張和平,吳小健

摘要:文章通過(guò)運(yùn)用控水袋及新型滴灌技術(shù),探討了苗木生長(zhǎng)所需較適合的水分,通過(guò)微量的水分保持植物的長(zhǎng)期存活和生長(zhǎng)。通過(guò)該研究,為在干旱缺水條件下有效地延緩苗木干旱脅迫,改善植物水分狀況,提高了苗木成活率和維持苗木生長(zhǎng)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞:抗旱造林;固體水;集水技術(shù);灌溉技術(shù);覆膜技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào):S723文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)24-0062-02

干旱是一個(gè)世界性的問(wèn)題,造成干旱的原因主要是大氣環(huán)流、區(qū)域地理位置及區(qū)域森林分布。干旱容易導(dǎo)致荒漠化、沙塵暴、水資源短缺、森林覆蓋率降低、生物多樣性減少等問(wèn)題。干旱問(wèn)題已嚴(yán)重影響樹(shù)木的成活、威脅樹(shù)木生長(zhǎng),因此,抗旱造林技術(shù)的應(yīng)用十分必要。抗旱造林技術(shù)主要用于荒山造林、荒漠化治理等生態(tài)環(huán)境的改造,以及城市、園林綠化和交通道路綠化等。

一、固體水技術(shù)

固體水種植技術(shù)是20世紀(jì)90年代末國(guó)際上最新研制成功的一種新技術(shù)。固體水(solid water),又稱(chēng)干水(dry water),是一種用高新技術(shù)將普通水固化,使水的物理性質(zhì)發(fā)生巨大變化,變成不流動(dòng)、不揮發(fā)、0℃不結(jié)冰,100℃不熔化的固態(tài)物質(zhì)。這種固態(tài)物質(zhì)具有生物降解性能,降解后無(wú)殘留,不污染土壤,可用作植物的長(zhǎng)效水源。固體水的供水理念完全不同于常用的保水劑,因?yàn)楣腆w水是用普通水固化而成,98%的成分為水,在土壤微生物的作用下緩慢釋水,供植物長(zhǎng)期吸收利用。

影響固體水釋放的因素與固體水接觸的微生物和固體水切口橫截面積有關(guān),與固體水接觸的微生物越多,固體水降解得越快,兩者之間呈良好的對(duì)數(shù)關(guān)系;在土壤條件一致的情況下,固體水釋水量與橫截面積為線(xiàn)性關(guān)系,切口的橫截面積越大,固體水釋水量越多。而且固體水釋放速率除了與截面積有關(guān)外,同時(shí),在一定程度上也受植物需水狀況的調(diào)節(jié),在干旱條件下使用固體水可明顯改善植物的水分狀況,提高葉含水量,維持葉綠素含量的相對(duì)穩(wěn)定,是一種與植物吸水過(guò)程同步供水的方式。

二、集水技術(shù)

集水就是利用水分的重力效應(yīng)和土壤的水庫(kù)效應(yīng),通過(guò)合理的人工調(diào)控措施,使降雨就地?cái)r蓄入滲,從時(shí)空上對(duì)降水進(jìn)行再分配,延長(zhǎng)土壤水分的有效供應(yīng)時(shí)間,提高林木成活率的方法。集雨灌溉已有2000多年的歷史,美國(guó)、澳大利亞、以以色列為典型代表的中東地區(qū)、印度、墨西哥、中國(guó)及非洲撒哈拉沙漠南部諸國(guó)都采用各種集水技術(shù)措施。集水技術(shù)首先由解決人畜飲水問(wèn)題開(kāi)始,逐步發(fā)展到利用城市集水系統(tǒng)增加城市供水和用于有限的農(nóng)業(yè)和園林灌溉。

20世紀(jì)70年代末,在蘭州南北兩山開(kāi)展了通過(guò)收集徑流來(lái)育苗造林的工作,拉開(kāi)了我國(guó)集水技術(shù)對(duì)比研究的序幕,提出了徑流林業(yè)的概念。之后甘肅省干旱造林研究中心等單位廣泛開(kāi)展了集水徑流造林技術(shù)的試驗(yàn)研究,積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn),為徑流林業(yè)理論技術(shù)體系的形成與完善奠定了基礎(chǔ)。在生態(tài)環(huán)境極其脆弱的干旱半干旱區(qū)做了大量的集水造林試驗(yàn),結(jié)果表明集水造林能增加植樹(shù)帶徑流收獲量,提高土壤含水量,使更多的降水滲入到根際區(qū)以下的深層土壤,防止土壤水分長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)嚴(yán)重虧缺。

三、灌溉技術(shù)

(一)噴灌技術(shù)

噴灌出現(xiàn)得比較早,最早是以色列人對(duì)此重點(diǎn)研究,1969年首先在南非研制試用,1976年被美國(guó)列為專(zhuān)利,20世紀(jì)70年代在世界上得到了發(fā)展,80年代以后得到進(jìn)一步的完善和大面積推廣。噴灌是利用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備將壓力水噴灑到空中形成細(xì)小水滴,并均勻地降落到田間的灌水方法。噴灌幾乎適用于所有作物和各種形式,興建在起伏不3平、土壤透水性較強(qiáng)的地塊經(jīng)濟(jì)效益最好。噴灌系統(tǒng)的形式很多,其優(yōu)缺點(diǎn)也就有很大差別。在我國(guó)用得較多的有固定管道式噴灌、半移動(dòng)式管道噴灌、滾移式噴灌、時(shí)針式噴灌、平移式噴灌、絞盤(pán)式噴灌等。

(二)滴灌技術(shù)

滴灌是通過(guò)管道系統(tǒng)及安裝在末級(jí)管道上的灌水器,將有壓水以水滴(滲流、小股射流等)形式給樹(shù)木根系供水分和養(yǎng)分,使作物根系活動(dòng)區(qū)的土壤經(jīng)常保持適宜的水分和營(yíng)養(yǎng)的節(jié)水灌溉技術(shù)。由于滴灌不產(chǎn)生深層滲漏,地面形成的濕潤(rùn)區(qū)很小,且?guī)缀跞陉幱爸?所以表土蒸發(fā)量很小,而樹(shù)木行間保持干燥,又幾乎無(wú)輸水損失,能把株間蒸發(fā)、深層滲漏和地表徑流降低到最低限度,大部分水分消耗于植物蒸騰作用。據(jù)試驗(yàn)滴灌比土渠灌溉節(jié)水82.8%,是沙地最理想的節(jié)水灌溉技術(shù);滴灌不會(huì)造成土壤鹽漬化。相對(duì)土渠灌溉,滴灌省工、省井、省地、省肥、增產(chǎn),沙地造林中,滴灌能極大地提高苗木成活率、保存率,造林成活率可達(dá)到95%以上,造林效果優(yōu)于任何一種灌溉方式。滴灌較常規(guī)灌溉造林具有諸多優(yōu)點(diǎn),如節(jié)水、減少整地費(fèi)用、排鹽、提高造林成活率等。

(三)滲灌技術(shù)

滲灌是繼噴灌、滴灌之后的又一節(jié)水灌溉技術(shù),它起源于地下浸潤(rùn)灌溉,是當(dāng)今世界最先進(jìn)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)之一。滲灌是一種地下微灌形式,這一灌溉方法是以低壓管道輸水,再通過(guò)埋于作物根系活動(dòng)層的灌水器(微孔滲灌管),根據(jù)作物的生長(zhǎng)需水量定時(shí)定量地向土壤中滲水供給作物。因此,滲灌可以看作是滴灌的一種特殊形式,又被稱(chēng)為地下滴灌。這種灌水技術(shù)無(wú)地面蒸發(fā)損失和深層滲漏損失,是水的利用率最高的灌水技術(shù)之一。

目前國(guó)內(nèi)有低壓滲灌和重力滲灌兩種方式。滲灌可以減少用水,減少肥料用量、節(jié)省土地和勞動(dòng)強(qiáng)度。采用滲灌后,土壤表面能夠保持較為干燥狀態(tài),不僅棵間蒸發(fā)大大下降,能有效地控制室內(nèi)空氣濕度,抑制作物病蟲(chóng)害的發(fā)生,還能防止雜草生長(zhǎng)。滲灌處理的表層土壤經(jīng)常呈疏松狀態(tài),防止了毛管損失,保持耕作層具有良好的透氣性,土壤內(nèi)微生物活性高,分解作用強(qiáng),土壤肥力高,當(dāng)然,滲灌也存在一些缺點(diǎn):堵塞不易發(fā)現(xiàn),不便于維護(hù);當(dāng)管道間距較大時(shí)灌水不夠均勻,在土坡滲透性很大或地面坡度較陡的地方不宜使用。

四、覆膜技術(shù)

覆膜可以起到保溫、增溫的作用,可以減少樹(shù)盤(pán)內(nèi)雜草橫生,同時(shí)避免雜草與苗木搶奪水分的現(xiàn)象。也能盡快恢復(fù)植被,為防止水土流失、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)覆膜促進(jìn)了土壤中微生物的活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)的分解和養(yǎng)分的釋放,從而有利于根系的生長(zhǎng)、吸收及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的合成和轉(zhuǎn)化,保證苗木的成活和生長(zhǎng)并可以防止苗木因干旱造成生理缺水而死亡。國(guó)內(nèi)外普遍使用的幾種農(nóng)田覆蓋材料有地膜、草纖維膜、秸稈覆蓋等,秸稈覆蓋是指利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品如莖稈、落葉、糠皮等或綠肥為材料進(jìn)行的地面覆蓋,一般用麥秸和玉米秸,秸稈覆蓋可調(diào)節(jié)地溫,減少病害,改善農(nóng)田水分狀況,秸稈覆蓋量不宜過(guò)大或過(guò)小,覆蓋量過(guò)小,起不到節(jié)水、保墑、增產(chǎn)的作用,覆蓋量過(guò)大,會(huì)造成土壤溫度過(guò)高、通氣不良、分蘗減少、貪青晚熟,且秸稈不易腐爛,影響下茬播種。

五、結(jié)語(yǔ)

近幾十年來(lái),抗旱造林技術(shù)一直是干旱、半干旱地區(qū)森林培育學(xué)研究的重點(diǎn)。解決干旱條件下的造林成活以及林木生長(zhǎng)問(wèn)題,應(yīng)該從植物材料和立地條件兩個(gè)方面入手?？购翟炝志C合技術(shù)的研究和推廣方面也做了大量的工作,并形成了一批具有明顯特色的成果,對(duì)于提高于旱地區(qū)的造林成活率發(fā)揮了重要的作用。如苗木護(hù)根技術(shù)、徑流林業(yè)技術(shù)、保水劑的應(yīng)用技術(shù)、蓄水保墑技術(shù),等等。

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