关键词 科尔沁沙地；杨树；钻孔造林
科尔沁沙地土壤瘠薄，沙层深厚，强度沙漠化土地50多万h。建国以来，该沙地一直是重点治理地区之一，已营造杨树人工林100多万 hm2，但由于气候干旱，地下水位逐年下降，树种选择和造林技术不当，出现了造林成活率低、林相不整齐及大面积灌丛状杨树林，成为杨树发展的限制因子。
钻孔深栽起源于意大利，80年代引入我国［1］。它是利用杨树苗干萌发不定根能力强，苗木地下端直接利用地下水的特点［2-5］，在干旱无灌溉条件下，为杨树的成活和生长提供有利条件。我们从无性系培育技术、造林、立地条件等方面研究，经过8 a的试验证实，钻孔深栽造林技术适宜于科尔沁沙地，它能提高成活率，促进生长，提高造林的经济效益。
1 试验地立地条件概况
科尔沁沙地地理位置为北纬42°41′～45°15′，东经118°25′～123°30′，土地面积为4万 km2。年平均降水量361.7～500 mm，多集中于夏季的7、8、9三个月份，在干旱的年份，降雨量小于200 mm；年平均风速4.0 m/s，春季的3、4、5三个月，多为干热风，从而引起造林苗木的生理干旱；年均气温6.0 ℃，最低温29.7 ℃，最高温41 ℃，无霜期120～140 d。
该地区土地瘠薄，沙层深厚，有机质含量仅为0.71%，速效N含量12 mg/g，速效P含量3 mg/g，速效K含量6.25 mg/g，pH值为7.4，试验地的土壤有机质含量与一般农田的有机质含量比例为1∶5，差距很大，地下水埋深4～8 m。
2 试验设计及调查方法
所有的试验都采用随机区组设计，3次或4次重复，每个重复的立地条件保持一致，每小区栽植的株数为16～28株。
在进行生长量调查时，首先设立标准株，以便准确地、连续性地进行观测。每一个试验的标准株都有1个编号，调查的数据与标准株一一对应。地径及胸径在第1次测量时作了标记，为以后的测量方便和准确性提供条件。
试验的当年6月份调查初始高和地径，7月份调查成活率，各年份测量高、径的总生长量和保存率，每年树木停止生长后，于10月调查高、径及保存率。
3 杨树钻孔深栽造林技术
3.1 采条圃的建立
我们用经过当地林业科研机构筛选和通过鉴定，适合沙地栽培且产生不定根能力强的4个优良无性系：白城41#、黑林1#、群众杨、哲林4#，一个无性系扦插在一个培育区内，以免互相混杂，扦插密度为40 cm×80 cm。
苗木的培育过程中，抚育管理也是很重要的一个环节。每年及时进行中耕除草、施肥、浇水、抹芽、定干及病虫害防治等措施，培育出优质的钻孔造林所需的无根全株苗。
采条圃选在排水良好，土壤肥沃的地方。扦插于每年春季进行，扦插的株行距要求准确，保证苗木生长的营养空间的一致性。采条圃建立的第2年秋天，就能提供钻孔造林的无根全株苗。
在准备造林用的无根苗时，一定注意剪口平整，无撕坏根桩树皮的现象，根桩保留在圃内不动，下一年继续培育钻孔造林所需的无根全株苗。如此往复循环，根桩的使用年限为6～7 a。
3.2 不同深度的钻孔造林对比
科尔沁沙地的传统方法造林，造林当年苗木的高、径生长量较小，如遇干旱年份，成活率很低，大多数幼苗的顶梢干枯，从根茎处重新萌发，形成丛生的灌木状。为了克服这些问题，研究抗旱造林技术，全面提高人工造林的各种效益具有十分重要的意义。
1992年10月29日开展不同钻孔深度造林对比试验，深度为1.3、1.7和2.1 m。苗木为白城41#的2根2干苗。苗木类型分无根苗和有主根无侧根苗，结果见表1。
表1 不同深度钻孔造林对比
| 调查日期 |
项目 |
1.3 m |
1.7 m |
2.1 m |
|
无根 |
有根 |
无根 |
有根 |
无根 |
有根 |
| 1992-10-29
(2年生苗) |
株数(株) |
30 |
30 |
45 |
45 |
30 |
30 |
|
H(cm) |
222.8 |
222.9 |
178.9 |
187.3 |
138.2 |
152.1 |
|
|
D1.3(cm) |
2.0 |
2.0 |
1.7 |
1.8 |
1.3 |
1.6 |
| 1998-09-27
(6年生树) |
成活率(%) |
100 |
100 |
100 |
100 |
96.7 |
100 |
|
H(cm) |
1355.3 |
1377.7 |
1373.3 |
1321 |
1308.3 |
1297 |
|
|
D1.3(cm) |
13.5 |
13.2 |
13.6 |
13.3 |
13.0 |
13.2 |
|
平均差 |
△H(cm) |
1132.5 |
1154.8 |
1194.4 |
1133.7 |
1170.1 |
1145 |
|
|
△D1.3(cm) |
11.5 |
11.2 |
11.9 |
11.5 |
11.7 |
11.7 |
| 由表1看出:3种钻孔深度的胸径和树高生长量都有差异.同一深度的无根苗比有根苗生长量高;1.7m深度的无根苗生长量高.依据造林地的地下水位选择钻孔深度,科尔沁沙地的钻孔深度以1.7m左右最佳.
在以上试验的基础上,为进一步确宇航省力省时且生长明显的最佳钻孔深度,1994年11月又一次开展了不同钻孔造林深度对比试验.试验用苗木为白城41#,4个钻孔深度是1.3、2.1、2.5和3m.
1998年10月对试验进行全面调查，每一种深度每一重复调查21株，结果见表2。以树高和胸径进行方差分析结果见表3、表4。
表2 各钻孔深度苗木生长量 |
|
调查日期 |
项目 |
1.3m |
2.1m |
2.5m |
3.0m |
|
1994-11
(1年生苗) |
株数(株) |
63 |
63 |
63 |
63 |
|
H(cm) |
164.1 |
130.6 |
93.9 |
115.2 |
|
|
D1.3(cm) |
1.5 |
1.4 |
1.2 |
1.4 |
| 1998-10
(4年生树) |
成活率(%) |
98.4 |
100 |
100 |
100 |
|
H(cm) |
371.7 |
383.0 |
368.2 |
578.1 |
|
|
D1.3(cm) |
6.2 |
6.5 |
6.0 |
9.6 |
|
平均差 |
△H(cm) |
207.6 |
252.4 |
274.3 |
262.9 |
|
|
△D1.3(cm) |
4.7 |
5.1 |
4.8 |
8.2 |
| 变差
来源 |
自
由
度 |
离差平
方和 |
均方 |
F值 |
F0.05 |
| 组间 |
3 |
93842.75 |
31280.92 |
2.12 |
4.07 |
| 误差 |
8 |
117913.1 |
14739.14 |
|
|
| 总的 |
11 |
211755.8 |
|
|
|
| 变差
来源 |
自
由
度 |
离差平
方和 |
均方 |
F值 |
F0.05 |
| 组间 |
3 |
25.24 |
8.41 |
5.23 |
4.07 |
| 误差 |
8 |
12.87 |
1.61 |
|
|
| 总的 |
11 |
|
|
|
|
| 表2、表3、表4显示：钻孔深栽是一种在干旱的立地条件下，能大大提高造林成活率的新技术，成活率为98.4%～100%；4 a 的树高总生长量随造林深度的增加而增加；3 m 的胸径生长量最高，其它几个深度的生长量差距不大；由胸径和树高方差分析结果可知，树高间差异不显著，胸径间的差异显著，但3 m 的造林深度与其它3个深度的树高和胸径差异显著。综合分析，3 m 和1.3 m 造林深度分别适宜于营造速生丰产林和防护林、生产性用材林。
3.3 不同储苗深度、不同时间造林对比
1995年春，用0.5、1和1.5 m 储苗深度的苗木，于4月15日、4月25日和5月5日进行钻孔造林，苗木是3根1干苗，苗高2.5 m，胸径2 cm 左右。
经调查，5月初造林，3种苗木的成活率为100%，4月下旬成活率略低一点，为83.3%～91.7%。生长量统计见表5。
表5 不同储苗深度的苗木造林后生长量 cm |
| 造林时间 |
|
0.5m |
1m |
1.5m |
| 1995-04-15 |
H |
222 |
301.5 |
220 |
| |
D1.3 |
3.7 |
4.4 |
3.5 |
| 1995-04-25 |
H |
367.5 |
288.1 |
344.3 |
| |
D1.3 |
5.6 |
4.7 |
4.9 |
| 1995-05-05 |
H |
256.7 |
254.7 |
232 |
| |
D1.3 |
4.0 |
3.0 |
3.7 |
| 由表5可见，3种储苗深度的苗木，造林4 a 后，树高和胸径之间差异不大，春季造林采用0.5 m 深的储苗坑即可。
4 钻孔造林经济效益分析
钻孔造林6 a，深栽的苗木树高比传统的高8%，胸径大3.6%，造林成活率提高20个百分点。生长速度快，发挥森林各种效益所需的时间缩短。
钻孔造林可节省整地和灌溉的费用。据潮白河林场统计，钻孔造林的费用比传统造林(灌溉)节省44%［1］。
钻孔造林成活率高，不需补植，节省苗木和用工费。钻孔深栽只用无根的插条，根桩留在苗圃，继续培育钻孔苗木，可节省插穗和扦插的开销。
009项目已研制了适合沙地的钻孔机，该机动力配套广泛，人工和农用小四轮拖拉机均可，具有省力省时、结构简单和易于操作等特点。因此，在生产上大面积推广这种钻孔造林技术是可行的。
综上所述，钻孔造林的直接经济效益和生态效益高于传统造林技术。
5 结论与建议
5.1 钻孔造林技术已完成了采条圃的建立，造林苗木的处理，造林季节，钻孔深度和立地条件分类等一整套技术方法。
5.2 钻孔造林在不灌溉的条件下缓和了幼树缺水而成活率低、生长缓慢的矛盾，使造林成活率提高到90%以上，幼树的初期高生长和胸径生长提高8%和3.6%。
5.3 幼树在一定钻孔深度范围内，生长量随深度的增加而增加，钻孔3 m的树高和胸径生长量最大，但钻孔越深难度越大且造林成本高，因此，以3 m 的钻孔深度来营造速生丰产林，1.3 m的深度营造防护林和生产性用材林。
5.4 钻孔深度根据地下水位和造林时土壤湿度而定，科尔沁沙地钻孔造林深度一般为1.3 m。
5.5 1992年，钻孔造林技术引入科尔沁沙地，时间仅6 a，造林的树木尚未成材，无法在蓄积量和出材量上得出结论，同时造林试验的结论需在科尔沁沙地南部地区开展，进一步测试该技术的可靠性。
5.6 钻孔造林应使用2根2干苗或2根以上的1干苗和2干苗。 |
