果農復合型生態(tài)經營方式

果農復合型生態(tài)經營方式 果農復合生態(tài)模式是我國目前正在發(fā)展的立體農業(yè)的一種，通過選擇適宜的林木品種與農作物混合種植.既能減少林木的撫育經費，促進林木的快速生長、增加農業(yè)的經濟收益，同時，又能在很大程度上發(fā)揮林分的生態(tài)功能。在我國的南方地區(qū)，這種經營模式已經取得了普遍的成功。而在我國東北地區(qū).由于地處寒溫帶，適宜生長的林果類型相對較少，導致這方面的范例也較少。我國生態(tài)環(huán)境的日趨惡劣和人多地少的具體現實決定了在東北地區(qū)大力發(fā)展果農復合生態(tài)模式有很大的潛力。本文是國家"•九五，科技攻關項目"•三江平原低山丘陵區(qū)綜合發(fā)展模式研究"的一部分，對適宜本區(qū)的果農復合類型、果樹行間氣候變化等進行了較為深入的研究，篩選出適合低山丘陵區(qū)的最佳果農復合模式，為進一步的示范推廣打下堅實的基礎。1研究地概況本項試驗在依蘭試驗區(qū)的德裕鎮(zhèn)永志村果園進行。該區(qū)位于北緯46018‘、東經129035‘，在小興安嶺、張廣才嶺、完達山脈延伸地帶。由于受地殼變遷的影響，山脈丘陵隆起，河流地帶洼谷.形成典型的丘陵區(qū)川谷地J該區(qū)屬寒溫帶氣候，年均氣溫3.1亡，年降水量540.7mm，全年無霜期135.2d.>10積溫2579.2，年日照時數2450.gh。土壤屬于白漿土和黑壤土、無灌溉條件實驗區(qū)和對照區(qū)所在地-德裕鎮(zhèn)永志村果園的果農復合經營的類型齊全，便于研究。其中，果樹為2一7年生，南北行向，株行距4mxsm，品種為:金紅、黃太平、大秋等;間種距離3一4m、間種作物為:大蔥、大豆、小豆、西瓜、黑小豆等。遮蔭范圍=(遮蔭面積/行間面積)第27卷x100%;重復遮蔭范圍=(重復遮蔭面積/行間面積)X100%。2研究方法選擇土壤水肥條件一致的實驗地分別設置對照區(qū)和實驗區(qū).進行對比分析;對實驗區(qū)內部，分別監(jiān)測實驗前后的生態(tài)因子變化，進行動態(tài)分析。外業(yè)測量時間為1997年7一9月間進行。2.1生態(tài)因子觀測同時調查對照區(qū)及實驗區(qū)的空氣溫度、空氣相對濕度、不同冠層的光照強度和土壤含水量;在實驗區(qū)內部，分別在不同的土壤類型區(qū)內于實驗前后對土壤中有機質含量、全氮、全鉀、全磷進行動態(tài)觀測;分別測出不同樹齡的果木的高度、并從7一15時每間隔lh計測樹影長，計算遮蔭范圍和重復遮蔭范圍，計算公式為:2.2經濟效益分析根據經濟收益的調查結果.對不同樹齡果樹種植面積與經濟產量進行經濟效益分析核算，最后提出綜合評價結果。3結果分析3.1果農復合系統(tǒng)內生態(tài)環(huán)境的變化3.1.1果樹對行間的遮蔭范圍遮蔭范圍產生變化的原因主要來自兩個方面，其一是太陽方位角、高度角的變化，這導致果樹的遮蔭主要發(fā)生在上午和下午，在午間遮蔭較少;其二是樹木高度的變化，這與果樹的樹齡有密切的正相關關系。表l為8月初對復合生態(tài)系統(tǒng)的調查結果。影長的指標反映出ld內不同樹齡的果樹產生陰影的規(guī)律為，高州氏一高"隨樹齡的增長，產生陰影的長度加大，遮蔭效果加強，對間作農作物的生長不利，應該選擇耐蔭性強的農作物。遮蔭范圍和重復遮蔭范圍反映了系統(tǒng)內部農作物利用光能的水平，調查結果顯示:樹高在3.gm以下時，行間的遮蔭范圍在13.3%60.0%，樹高在2.sm以下時對行間的遮蔭范圍不超過40%，交互重復不超過行間的23%.有60%以上的行間為正常光照，可滿足作物生長。在交互重復遮蔭30%以上，遮蔭范圍超過50%時，則不利于間作作物的正常生長。3.1.2果樹對行間的遮蔭時間經觀測分析得出ld中果樹對行間遮蔭最嚴重是9一12時，此日書鷹蔭時間在2一4h，重復遮蔭處的遮蔭時間更長。樹齡增大使樹冠寬度和高度增加則遮蔭時間越來越長由圖l不同年齡的果樹夏季遮蔭時間調查結果看，4年生以前，果樹對行間的遮蔭時間sh以‘下.此日企全日照時數為12h。因此，在樹行間的遮蔭范圍內仍有不少于7h的正常光照來滿足作物生長。3.1.3光照強度因果樹樹冠及間作作物對光的吸收、反射和透射，使果農系統(tǒng)內光照強度明顯減弱。在上午10時連續(xù)sd進行觀測，結果表明:4年生果樹與大豆復合系統(tǒng)內的光照強度僅是正常光照的7%。樹蔭下的光照強度隨年齡增加而越來越弱，5年生為正常光照強度的34%，在4一6萬klx，可滿足多數作物生長。6年生時為23%，則不利于間作作物生長，此時所種大豆徒長、成熟晚。3.1.4溫度和濕度對試驗區(qū)和對照區(qū)的溫濕度觀測表明，果農復合具有一定的降溫增濕作用(見表2)，其中土壤表層降溫4.29%，rocm深的土層降溫7.78%，20cm深的土層降溫達巧.39%，空氣溫度降低11.2%，相對空氣濕度上升巧.%，土壤含水量上升14.1.1%。這些環(huán)境因子的變化有利于果樹和間作作物的生長。3.1.5土壤養(yǎng)分的變化果樹與糧食作物之間存在著對養(yǎng)分的競爭吸收，在果農復合系統(tǒng)中，由于注重了有機肥的施用，每公頃施入有機肥15000kg，化肥150kg，以及豆科作物的自身固氮作用和植物殘體的歸還土壤，使土壤養(yǎng)分狀況得以改善。取樣分桿譯吉果，除土壤含磷量減少外，其它養(yǎng)分含量均有增加(見表3)。3.2果農復合系統(tǒng)內的產量效益分析3.2.1對糧食產量的影響果樹是林農復合生態(tài)系統(tǒng)的主體，間作只是補充。因此，只能在不影響果樹生長的前提下間作農作物，而又受到果樹的影響在果樹1一3年生時，間作距離為4m條件下，由于邊緣效應的存在，大豆單位面積產量在3000kg•hm一’，高于一般產量。在4一6年生果樹行間種植大豆，間距3m時，由于樹冠加大，行間的光照強度減弱.時間短，產量逐漸下降(見4。3.2.2對果樹生長和產量的影響間作面積過大將影響果樹生長，特別是見果前更為嚴重。對3一4年生果樹調查，間作面積占90%時，果樹生長減弱，冠徑比間作面積為80%時小30%，徑粗減少25%，產量僅是對照的50%;不超過80%的合理間作，果樹產量明顯增加。3.2.3不同間作類型的經濟效益分析綜合經濟效益指標是衡量種植模式整體功能的重要指標，也是評價其應用價值的主要依據。對各類間作模式投入產出的核算結果，可看出間作大蔥效益最好，其次為大豆，紅小豆，西瓜;而生物產量最好的是大豆(見表5)。間作收入的好壞受市場左右，在果農復合生態(tài)系統(tǒng)中，幼齡果園間種作物的平均收入每公頃2000一3000元，建園初期，經濟收入主要靠間作農作物，以后隨著果樹收益的逐年增多，間作的農作物的收入則逐年下降。4討論與小結4.1果農復合的空間結構與效益果農復合生態(tài)系統(tǒng)的具體配置是:果樹行距一般在4一sm，同時在果樹行間進行農作物間作，使單一的果園結構變?yōu)楣r復合生態(tài)系統(tǒng)結構，這種結構使果園的水平空間和垂直空間都得到了充分利用從試驗結果看，果農復合生態(tài)系統(tǒng)在單位面積上的純收入增加了，且覆蓋率達到60%一70%;果農復合生態(tài)系統(tǒng)可獲得早期效益，以短養(yǎng)長.解決果樹前期效益低的矛盾，同時又能夠以耕代撫，在提高糧食產量的同時，可以加快林木生長;充分發(fā)揮了間作的互補作用，擴大了對自然資源的利用率由于果農復合生態(tài)系統(tǒng)提高了生物總產量，加速了生態(tài)系統(tǒng)內物質的循環(huán)，改善了果園的環(huán)境條件(如降低溫度、提高濕度、增加土壤有機質含量等).有利于果樹生長。