潘存軍 孫永秀 劉超 楊艷霞

摘要：為修復阿勒泰市庫爾木圖礦區(qū)受損植被群落，在礦區(qū)受損區(qū)域設置4個不同試驗處理（T1：定植穴換黑土加滴灌；T2：定植穴換黑土無滴灌；T3：定植穴換沙土加滴灌；T4：定植穴換沙土無滴灌），探討不同土壤和水分條件對受損礦區(qū)種植的黑加侖（Ribes nigrum L.）生長、結實及成活率的影響。結果表明，1）T1處理種植的黑加侖生長情況最好，平均株高和冠幅最大；但與T3處理種植的黑加侖平均株高和冠幅均差異不顯著，與T2、T4處理種植的黑加侖平均株高和冠幅均差異顯著。2）T3處理種植的黑加侖其結實數(shù)和結實率最大，但與T1相比差異不顯著。3）T1的黑加侖成活率最高，與T2，T4相比差異顯著，但與T3相比差異不顯著。綜合考慮不同生長條件下黑加侖種植的經(jīng)濟投入和所產生的生態(tài)效益，庫爾木圖受損礦區(qū)種植黑加侖的適宜條件為T3處理。

關鍵詞：黑加侖（Ribes nigrum L.）；土壤；水分；生長狀況；庫爾木圖礦區(qū)

中圖分類號：S663.9 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）08-0092-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.08.023

The Influence of Different Soil and Water Conditions on the Growth

and Seed Setting of Ribes nigrum

PAN Cun-jun1，SUN Yong-xiu1，2，3，LIU Chao1，YANG Yan-xia1

（1.Forestry Planning Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi 830000， China； 2.Xinjiang Institute of Ecology and Geography， Chinese Academy of Sciences， Urumqi 830011， China； 3.University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049， China）

Abstract： In order to restore the damaged vegetation community in Kurt Kizu mining area of Altay city， we setted four different test plots（T1： planting hole in black soil with drip irrigation； T2： planting hole in black soil without irrigation； T3： planting hole in sandy soil with drip irrigation； T4： planting hole in sandy soil without irrigation） in the mining damaged area， to explore the effect of different soil and water conditions on growth， fruiting and survival rate of Ribes nigrum L. in the damaged area. The results showed： 1） Under the growth condition of T1， R. nigrum grew the best（average plant height and crown diameter at maximum）； but compared with T3， there was no significant difference in plant height and canopy. And T2 and T4 had significant difference in plant height and canopy. 2） Under the growth condition of T3， seed setting and seed setting rate of R. nigrum were the maximum； but there was no significant difference compared with T1 growth condition. 3） The survival rate of R. nigrum was the highest on T1 plot. Compared with T2 and T4， there was significant difference， but the difference was not significant with T3. Therefore， for the Kurt Kizu mining area， considering comprehensively economic investment and ecological benefits of planting R. nigrum under different conditions， the appropriate planting condition of R. nigrum was T3.

Key words： Ribes nigrum L.； soil； water； growth status； Kurt Kizu mining area

黑加侖（Ribes nigrum L.）又名黑醋栗，黑豆果，為多年生小灌木[1]，其成熟果實富含維生素C、花青素、礦物質等多種營養(yǎng)成分[2，3]，果實既可以食用，也可以加工成果汁、果醬等食品，深受國內外消費者的喜愛[4]。新疆維吾爾自治區(qū)是黑加侖的原產地之一，尤其是北疆阿勒泰市山區(qū)的生態(tài)條件非常適合黑加侖的生長發(fā)育。阿勒泰市庫爾木圖礦區(qū)經(jīng)開礦采金后，河床兩岸的大片草場遭到嚴重破壞、水土流失、砂石裸露，植被生長的土壤環(huán)境破壞嚴重，礦區(qū)環(huán)境日益惡化[5]。在庫爾木圖礦區(qū)受損區(qū)域大面積推廣黑加侖，不僅可以給礦區(qū)帶來生態(tài)效益，同時還可以為當?shù)鼐用裉岣呓?jīng)濟效益。近年來，學者們對黑加侖的種植條件、培育技術、營養(yǎng)成分分析及生物生態(tài)學特性等方面做了大量的研究工作[6-12]，但是對黑加侖在受損環(huán)境下的生長狀況研究較為少見。試驗以庫爾木圖礦區(qū)受損區(qū)域為試驗地，比較了不同土壤和水分條件對黑加侖生長、結實及成活率的影響，綜合黑加侖種植的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，以期尋求適宜黑加侖生長的種植條件，從而有助于改善礦區(qū)退化草地的生態(tài)環(huán)境，為庫爾木圖礦區(qū)受損區(qū)域大面積推廣經(jīng)濟作物黑加侖提供理論支持和基礎數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

庫爾木圖礦區(qū)位于阿勒泰市北部，地處北緯46°30′-48°10′，東經(jīng)87°30′-91°00′；海拔高度2 000 m左右。該地屬于大陸型寒溫帶寒冷氣候，年平均氣溫在-9 ℃以下，最熱月7月的高溫僅15 ℃左右，氣溫年溫差約30 ℃，日溫差約12 ℃；植物生長季（4～9月）日照時間達1 800 h，約占全年日照時間總數(shù)的60%；年平均降水量300～500 mm，年平均蒸發(fā)量為838～1 469 mm，年平均蒸發(fā)量遠大于降水量。降水季節(jié)分布不均，主要集中在6～8月，12月至翌年4月最少，且降雪期長達7～8個月，積雪融水和降雨占山區(qū)河流年補給量的72%，積雪情況直接影響徑流的年際變化[12]。礦區(qū)的土壤類型主要為高山草甸土，在開礦后，大面積草原遭到破壞，土壤流失嚴重（土壤含量<1%）。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗設計及處理 2012年9月，在庫爾木圖礦區(qū)受損區(qū)域，采用典型樣地法選擇環(huán)境條件一致的4塊樣地進行試驗布置（設置處理），試驗采用的土壤分別為黑土和沙土，黑土有機質含量高，吸收容量大，結構性好，保水保肥力強，潛在肥力很高，十分有利于作物的生長；而沙土有機質含量低，保水保肥能力差，但土質更為疏松，具有良好的透水透氣性[13，14]。采購土壤時，黑土的價格為2.4元/kg，沙土價格為1.8元/kg，沙土相比黑土價格低。4塊試驗樣地分別設置為處理T1：定植穴換黑土加滴灌，處理T2：定植穴換黑土無滴灌，處理T3：定植穴換沙土加滴灌，處理T4：定植穴換沙土無滴灌，每塊樣地面積均為667 m2，人工將樣地中大塊石頭移除，并利用推土機將樣地推平，人工開挖定植穴，定植穴規(guī)格為30 cm×30 cm×40 cm（長×寬×高）。2012年10月初在定植穴內種植黑加侖幼苗，每處理都分別種植幼苗200株，株行距1.5 m×2.0 m。定植時，先將幼苗放置定植穴中間，然后坑內覆黑土（T1、T2）或沙土（T3、T4）、填平、拍實。4個處理在2012年種植時均進行一次性充分底水灌溉。處理T1和T3于2013年、2014年、2015年的5、6、7、8月初分別灌溉1次，灌溉量為每次15 L/株，灌溉方式為滴灌，以水表計量。處理T2和T4在2013年、2014年、2015年生長期間均不進行人工灌溉，黑加侖生長依靠自然雨水和雪水補給。

1.2.2 農藝性狀測量 2015年7月初，在4個處理中各隨機抽取50株成活的黑加侖，分別測量黑加侖的株高、冠幅，記錄其結實數(shù)，并計算每個處理中黑加侖的結實率和成活率，

結實率=結果數(shù)/開花數(shù)×100%，

成活率=存活株數(shù)/定植數(shù)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office Excel 2007程序對試驗所得數(shù)據(jù)進行初步整理，運用SPSS 19.0和Origin 9.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行分析和作圖，采用單因素ANOVA分析方法檢驗各處理之間的差異，顯著性水平為0.05，如果差異顯著，則采用Duncans法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同土壤和水分條件對黑加侖長勢的影響

作物的生長狀況可以通過其高度和冠幅來反映，試驗測定的不同土壤和水分條件對黑加侖植株長勢的影響情況見圖1。從圖1可見，處理T1、T2、T3、T4種植的黑加侖植株高度分別為45.91、33.74、40.45、24.57 cm，表現(xiàn)為T1>T3>T2>T4；并且T1、T2、T3、T4種植的黑加侖冠幅分別為26.91、17.72、22.08、11.95 cm，也表現(xiàn)為T1>T3>T2>T4。方差分析結果表明，T1與T2、T4種植的黑加侖株高和冠幅差異均顯著（P<0.05），但與T3種植的株高和冠幅差異均不顯著（P>0.05）；T2與T4相比，黑加侖的株高和冠幅差異均顯著（P<0.05），但與T3種植的株高和冠幅差異均不顯著（P>0.05）。

2.2 不同土壤和水分條件對黑加侖結實的影響

作物的結實狀況是作物產量高低的直接反映，試驗測定的不同土壤和水分條件對黑加侖植株結實的影響情況見圖2。從圖2可見，不同處理種植的黑加侖平均結實數(shù)為T3>T1>T2>T4，分別為34.03、

31.36、9.47和4.76個/株。其中T3種植的黑加侖結實率最高，達90.67%。T4種植的黑加侖結實率最小，僅為33.23%。方差分析結果表明，T1與T2、T4相比，每株黑加侖的平均結實數(shù)和總體結實率均差異顯著（P<0.05），但與T3相比，黑加侖的平均結實數(shù)和總體結實率均差異不顯著（P>0.05）；T2與T3、T4相比，黑加侖的平均結實數(shù)和總體結實率均差異顯著（P<0.05）；T3與T4相比，黑加侖的平均結實數(shù)和總體結實率也是差異顯著（P<0.05）。

2.3 不同土壤和水分條件對黑加侖成活率的影響

試驗測定的不同土壤和水分條件對黑加侖植株成活率的影響情況見圖3。由圖3可以看出，4個處理的黑加侖植株成活率為T1>T3>T2>T4，分別是98.67%、96.50%、88.33%、85.21%。方差分析結果表明，T1與T2、T4的黑加侖成活率差異顯著（P<0.05），但與T3相比，成活率差異不顯著（P>0.05）；T2與T3、T3與T4相比，黑加侖的成活率差異顯著（P<0.05），說明水分對黑加侖成活率有顯著的影響；T2與T4相比，黑加侖的成活率差異不顯著（P>0.05），說明土壤類型對黑加侖的成活率影響不顯著。

3 小結與討論

庫爾木圖礦區(qū)光照充足，與波蘭、瑞典、德國、英國、法國等國同處在世界漿果帶上，為發(fā)展黑加侖生產提供了良好的環(huán)境資源和生態(tài)條件[6，15]。在受損礦區(qū)大面積種植經(jīng)濟作物黑加侖，不僅能減少水土流失，而且還能加快當?shù)氐纳鷳B(tài)恢復進程[16]，具有較高的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

試驗中，種植在處理T1（定植穴換黑土加滴灌）的黑加侖植株生長最好，其平均株高和冠幅最大，但與處理T3（定植穴換沙土加滴灌）的平均株高和冠幅均差異不顯著，處理T2（定植穴換黑土無滴灌）與T4（定植穴換沙土無滴灌）的黑加侖其平均株高和冠幅均差異顯著。這與劉君等[15]對黑加侖的生長特性研究結果一致，說明在水分充足的條件下，黑加侖對土壤的要求不嚴格，在黑土、沙土上均適宜生長。熱依扎·朱木斯別克[17]在研究黑加侖抗旱生理特性時也指出，黑加侖對土壤的要求不高，適應性較強，不論山區(qū)還是平原均能生長，但是對水分的要求較高。

本試驗中，黑加侖在處理T3的結實數(shù)和結實率最大，但與處理T1相比差異不顯著。相關研究表明[18-20]，黑土的持水能力大于沙土，黑加侖在生育期對水分的要求較高，當水分供應不足時，均會引起落花、落果，造成植株產量低。本試驗研究結果與相關研究結果不一致。這可能是由于在處理T1和T3種植條件下，黑加侖周邊均還自然生長著一些禾本科植物，但是在T1周圍生長的禾本科植物的高度和蓋度遠大于T3周圍生長的禾本科植物高度和蓋度，禾本科植物將T1上的部分黑加侖覆蓋在底層，削弱了黑加侖的光合作用，從而降低了黑加侖的結實數(shù)和結實率。

在試驗中，處理T1的黑加侖成活率最高，與T2、T4相比差異顯著，說明水分對黑加侖成活率有顯著影響，但與T3相比差異不顯著。付杰[21]對黑加侖的栽培養(yǎng)護技術研究表明，在黑加侖催芽期進行灌溉，有利于其根系活動，促進枝干恢復生長；若水分不充足，則黑加侖的小芽無法萌發(fā)、枝干無法恢復生長，最終致使植株死亡。雖然T1周圍生長的禾本科植物其高度和蓋度遠大于T3周圍生長的禾本科植物高度和蓋度，但其并不影響黑加侖的成活率。

綜合考慮在不同種植條件下黑加侖的生長、結實和成活率情況以及土壤的成本價格，庫爾木圖受損礦區(qū)種植黑加侖的適宜條件為在定植穴換沙土加滴灌。同時為了確保庫爾木圖受損礦區(qū)種植的黑加侖具有較好的生長和結實效果，后期要人工去除自然生長的禾本科植物，從而獲得更高的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

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