当前世界环境

简介

印度农业部门贡献了国内生产总值(GDP)的17%，人口占全国54.6%。在全国3.2870亿公顷的地理面积中，净播种面积为1.410亿公顷，总种植面积为19840万公顷，种植强度为142%。然而，根据2013-14年的土地利用统计，灌溉面积为6840万公顷¹．由于北部河流的多年生性质，加强了水坝的蓄水能力，并提供灌溉设施，作为北部平原的运河网络向旁遮普、哈里亚纳邦、北方邦、拉贾斯坦邦和比哈尔邦供水的重要手段。尽管初始成本要高得多，但运河灌溉的优点是从河流中带下大量沉积物，从而提高土壤肥力²．当植物的根区被水淹没，并随后对作物产量产生不利影响时，土地被称为“浸水”^3.，这是运河灌溉的缺点之一。这使得农田的地下水位高，并影响了世界上33%以上的灌溉土地，同时还造成了盐碱化⁴．然而，在印度本土，受土壤碱度和盐碱度影响的840万公顷土地中，有550万公顷是灌溉土地^5、6．

生物排水是指通过战略性种植树木植被，在灌溉渠中对渍水土壤进行垂直排水，越来越受到农业土壤水管理科技界的重视。^{7 8 9 10 11}．树木消耗了大量的水，从而通过生物排水降低了渍水土壤的地下水位，这是一个既定的概念。关于不同树种的生物排水潜力及其形态生理特征的比较研究还缺乏。最近阅读的文献证据表明，大多数农民只使用桉树种植生物排水种植园。本研究旨在评价种植在巴基水坝指挥区左岸运河岸边的7种树木的性能，这些树木位于巴巴尔普尔区Somti、Jamuniya和Dabhola村

材料和方法

选择的网站

研究地点选择在巴基坝左渠沿线进行树种试验和造林。浸水地点选在三个村庄，即Jamuniya(北纬23°03′32.5”;79°41′59.3”E)， Somti(23°03′09.3”N;79°41′40.1”E)和Dabhola(23°04′54.2”N;79°45'42.0"E)，总面积10公顷(图1)。

土壤样本的收集与分析

在距运河约30米远的Somati、Jamuniya和Dabhola村附近挖掘了三种土壤剖面，并对不同的土壤层进行了详细研究。采集了来自不同剖面土壤层的土壤样品，进行了处理，并进行了物理化学分析，以量化pH值、电导率、盐浓度、CEC、有机碳、有效养分、交换性阳离子，并进行了包括沙、粉、粘土含量百分比和质地在内的力学分析^{12、13、14、15}．

树种栽培

性状优良树的种子合欢花，合欢花，尼罗金合欢，达尔伯格，桉树，阿juna而且Pongamia pinnata收集桉树FRI-4和FRI-5无性系的种子，从德拉敦(北阿坎德邦)森林研究所获得。这些物种的幼苗在热带森林研究所的贾巴尔普尔苗圃中饲养，并通过定期浇水、除草、清洁和转移在塑料袋中养护约一年。

在LBC沿线的Somti、Jamuniya和Dabhola村种植了7种树种，覆盖10公顷的面积，并被生物栅栏围起来龙舌兰和风情。合欢花，合欢花，合欢花，麻疯树，桉树，fr -4和fr -5的克隆体桉树混合动力和Terminaria阿诸那种植在松提的低洼地区，土壤较浅，在运河运行的大部分时间里，这里仍然浸水。的种植园金合欢nilotica而且Pongamia pinnata在贾穆尼亚村附近的土地上种植，土壤非常浅，因为实际的土壤被用来建造运河，运河沿岸留下了满是巨石的贫瘠土地。小叶桉而且Terminaria阿诸那在Dabhola农民的田里种下了幼苗，那里又是一片低洼地带。所栽植树种苗木间距均维持在2m?2米,而小叶桉幼苗种植在2米?2米和1米吗? 1 mspacings。

测量树苗生长和生物量

幼苗生长特性即。从第一年的9月(季风后)到第五年的6月(季风前)，用卷尺每季度记录一次高度和周长，为期4年或16个季度。幼苗生长4年后，采用破坏法进行生物量研究¹⁶．实验完成后，将幼苗连根拔起，洗净，分离茎、枝、叶、根等植物部位，放入烘箱中烘干并称量。

统计分析

用SPSS 16.0版本软件对生长和生物量数据进行统计分析。计算方差分析(ANOVA)，估算1%和5%显著水平下的临界差异。同时计算了标准误差平均值。

图1:巴基指挥区左岸运河研究地点位置图。 点击这里查看图

结果与讨论

表1给出了在Somti、Jamuniya和Dabhola种植的7种选定树种的4年生植物的生长和干生物量数据，图2描述了生长特性的增长率。的平均身高桉树杂交苗16个季度从1.05m增至4.53m增加3.31倍，基围从1.98cm增至22.48cm增加10.35倍。在过去的二十年里，桉树因为这种植物生长迅速，成为“社会林业”项目的一部分，为农村社区提供燃料和木材，所以在该国大规模种植了吗¹⁷．桉树林场一直是环保主义者和林农之间争论的问题，后者支持林场，因为它不能满足当地社区和工业对天然森林木材日益增长的需求，而环保主义者反对林场，因为它据称对土壤和地下水造成了生态后果¹⁸．沿着运河,桉树两种间距种植，最初生长在一起，但约2年后，生长桉树在1米~ 1米之间，由于养分竞争和林冠重叠，林距受到一定程度的限制¹⁶．用收集来的种子培育的幼苗小叶桉与frii -4和frii -5无性系的种子培养的幼苗相比，它们的性能较差，这可能是由于它们的基因优于其他无性系。入侵昆虫的侵扰，Leptocybe invasa严重变形小叶桉幼苗和受攻击的叶片，叶柄和茎。少量严重感染的幼苗被清除，以控制这种昆虫传播到非感染的幼苗。从FRI-4和FRI-5无性系培养的幼苗很少受到这种昆虫的攻击，并且发现对这种昆虫具有抗性。

表一:研究期内所选树种的生长特征。 点击这里查看表格

图2:巴吉指挥区左岸运河沿线种植树种的年生长量(%)和基周长。 点击这里查看图

最初的增长p . pinnata而且A.nilotica幼苗生长缓慢，但在土壤中生根后，生长迅速。在种植时，平均高度和基部周长p . pinnata试验结束即4年后，幼苗分别为0.35m和2.10cm，分别为4.22m和25.15cm。同样，身高和基底围答:nilotica幼苗分别从0.51m和0.77cm生长到3.45m和15.86cm。d . sissoo是固氮和高度首选的饲料树种吗¹⁹但发现增长速度低于E。混合动力和p . pinnata经过4年的试验，平均身高2.85m，基围31.90cm。

答:procera而且答:lebbek豆科植物是速生固氮树种。答:procera是农用林业系统的首选树种，该树种的人工林用于茶园的木材、饲料和荫凉^20.．本种在落叶混交林的分布表现出其优势，通常以分散的个体或小群体的形式在国内存在^21，22。。lebbek它喜欢排水良好的土壤，不适应重粘土或渍水土壤。种植时，平均高度为答:procera苗高0.67m，连年增加到1.15m，但由于枯死，在雨季从0.55m开始发芽，到试验结束时达到2.35m。基底的A.procera在研究期间，幼苗从0.62cm增加到21.23cm。答:lebbek苗木在种植后一年逐渐枯死，株高和基围分别由0.48m和1.55cm增加到1.96m和18.98cm。此外，由于土壤含水量不足，植物在头两年的夏天就会枯死，但这些植物在下一个雨季再次发芽²³．

t·阿诸那是一种生长缓慢的树种，在全国各地的河流、小溪、那拉一带常见。该树种的幼苗种植在运河下方的nallah渡口，因为该树种可以在半淹条件下长时间生存²⁴．该树种生长缓慢，经4年造林，株高2.19m，基部周长13.06cm。该树种的幼苗甚至在淹没条件下存活，特别是在雨季，当洪水在那拉发生。

在所选树种中，最大高度为E。混合动力车(4.53米)紧随其后p . pinnata(4.22米)答:nilotica(3.45米)，最低高度录于答:lebbek(1.96m)。在此期间，基底周长最大出现在d . sissoo(31.90厘米),紧随其后的是p . pinnata(25.15厘米)E。杂交种(22.48cm)径向增量最小t·阿诸那(13.06厘米)(表1)。

表2:低气压区LBC沿线4年生木生长和干生物量。 点击这里查看表格

同样，每棵树的最大干生物量记录在E。杂交种(50.91kg)次之p . pinnata(20.24公斤)d . sissoo(16.09kg)(表3)答:lebbek(13.16公斤)答:nilotica(13.20kg)，但这些物种的根冠比最大(图3)E。杂交的记录约为四倍答:lebbek而且答:nilotica的生物量p . pinnata是这些物种的1.5倍。植物叶片和枝条生物量分配最多p . pinnata(39.77%),紧随其后的是t·阿诸那(39.50%)和d . sissoo(38.4%)，而在答:nilotica(20.76%)。与总生物量相比，茎的生物量分配在E。混合(58.59%)，其次是答:nilotica(47.35%)。

表3:Somti、Jamuniya和Dabhola遗址不同层位土壤理化特征。 点击这里查看表格

图3:Bargi指挥区左岸运河沿线种植的树木根梢干生物量比。 点击这里查看图

考虑到树木之间2m x 2m的距离，每公顷可容纳2500棵树，对不同树种的4年生树的年生物量进行了量化。桉树28.28种虫害积累t.ha¹年生物量最大，其次为p . pinnata(11.24 t.ha¹)，d . sissoo(8.94 t.ha¹)，t·阿诸那(8.20 t.ha¹)，答:procera(8.12 t.ha¹)，答:nilotica(7.33 t.ha¹),答:lebbek(7.31 t.ha¹)．高密度人工林的地上生物量E.tereticornis，用二次处理污水灌溉的面积估计为24.10t.h ha¹,紧随其后的是答:excelsa(21.80 t.ha¹),印楝树(12.60 t.ha¹）²⁵．

Somti的土壤剖面从强碱性到中碱性不等，然而在Jamunia地区，土壤深度只有36厘米，土壤为弱碱性。但在Dabhola遗址，随着土壤深度的增加，土壤从中碱性到中碱性不等。所选场地的土壤电导率相对较低，碱基饱和度较低。土壤样品的机械组成显示出良好的入渗和排水条件．土壤中最活跃的部分是粘土，在所有研究地点的表层或下层也有较高的含量(8-54%)。在Somti，土壤的质地被发现是砂质粘土壤土到粘土壤土，在土壤的深层转变为砂质壤土。淤泥和粘土的比例增加在中间层，这是非常重要的保持水分和任何树种的生存。此外，在土壤深度很浅的贾穆尼亚，发现了壤土到砂质粘土壤土的质地土。但在Dabhola遗址，土壤的机械组成几乎没有什么不同，表层和下层的土壤质地变得更重，而在中间层则显示出松散的质地。

由于作物密度低，土壤有机碳含量较低²⁶．而在松提和嘉木尼亚的表层则相对较高，并进一步向深部降低。但在Dabhola遗址的趋势几乎没有什么不同，这可能是由于现有剖面的土壤质地的变化。由于作物密度低，地面凋落物较少，所有三个剖面的有效氮浓度都很低。有效磷(P₂O₅)的含量非常高，因为母岩中总磷(花岗岩)含量很高(表3)。有效钾的浓度处于中等范围(120-280kg.ha)¹)在所有三个研究的档案网站上。在Somti和Jamunia中，表层的交换阳离子相对较高，沿剖面向下逐渐减少。但在Dabhola遗址，土壤剖面显示出剧烈的质地变化，因此没有注意到明确的顺序。土壤阳离子交换容量(CEC)与粘土矿物和有机碳的种类和数量呈正相关，也反映了土壤的养分状况。然而，在Somti、Jamunia和Dabhola遗址，土壤营养状况表现为中等范围。CEC的数量和范围表明，所有土壤剖面中都可能含有高岭石、伊利石和白云石类型的混合粘土矿物。

较高的生长特性和生物量积累e .混合而且p . pinnata在土壤和气候条件相似的运河指挥区内，这些树种在叶片和树枝上分配的生物量比例较高，是最适合开垦渍水地点的树种。

结论

根系较深的人工林从地表几米以下抽取水分，消耗的水比较短的植被多。生长速率和蒸腾速率较高的树木可以将其营养能量转化为木材生物量，用于修复渍水地区。在本研究中，桉树混合而且Pongamia pinnata人工林的水分消耗与生长和生物量积累一致，表现优于其他树种。因此，这些物种的种植园可以沿着运河种植，树木和行距适当，并需要通过生物排水过程管理地下水位和提高农作物产量。

的利益冲突

作者之间没有任何利益冲突。

资金来源

这项研究工作没有资金或财政支持。

致谢

这组作者感谢印度国家灌溉和排水委员会(INCID)在新德里的水利部为开展这项研究提供了财政援助。作者还感谢Rani Avanti Bai Lodhi Sagar Pariyojana、Jabalpur和M.P.邦森林部门的官员和工程师，他们与LBC一起提供了10公顷土地用于种植树种。作者感谢贾巴尔普尔热带森林研究所所长和小组协调员在研究项目执行期间给予的持续指导和支持。最后，还要感谢森林生态和气候变化司的技术官员和工作人员，他们种植了种植园并在实验室中分析了土壤样本。

讣告

我们在此沉痛地向大家宣布拉木·奈克·奥西Id: 0000-0003-3650-9469。我们向他的家人、同事和朋友表示最诚挚的慰问。

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