品以及提高土地的时空利用率等措施,以期为贵州喀斯特地区桑树生产提供一定的参考。

关键词:喀斯特;桑树种植;建议措施;贵州

桑树种植是我国的传统农业项目,具有很长的生产历史和很大的种植范围,近年来,随着“东桑西移”的过程,贵州成为重要的桑生产承接地,给贵州的桑树产业带来很大的机遇。喀斯特在贵州占据着重要的地位,具有本身特殊的性质,喀斯特环境的退化会产生石漠化景观,带来极其严重的生态后果。在喀斯特地区开展桑树生产会带来什么挑战,如何在喀斯特土地上种好桑树。首先需要弄清楚贵州喀斯特的实际情况,针对这些情况提出应对措施对于桑树生产具有重要意义。

1喀斯特定义及其特点

喀斯特是指水对可溶性岩石(碳酸盐岩、硫酸盐岩、石膏等)进行溶蚀等作用过程,溶蚀过程中残留酸不溶物等物质是喀斯特地区土壤形成的基础,由于可溶性岩石中酸不溶物含量很少(如:我国西南地区分布最广的白云岩和石灰岩酸不溶物含量一般低于10%[1]),尽管碳酸盐岩的溶蚀速率较结晶岩类高出很多[2-3],其成土速率依然很慢。因此,喀斯特地区的土壤总量总体较非喀斯特地区少,相应的土壤水分保存能力也较弱,而且因为可溶岩的物质组成和内部结构的不均匀,它的溶解并不是均匀的,导致土壤形成后大多聚集在石头之间的低洼地带,形成土壤与岩石的交替分布,土壤不连片,使得土壤向植物提供水分和养分的能力相对较弱。因此,喀斯特生态系统是一种相对脆弱的生态系统,如果植被遭到破坏,土壤失去保护,在降雨等营力作用下,土壤就容易被侵蚀又得不到有效补充,很容易造成基岩裸露、土质退化、生产力下降等而形成石漠化,石漠化一旦形成将很难恢复。另一方面喀斯特地区形成的土壤通常呈碱性反应,土壤中钙、镁含量相对非喀斯特地区高出很多[4],某些对土壤pH和钙含量较为敏感的物种很难适应喀斯特地区的环境。因此喀斯特地区作物产量受到干旱等自然灾害的影响较为显著,只能靠扩大生产面积来解决,进而导致更加严重的环境破坏,形成恶性循环,群众生活相对困难。喀斯特在世界上共有约2200万km2的分布面积,其中中国分布面积约130万km2,而西南地区是世界上三大喀斯特集中连片分布区之一,贵州是西南喀斯特分布的中心区,喀斯特出露面积约10.91万km2,占全省面积的61.92%,岩溶地貌极其发育,种类齐全。因此,在贵州发展农业,喀斯特是无法回避的问题。

2桑树在喀斯特地区运用前景

桑树是我国传统的重要作物,是蚕桑产业的生产基础,种桑具有较好的经济效益;另一方面,桑树具有较强的耐旱、耐瘠薄特性,也能够较好地适应高钙环境,是喀斯特地区的适生树种之一,在喀斯特地区种桑树能够有效地防治水土流失[5],通过桑枝、蚕砂还田等,还能够改善退化土壤结构和增加肥力,具有很好的生态效益,值得在喀斯特地区进行推广。

3贵州喀斯特地区桑树种植面临的问题及建议

在贵州发展农业生产无法回避喀斯特问题,而桑树又能够适应喀斯特环境并能够产生可观的生态效益和经济效益,因此,在贵州喀斯特地区应该大力推广桑树的种植,但生产过程中还是需要注意一些问题,尽量趋利避害,提高效益。

3.1增强桑树自身抗旱能力及布设灌溉设施

虽然桑树具有一定的耐旱能力,但在贵州喀斯特地区存在降雨时空分布不均匀的问题,很多年份会出现冬旱和春旱,某些年份的旱情会较为严重,如2010和2018年贵州均受到很严重的冬春连旱,给生产带来严重的影响。而冬春是桑树生长和发育的关键时期,干旱必然会影响其产量和质量,因此,增强生产的抗旱能力需要引起足够的重视。研究显示:为桑树接种丛枝菌根以及在苗期进行干旱胁迫适当炼苗,能够有效提高桑树的水分利用效率和耐旱能力[6-7]。另外一方面,需要依据当地的条件,兴建一些小型的蓄水灌溉设施,比如利用喀斯特岩石之间的负地形,用防水膜等建设小水池进行蓄水。由于喀斯特地区地下裂隙很发达,只有很少的雨水形成地表径流[8]。因此,需要合理地利用各种集雨面进行雨水收集,也可以通过管道将岩溶泉水引到蓄水池内储存,以备干旱时候进行灌溉。

3.2选育更加适应高钙和高pH值的桑树品种

高钙和高pH值是喀斯特土壤的重要性质,主要是由地质背景造成的,虽然目前也有一些方法能够在小范围内改变土壤的pH值,也能够降低钙含量,但是,要大面积地推广,成本无法承受,而植物能够通过基因或者代谢等方式的改变来逐渐适应某些环境,这种能力在某些品种上表现得较为突出。因此,可以通过加大收集喀斯特环境下原生桑树品种,通过杂交、嫁接、扦插等多种手段培养出更加适合喀斯特环境的桑树品种,提高产品的产量和质量。

3.3合理利用桑产品改善土壤环境性

桑树生产过程中会产生大量的桑枝,养蚕过程也会产生大量的蚕砂,目前这些产品已经开发出了很多的用途,比如桑枝用于食用菌培养,蚕砂作为饲料或者作为提取叶绿素的原料等,可是即使经过各种开发之后剩下的物质也还含有大量的有机质,通过一定的处理(如堆沤等)过程可以制作成有机肥料[9],回田可以有效地改善喀斯特土壤的结构和肥力,提高生产能力。目前,很多桑园生产产生的桑枝还是直接堆放任其自然分解或焚烧,使得有机质很少进入土壤而是分解后进入大气,造成资源浪费。究其原因,一是单个桑园生产产生的桑枝量较小,加工的意义不大;二是桑枝生产的时间与养蚕等生产的时间重叠较大,群众无法抽出时间来进行桑枝加工,另外桑枝加工生产也需要一定的设备和技术,桑农不一定能够掌握和负担。为解决这个问题,可以在桑树种植连片区设置专门的桑枝收购和处理工厂,生产后产生的材料制成肥料后返销给桑农用于改善土壤。

3.4合理利用空间提高生产效率

喀斯特土地岩土交替,这不仅使得生产效率较低(很难机械化),土地的总量也显得不足。通过合理地安排生产的时空组合,能够有效地提高土地的生产率,在时间上,在桑树生产的闲时,可以在桑园种植其它经济作物,或者种植可做绿肥的植物(如紫花苜蓿、紫云英等),以提高土地的复种指数,收获更多产品或者改善土壤质量,提高桑树的产量;在空间上,桑树生产的同时可以在林下开展其它经济作物(如耐阴药材、蔬菜等)的种植或者林下养殖,充分利用有限的空间,产生更大的效益。

4总结和展望

4.1总结

喀斯特在贵州的分布面积很大,对贵州农业生产具有很大的影响,桑树生产作为贵州重要的农业产业之一,也无法避开喀斯特问题,喀斯特地区具有少土、缺水、高pH值、高钙、生态脆弱等特征。因此,在桑树生产过程中不仅要考虑经济效益,还需要兼顾水土保持及土壤改良等生态效益。为提高桑树的生产力,需要加强基础设施建设保证水的供应,通过接种菌根及炼苗等方式提高桑树对水分的利用,选育适应性更强的桑树品种,以适应高pH值、高钙环境,利用合理的生产的时空组合来提高土地的利用效率,这些对桑树在喀斯特地区生产的推广都具有一定的促进作用。

4.2展望

科学技术是第一生产力,在喀斯特地区进行桑树生产需要加强科研投入,对生产的各个环节进行合理的改进,然而,技术的开发和应用是两个过程,群众才是技术应用的主体,但目前在喀斯特地区桑树的生产过程中,很多桑农的观念还停留在靠天吃饭的层面上,存在照搬其他地区生产模式,没考虑到喀斯特的特殊情况,也还存在片面追求经济效益而忽视生态效益,生产结构单一,抗风险能力比较差。要解决这些问题,不仅要从科学技术的进步上下功夫,还要通过相关部门的积极宣传和引导,使喀斯特地区的蚕桑能够把先进的技术运用到生产实践中,推动喀斯特桑树生产向着良性循环的方向发展。

作者:石燕金 韩世玉 邢丹 张芳 罗泽虎 陈彪 单位:贵州省农业科学院蚕业研究