抗旱造林技术初探:抗旱造林粉
摘要:文章通过运用控水袋及新型滴灌技术,探讨了苗木生长所需较适合的水分,通过微量的水分保持植物的长期存活和生长。通过该研究,为在干旱缺水条件下有效地延缓苗木干旱胁迫,改善植物水分状况,提高了苗木成活率和维持苗木生长提供理论依据。
关键词:抗旱造林固体水集水技术灌溉技术覆膜技术
干旱是一个世界性的问题,造成干旱的原因主要是大气环流、区域地理位置及区域森林分布。干旱容易导致荒漠化、沙尘暴、水资源短缺、森林覆盖率降低、生物多样性减少等问题。干旱问题已严重影响树木的成活、威胁树木生长,因此,抗旱造林技术的应用十分必要。抗旱造林技术主要用于荒山造林、荒漠化治理等生态环境的改造,以及城市、园林绿化和交通道路绿化等。
一、 固体水技术
固体水种植技术是20世纪90年代末国际上最新研制成功的一种新技术。固体水(solid water),又称干水(dry water),是一种用高新技术将普通水固化,使水的物理性质发生巨大变化,变成不流动、不挥发、0℃不结冰,100℃不熔化的固态物质。这种固态物质具有生物降解性能,降解后无残留,不污染土壤,可用作植物的长效水源。固体水的供水理念完全不同于常用的保水剂,因为固体水是用普通水固化而成,98%的成分为水,在土壤微生物的作用下缓慢释水,供植物长期吸收利用。
影响固体水释放的因素与固体水接触的微生物和固体水切口横截面积有关,与固体水接触的微生物越多,固体水降解得越快,两者之间呈良好的对数关系;在土壤条件一致的情况下,固体水释水量与横截面积为线性关系,切口的横截面积越大,固体水释水量越多。而且固体水释放速率除了与截面积有关外,同时,在一定程度上也受植物需水状况的调节,在干旱条件下使用固体水可明显改善植物的水分状况,提高叶含水量,维持叶绿素含量的相对稳定,是一种与植物吸水过程同步供水的方式。
二、 集水技术
集水就是利用水分的重力效应和土壤的水库效应,通过合理的人工调控措施,使降雨就地拦蓄入渗,从时空上对降水进行再分配,延长土壤水分的有效供应时间,提高林木成活率的方法。集雨灌溉已有2000多年的历史,美国、澳大利亚、以以色列为典型代表的中东地区、印度、墨西哥、中国及非洲撒哈拉沙漠南部诸国都采用各种集水技术措施。集水技术首先由解决人畜饮水问题开始,逐步发展到利用城市集水系统增加城市供水和用于有限的农业和园林灌溉。集水造林能增加植树带径流收获量,提高土壤含水量,使更多的降水渗入到根际区以下的深层土壤,防止土壤水分长时间持续严重亏缺。
三、灌溉技术
(一)喷灌技术
喷灌出现得比较早,最早是以色列人对此重点研究,1969年首先在南非研制试用,1976年被美国列为专利,20世纪70年代在世界上得到了发展,80年代以后得到进一步的完善和大面积推广。喷灌是利用专门的设备将压力水喷洒到空中形成细小水滴,并均匀地降落到田间的灌水方法。喷灌几乎适用于所有作物和各种形式,兴建在起伏不3平、土壤透水性较强的地块经济效益最好。喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。在我国用得较多的有固定管道式喷灌、半移动式管道喷灌、滚移式喷灌、时针式喷灌、平移式喷灌、绞盘式喷灌等。
(二)滴灌技术
滴灌是通过管道系统及安装在末级管道上的灌水器,将有压水以水滴(渗流、小股射流等)形式给树木根系供水分和养分,使作物根系活动区的土壤经常保持适宜的水分和营养的节水灌溉技术。由于滴灌不产生深层渗漏,地面形成的湿润区很小,且几乎全在阴影之中,所以表土蒸发量很小,而树木行间保持干燥,又几乎无输水损失,能把株间蒸发、深层渗漏和地表径流降低到最低限度,大部分水分消耗于植物蒸腾作用。据试验滴灌比土渠灌溉节水82.8%,是沙地最理想的节水灌溉技术;滴灌不会造成土壤盐渍化。相对土渠灌溉,滴灌省工、省井、省地、省肥、增产,沙地造林中,滴灌能极大地提高苗木成活率、保存率,造林成活率可达到95%以上,造林效果优于任何一种灌溉方式。滴灌较常规灌溉造林具有诸多优点,如节水、减少整地费用、排盐、提高造林成活率等。
(三)渗灌技术
渗灌是继喷灌、滴灌之后的又一节水灌溉技术,它起源于地下浸润灌溉,是当今世界最先进的农业节水灌溉技术之一。渗灌是一种地下微灌形式,这一灌溉方法是以低压管道输水,再通过埋于作物根系活动层的灌水器(微孔渗灌管),根据作物的生长需水量定时定量地向土壤中渗水供给作物。因此,渗灌可以看作是滴灌的一种特殊形式,又被称为地下滴灌。这种灌水技术无地面蒸发损失和深层渗漏损失,是水的利用率最高的灌水技术之一。
四、 覆膜技术
覆膜可以起到保温、增温的作用,可以减少树盘内杂草横生,同时避免杂草与苗木抢夺水分的现象。也能尽快恢复植被,为防止水土流失、改善生态环境等方面发挥着重要的作用。同时覆膜促进了土壤中微生物的活动、有机质的分解和养分的释放,从而有利于根系的生长、吸收及营养物质的合成和转化,保证苗木的成活和生长并可以防止苗木因干旱造成生理缺水而死亡。国内外普遍使用的几种农田覆盖材料有地膜、草纤维膜、秸秆覆盖等,秸秆覆盖是指利用农业副产品如茎秆、落叶、糠皮等或绿肥为材料进行的地面覆盖,一般用麦秸和玉米秸,秸秆覆盖可调节地温,减少病害,改善农田水分状况,秸秆覆盖量不宜过大或过小,覆盖量过小,起不到节水、保墒、增产的作用,覆盖量过大,会造成土壤温度过高、通气不良、分蘖减少、贪青晚熟,且秸秆不易腐烂,影响下茬播种。
五、 结语
近几十年来,抗旱造林技术一直是干旱、半干旱地区森林培育学研究的重点。解决干旱条件下的造林成活以及林木生长问题,应该从植物材料和立地条件两个方面入手。抗旱造林综合技术的研究和推广方面也做了大量的工作,并形成了一批具有明显特色的成果,对于提高于旱地区的造林成活率发挥了重要的作用。如苗木护根技术、径流林业技术、保水剂的应用技术、蓄水保墒技术等等。