甘肃河西地区沙地蛋白桑产业化发展探讨

2016-02-01 10:04秦新惠武兴宝崔兴林段生明
中国林业经济 2016年2期
关键词:河西沙地荒漠化

秦新惠,武兴宝,崔兴林,段生明

(1.酒泉职业技术学院,甘肃酒泉735000;2.酒泉下河清生态农业有限公司,甘肃酒泉735000)

林业产业

甘肃河西地区沙地蛋白桑产业化发展探讨

秦新惠1,武兴宝1,崔兴林1,段生明2

(1.酒泉职业技术学院,甘肃酒泉735000;2.酒泉下河清生态农业有限公司,甘肃酒泉735000)

沙地蛋白桑作为桑树中的新兴、优势品种,具有很强的抗寒、抗旱、抗瘠薄能力,生长速度快易成林,副产品丰富。就甘肃河西地区的自然环境条件、沙地蛋白桑生长特性、开发利用价值、目前国内的研究发展进展及应用前景进行了全面的适应性分析论述。表明沙地蛋白桑产业是适合甘肃河西地区自然条件并能改善生态环境的一个新兴特色经济林产业,有着广阔的开发利用前景,符合“沙产业”理论。为甘肃河西地区大面积荒漠化治理探索出了一条新路。

沙地蛋白桑;生长特性;开发利用;产业化发展

桑树原产中国有9种,在我国的种植历史悠久,蚕桑业更是遥遥领先位于世界第一。桑树根系发达、适应性强、品种资源丰富、品系多样。具备水土保持、防风固沙、水源涵养、园林绿化等多种生态功能[1],同时其枝叶富含蛋白质及多种营养物质,副产品种类多样。沙地蛋白桑是我国科研人员通过人工选择与杂交育种近年来培育出的抗逆性品种桑,为丛生灌木,较传统桑树蛋白质含量增加,适应性更强,是防沙治沙的优势树种,同时因其具有很高的生态、饲料、药用等价值,开发利用潜力大,可带动相关副产品加工业的发展,对于耕地匮乏、荒漠化严重的地区能引入并推广发展意义重大,甘肃河西地区有着大面积的荒漠化地区,引入适应该地生态气候并能创造较高经济价值的防护林木也是荒漠化治理的主要途径。现就沙地蛋白桑在甘肃河西地区进行产业化发展的适应性分析如下。

1 甘肃河西地区的自然环境

甘肃河西地区是指甘肃省武威、金昌、张掖、酒泉和嘉峪关5市的19个县、区,东起乌鞘岭,西至古玉门关,长约900 km,又称河西走廊,因在甘肃地界又称甘肃走廊。总面积约为27.9万km2,其中荒漠化面积约16.7万km2,占总土地面积的59.90%,耕地面积约0.63万km2,占到2.26%。年平均气温4℃~10℃,极端最高温度40.2℃,极端最低温度-31.6℃,年降雨量 39.9~407.1 mm,年蒸发量1 638~3 040mm,无霜期100~186天,海拔1 100~2 500m。雨热同季,光照充足,温差大,降水少,蒸发大,风沙多,冬冷夏热,属于干旱、半干旱性气候[2-4]。区域东北部有巴丹吉林和腾格里沙漠,两大沙漠之间是民勤绿洲,日益沙化的土壤给其带来了巨大压力;西部的库木塔格沙漠日益逼近敦煌。整个区域春季大风天和沙尘暴频率高,土壤沙化、荒漠化严重,生态环境脆弱。倘若任由发展,甘肃河西地区生态环境极易全面恶化。大力开发、引入并发展经济防护林极为重要。

2 沙地蛋白桑的生物学特性

沙地蛋白桑是桑科,桑属,桑树(Morus alba L)的一种,丛生灌木,大叶桑。根系发达,根系主要密集于10~100 cm的地层中,最长主根长达6.82m。根深和根幅大于枝高和冠幅,苗期根系生长快,远比地上部生长迅速,抗沙埋性能极强。具有很强的抗寒、抗旱性及抗瘠薄能力,能抵御-30℃的严寒。从砾质沙土到沙土,pH值4.0~9.0的范围内都可生长,气温40℃时仍能进行光合作用,遭遇-40℃的低温仍能越冬[5]。在50mm降水的地区可以生存,200mm以下降水的干旱沙区,适当浇定植水,树苗即可成活,250mm以上自然降水则可正常生长、开花、结实,完成生命周期。据卢红[6]考察发现,在年降水量不足50mm,7月份极端高温达49.6℃,年风沙日数超过180 d的吐鲁番盆地,沙地桑也能正常生长。

沙地蛋白桑一年生小苗在沙地无灌溉条件下造林,成活率能达到80%以上,当年生长高度可达60cm以上。一般从第2年开始大量萌枝,耐刘割,萌发力极强,俗话说“砍去一个头,弟兄九个往出走”。平茬以后,能从根颈部萌生出大量枝条,形成稠密的灌木丛。水分充足,温度较高时,刈割平茬25~30d后,萌发的枝叶生长可达60~80cm高。据孙双印[6]调查河北省廊坊市广阳区万庄镇中国农业科学院 (万庄)国际农业高新技术产业园区和北京地区:2年生饲料桑单株有枝条20个,3年生有32个,4年生有57个,5年生有82个,沙地蛋白桑萌蘖能力比传统的饲料桑更具有优势。

3 沙地蛋白桑的开发利用价值

3.1效益好

沙地蛋白桑管理粗放,生产成本低,容易栽植。生物产量高,枝叶营养价值高。在干旱、半干旱荒漠沙化地区栽培饲料桑,当年即可形成灌木林,1次种植几十年不衰。栽植当年每667m2林地可养1只羊,这比沙化草原2~216 hm2草地养1只羊效益提高几十倍。无灌溉条件的沙漠区产量,第1年可产鲜饲料500kg/667m2,第2年可达1 500kg/667m2,产量逐年上升,三年后可稳定在4 500kg/667m2左右[7]。在有灌溉条件的沙地,可收获果实、开发保健品、种植桑黄菌,每667m2还可修剪2 t多枝叶做饲料,一举多得,效益更好。

3.2营养价值丰富

蛋白桑叶子木质化纤维极低,嫩叶可做食用的新鲜蔬菜也可直接食用,可以做桑茶、桑粉、桑茶是可以降三高的纯天然品,桑粉是美容养颜的佳品。枝条是最好的饲料植物蛋白,桑果用传统工艺可以加工成花青素。

蛋白桑叶含有丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪酸、纤维素和矿物质元素。其中氨基酸种类齐全,达到18种,占桑叶干物质的20%左右。在这些氨基酸中,动物必需和非必需氨基酸占到总量的一半以上,尤其是赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、谷氨酸含量较高。叶子蛋白最大达到36%,枝条蛋白达到28%,还有6种维生素,8种矿物质,每100g桑叶中含VC30~40mg、VB10.5~0.8mg、VB20.8~1.5mg、VE30~40mg、VB110.5~0.6mg、VB53~5mg[8]。作为饲料有很高的营养价值。

3.3加工利用潜力大

3.3.1饲料加工

蛋白桑叶微酸稍甜,除青饲外,蛋白桑枝条每年可以收获5~8次,直接粉碎可以作为饲料的植物蛋白,还可以加工成干饲料或粉粒饲料与其他饲料配合使用。如果与玉米秸秆混合加工成高能量全价饲料,可以代替常规的饲料,饲养效果更佳,对于食草动物来说,有很好的适口性,且消化率高,作为甘肃河西地区畜牧业新型饲料资源前景广阔。

3.3.2食用菌栽培

蛋白桑全身都是宝,其枝条中含有多种天然活性物质。因桑枝中不含油脂、松脂、精油、苦味、臭味等对食用菌生长发育有害的物质,干制粉碎后可作为食用菌培养基,以桑枝为主要基质培养的食用菌具有天然的清香味,这使得桑枝具有其他食用菌培养基所不可比拟的优越性,可用来栽培绿色高档食用菌,如香菇、花菇、金针菇、平菇、木耳、灵芝、桑黄菌、猴头菇、蘑菇、姬菇等的优良基料[9]。其中桑黄菌是一种珍贵的多年生大型药用真菌,又名桑耳、桑臣、桑黄菇,被誉为“森林黄金”,是一种名贵的中药材,自古就有“如果得到附着在桑树上的黄色疙瘩,死人也可复活”的传说[10],目前有待于大量的开发。此外任德珠等[11]以桑枝为主要基料栽培灵芝,并开发了桑枝灵芝系列产品,如桑枝灵芝片、桑枝灵芝超微粉、灵芝超微粉、灵芝孢子粉等。通过科学测试表明,桑枝灵芝的药用成分与其他灵芝基本相同,而且灵芝多糖同比高出30%以上[12]。大面积推广种植,势必会促进甘肃河西地区高档食用菌产业的发展。

3.3.3桑叶制茶

桑叶内有多种维生素及矿物质、氨基酸、碳水化合物和植物纤维。桑叶含有较多的叶酸,这是一种医药原料,对人体健康意义重大。现代科学表明,桑叶是上好的功能食品,它能降压、降脂、抗衰老、增加耐力,降低胆固醇,抑制脂肪积累,抑制血栓生成,抑制肠内有害细菌繁殖,抑制有害的氧化物生成,最突出的功能是防止糖尿病。所以桑叶茶又名植物胰岛素茶,是药食两用保健茶,据调查特级桑叶茶每3 000元/kg以上,目前国内产品紧俏供不应求,为甘肃河西地区开发蛋白桑保健品开拓了一条新路。

3.4食品安全有保证

沙地蛋白桑枝叶还有防病保健功效,是家畜、家禽(鹅、鸡)理想的高蛋白饲料。据2014年中国绿色时报报道,饲料桑可在保证食品安全中发挥特殊作用,使用饲料桑养殖的畜禽、淡水鱼免疫力增强,其产品重金属、农药和抗生素等有害物质残留降低,营养均衡、丰富,特别是富硒、富锌、高钙、富维生素、低胆固醇,能够确保食品安全[13]。是符合国家发展绿色食品的要求。

3.5其他开发利用价值

嫩桑叶无纤维、高蛋白,可作为特菜开发食用,每年采摘2~3次。蛋白桑枝叶可加工制成纯天然蛋白粉,人、畜均可适用。桑果用传统工艺可以加工成花青素,可以有效缓解医药市场缺口。枝叶和桑皮还可作为天然植物染料。

据报道,日本年需求饲料级桑叶20万t左右,药用、保健食品用途桑叶5万t,但由于日本国土面积狭小,故所需桑叶多从我国或越南、老挝等东南亚国家进口,年桑叶进口数量十分惊人。美国从20世纪90年代以来桑叶保健茶饮料市场销量逐年上升。现桑叶保健茶和桑椹保健果汁类产品在美国和欧洲市场年销售额估计已有数百万美元。我国桑叶保健品尚未全面开发,陕西开发较早,但也未成规模。沙地蛋白桑的引进推广一定会促进甘肃河西地区的桑产品开发,形成特色产业,填补此项空白。

4 国内发展现状

目前,全国各地保存了桑种质资源3 000余份,经过整理和鉴定,探明我国有15个种4个变种,是目前世界上桑种分布最多的国家[14]。有关饲料桑的选育栽培早见白忠社在陕西遐县果桑良种示范园选择出几种适合南、北不同土壤、气候条件及不同用途的饲料桑、大乔桑、观赏桑等品种,在内陆沙漠及沿海滩涂(海滩沙地)建立了示范基地,并总结出可行的技术方法。2007年孙双印等[15]认为饲料桑是21世纪的绿色神奇功能饲料植物。2009年王军等[16]在宁夏六盘山林区进行了饲料桑引种试验,认为饲料桑可在宁南山区海拔1 700m以下的土质疏松的退耕地可作为牲畜饲料进行推广。2011年杨爱国等[17]在吉林省白城市引进了抗寒性强、产量高、蛋白含量高等特点的“辽鲁11”和“向海一号”桑,作为吉林省白城市饲料桑推广品种。2014年王晓桃等[18]在甘肃酒泉做了沙地饲料桑引种与区域性试验,结果表明沙地饲料桑抗性强,年生长量较大,在甘肃酒泉地区能安全越冬。

据2013年10月13日中国畜牧兽医报报道,新疆生产建设兵团第八师150团19连已成功种植了20 hm2沙地蛋白桑,并利用沙地蛋白桑饲料饲喂肉鸡、奶牛、生猪取得了非常好的效果。以上都表明了饲料桑适应性好,应用范围广。但是沙地蛋白饲料桑产业化发展在国内很少见报道,2014年王介平[19]等做了饲料桑产业化发展意义及模式的探讨。2012—2014年甘肃酒泉职业技术学院与酒泉市下河清生态农业有限公司合作于酒泉市肃州区下河清乡荒漠化农耕地成功引进种植了3.33 hm2沙地蛋白桑,目前长势良好,经初步测试,茎叶干物质粗蛋白含量稳定值25%以上。当地养殖大户段生宏试喂肉牛、肉羊后,发现牛羊喜食干、鲜桑茎叶,增重育肥效果明显优于玉米秸秆。2015年在酒泉职业技术学院建立了快速繁殖育苗基地,为沙地蛋白桑种苗提供技术保障。2016年预计在嘉峪关市新城乡荒滩地推广种植上千亩,初步建立副产品加工基地。

5 产业化开发利用前景及意义

5.1符合地方生态文明建设的要求,社会、生态效益显著

桑树是原产我国的古老树种,它树形优美,生命力旺盛,抗逆性强,集生产、观赏、药用、生态、绿化价值于一身,具有极其广泛的发展前景[20]。土地荒漠化是自然因素和人为活动综合作用的结果。人为过度放牧、乱砍滥伐、开垦草地并进行连续耕作等,会造成植被破坏,地表裸露,加快风蚀或雨蚀[21-22]。严重的干旱条件,造成植被退化,风蚀加快,引起荒漠化。会带来巨大的经济损失和一系列社会恶果。我国著名科学家钱学森针对广大西部干早地区提出了“沙产业”理论[23]。即在不毛之地搞林、草、农业生产,在沙漠戈壁开发出新的、历史上从未有过的大林草农业,并提出了具体的技术路线:多采光、少用水、新技术、高效益。荒漠造林是构筑防沙治沙体系和沙产业开发体系的有效举措[24]。

甘肃河西地区,有大面积的荒漠戈壁,荒漠化生态环境治理任务十分繁重,从中央到地方各级政府每年都投入了大量的人、财、物力对荒漠化进行综合治理。经济林产业是国家大力提倡发展的,引入培育适合并能改善当地恶劣生态条件的经济林木是一项富省强民的举措。沙地蛋白桑适应性强、成活率高、成林速度快,能很快改变干旱、半干旱地区的荒漠、沙地面貌[25],形成优质的灌木丛经济林。集约化种植沙地蛋白桑并形成一项产业,符合国家沙产业生态治理政策,可促进区域优势特色林产业的发展,加快林业科技成果向农村转移,促进林业和农村经济的可持续发展,是节水高效特色产业和现代沙产业发展的重要方向,也是建设生态文明、物质文明、精神文明、和谐社会的重要举措,为甘肃河西地区大面积荒漠化治理探索出了一条新路。

5.2创新发展地方特色产业,经济效益显著

沙地蛋白桑是国内荒漠化治理中先进的沙生灌木林树种之一,适宜沙漠非耕地栽植,抗寒耐旱,一次栽植50年受益,可显著减少春种秋收的劳动用工,节约生产成本。据报道内蒙、新疆沙漠地区推广种植沙地蛋白桑已有取得亩收入2万元的经济效益。甘肃河西地区也是草原畜牧业主要发展地区,但草原退化严重,牲畜冬春饲料严重短缺。沙地蛋白桑的引入及产业化发展可解决饲料短缺,带动饲料加工业及畜牧业发展。沙地蛋白桑经济林的营建,不仅改善了生态环境,还可带动相关副产品加工业的发展。桑叶茶、桑黄菌目前在国内市场属保健品新产品,产品供不应求,经济效益显著,市场潜力巨大。建设桑叶茶、蛋白桑饲料生产线、桑黄菌生产基地会形成沙产业副产品加工示范基地。同时还能建成集观光、旅游、生产、加工于一体沙地蛋白桑生态园。有着显著的生态效益和经济效益。

综上所述,发展沙地蛋白桑灌木经济林产业在防沙治沙、治理荒漠化、水土保持等方面体现了巨大的生态效益,同时还能创造可观的经济效益,对改善甘肃河西地区生态环境,改造沙化耕地、草原、草地,促进特色林产业、畜牧业发展、增加人民收入有着广阔的的开发利用前景,集社会、生态、经济价值于一体,可以说是西部荒漠化地区“未来经济林业”的样板,是适合甘肃河西地区自然条件并值得广泛推广应用的一种新兴特色沙产业。

[1]王宏恩,孟宝奎,韩红发.对桑树作为造林绿化树种的探讨[J].北方蚕业,2010,31(1):45-47.

[2]白肇烨,许国昌,孙学筠,等.中国西北天气[M].北京:气象出版社,1988.

[3]樊怀玉,鲜力群.新中国60年·甘肃[M].北京:中国统计出版社,2009.

[4]孔东升,王勤礼,许耀照.钱学森沙产业理论指导下的河西走廊沙产业实践[J].河西学院学报.2012,5(28):1-7.

[5]买买提依明,夏庆友,吴丽莉,等.新疆沙漠桑树的研究现状与发展方向[J].北方蚕业,2007,28(2):1-4.

[6]卢红,丁天龙,左少纯,等.新疆桑树资源利用及桑树产业“生态—经济一体化”发展思路 [J].蚕业科学,2013,39(1): 166-170.

[7]孙双印.饲料桑高产栽培数学模型及优化研究[D].北京:北京林业大学,2008.

[8]白忠社.防沙治沙发展畜牧业的理想品种:中国沙地饲料桑[J].林业实用技术,2005(10):47.

[9]华恩顺,吕建秋.蚕桑副产物资源综合利用研究进展分析[J].中国蚕业,2015,36(1):15-19.

[10]吕英华.桑黄菌固体和液体培养基优化及人工栽培研究[D].陕西:西北农林科技大学2010.

[11]任德珠,罗国庆,吴剑安,等.桑枝高产栽培灵芝技术[J].广东蚕业,2002,36(2):39-43.

[12]任德珠,罗国庆,吴剑安,等.桑枝灵芝的高产栽培研究[J].广东蚕业,2000,34(2):46-48.

[13]丁洪美,周晓星.饲料桑可在保证食品安全中发挥特殊作用[N].中国绿色时报,2014-1-23(A01).

[14]李玲利,杨卫.浅谈桑树资源的开发利用[J].广西蚕业,2010,47 (4):35-39.

[15]孙双印,侯向阳.卢欣石二十一世纪的绿色神奇功能饲料植物:饲料桑[J].中国奶牛,2007(2):53-54.

[16]王军,张为,袁彩霞.饲料桑引种试验研究[J].宁夏农林科技,2009(6):54-55.

[17]杨爱国,毕庆玲,杜海波,等.饲料桑引种试验初探[J].北方蚕业,2011,32(3):36-37.

[18]王晓桃,韩强.沙地饲料桑引种与区域性试验[J].防护林科技,2014,127(4):6-8.

[19]王介平,曾秀,李玉婷,等.饲料桑产业化发展意义及模式探讨[J].蚕学通讯,2014,34(3):32-34.

[20]林志明,姜卫兵,魏家星,等.论桑树的综合价值及其在园林绿化中的应用[J].江苏农业科学,2013,41(7):179-182.

[21]董治宝,陈渭南,董光荣,等.植被对风沙土风蚀作用的影响[J].环境科学学报,1996,16(4):437-443.

[22]魏海燕,胡方彩.我国荒漠化的现状及防治对策[J].贵州科学,2014,32(6):83-87.

[23]钱学森.创建农业型的知识密集型产业:农业、林业、草业、海业和沙业[J].农业现代化研究,1984(5):1-6.

[24]付丽萍.加强荒漠化治理的思路与措施[J].中国林业,2012(7): 60.

[25]苏超,薛忠民,焦锋.陕北黄土高原适生桑树种质资源及栽培特点和生态防护作用[J].蚕业科学,2012,38(1):146-151.

[责任编辑:付佳]

Discussion on Protein Type Sand Mulberry Industry Development of HexiArea in Gansu Province

QINXin-hui1,WUXing-bao1,CUIXing-lin1,DUANSheng-ming2
(1.Jiuquan Vocational and Technical College,Jiuquan Gansu 735000,China;2.Jiuquan Xiaheqing EcologicalAgriculture Co.Ltd.,Jiuquan Gansu 735000,China)

As a new and dominant species inmulberry,protein type sand mulberry has a strong ability of resistance to cold,resistance to drought,resistance to barren,itgrows faster and easy to the forest,and rich in a by-product.This paper analyze the natural environmental conditions of Hexiarea in Gansu province,growth characteristics of protein type sand mulberry,exploitation and utilization,the current domestic progress and application prospects.Showed that protein type sand mulberry is a new features economic forest industries,it is suitable for natural condition of Hexi area in Gansu province and can improve the ecologicalenvironment,hasabroad prospectofdevelopmentand utilization,conforms to the theory of“sand industry”.Itexploresanew road for the largeareaofdesertification ofHexiarea in Gansu province.

protein type sandmulberry;growth characteristics;exploitation and utilization;industrialization development

F326.12

A

1673-5919(2016)02-0093-05

10.13691/j.cnki.cn23-1539/f.2016.02.032

2016-03-01

2015年度甘肃省高等学校科研资助项目(2015A-209)

秦新惠(1974-),女,甘肃武威人,副教授,硕士,研究方向:植物组织培养、无土栽培。

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