发明专利:201410389237.3
□ 宝鸡市林山公司 李瑾昌 张帅 惠琼 曹爱红 张柱 王乃江
编者按:我报“种,栽并举,促进林业转型发展”一文发表后,读者不断来电咨询相关技术,今再将西北农林科技大学教授,宝鸡市林山公司的'首席工程师'王乃江老师和团队的'干旱,半干旱地区种树技术'发表岀来,请林业科技工作者参考应用。
我国是世界上受沙化危害最严重的国家之一,全国有沙化土地面积173.11万平方公里,占国土面积的18.3%,还有31.1万平方公里的土地具有明显沙化趋势。沙化土地主要分布在北方干旱、半干旱地区和老、少、边、穷地区,沙化导致了生态恶化和贫困加剧,严重影响着人们的生产、生活,甚至危及到生存的空间,严重地制约着经济社会可持续发展和全面建成小康社会目标的如期实现。十八大号召“推进荒漠化、石漠化、水土流失综合治理。”国家林业局赵树丛局长要求:推广先进的科技成果,科学推进防沙、治沙。努力在关键技术上取得突破。探索有效的科技成果转化途径和机制,加快新技术、新模式和新成果推广应用,提升防沙治沙的科技含金量。
同时,我国也是世界上严重缺水的国家之一,水资源缺乏已经是制约我国经济社会发展的瓶颈。我国人均水资源拥有量才是世界人均量的三分之一,而且,我国人均拥有的水资源分布严重不均,在产粮地区每产1kg粮食要用水1000kg,农业用水太粗放,节水潜力极大;而在干旱地区水资源奇缺,年降水量在200ml以下,有的地区年降水量还不到10ml,个别地区世界粮农组织已评价为:不适应人类居住。生态、环境、大气是一个完整的机体,干旱、半干旱地区的环境恶劣恶化,风沙横行必然会侵蚀和影响湿润地区,环境保护,生态文明,经济社会可持续发展,要留给子孙后代山清水秀的家园,都急切要求我们把这类地区植树造林绿化、披绿。因此,综合治理干旱、半干旱地区生态、环境,具有“拯救人类”的战略意义。治理的根本措施就是在干旱、半干旱地区大规模地植树造林,绿化环境。科学利用干旱、半干旱地区珍贵的水资源,圆好我们的中国梦,技术突破、推广应用、献身投入是我们林业工作者和每个公民的责任和义务。为实施好这一宏大工程,掌握应用好科技生产力,我们对林业植树造林的特征特点与农业现有的灌溉技术进行解析和对比。
目前,国内外所有的灌溉设备、设施、滴、渗、灌技术都是针对农业的农作物循环规律设置的,而且所有的灌溉方式都是在地表进行。林业植树造林的灌溉设备和技术尚属空白,这是植树造林发展缓慢,赶不上生态环境保护的根本原因之一。
植树造林浇灌用水与农业农作物循环浇灌用水有根本区别,农业灌溉以农作物的循环种植,繁殖为规律,反复循环使用,加之农业农作物是人类生存的最基础条件,几千年前人类的祖先即会兴修水利,种植粮棉、菜蔬,水利设施和技术也随人类的进步而发展完善。同时农业用水灌溉的地域一般都处于用水方便,用水方式也简单实用的地区。而植树造林是近代人类才提到议程的事,随人类对生态环境的认识加深,对植树造林的认识也在不断加深。目前人类已把植树造林、绿化地球、保护生态文明提高到人类生存,生命攸关的战略高度。并且都在努力地、认真地、甚至千辛万苦地投身在植树造林工作中。然而针对林业植树造林,特别是针对干旱、半干旱地区的植树造林灌溉浇水技术、设备、设施以前却属空白。
移动式地下滴灌器——植树滴灌器填补了这一空白。正如《农业科技报》报道的“植树滴灌器迎来了植树造林的春天”。
林业植树造林的林木和地理特征是:
一、植树造林植的树在第一、第二年需要浇水,树苗成活二、三年后,即没有必要浇水、灌溉,相反树木成活后本身即有蓄水、保水的功能,不仅能供自身需要而且为林上林下土壤经济提供了必要的水份和营养。
二、林业植树造林的地区一般都在非农土地上,交通不便,地形地貌复杂,远离水源地,不具备像浇灌农作物那样铺设浇水管网条件,就占我国土地面积18%以上的173万多平方公里荒漠化土地面积,比耕地面积还要大120多万平方公里,全都亟待植树披绿,但都用铺设浇水网管进行浇灌也是不可能。
三、林木的根系都在土壤中土层的30㎝以下,干旱地区生存的野草根也都伸在20㎝的土层以下。干旱地、荒漠地上野草能成活,说明植树也是可以成活的,土壤学解析土壤时对土层解析到土层的60㎝以上,说明在土层的60㎝以下土层的水分、养份是均衡的,而生长二、三年的树木根系都已伸到土层的60㎝以下,能够吸取地下水份养份的营养而顽强成长。
四、亟待植树的地方基本都是干旱、半干旱地区的荒漠地、石漠地,地表严重缺水,甚至连人畜生活用水都十分艰难,要植树造林首先要解决节水浇水的技术。
五、林木产品与农作物不同,农作物成熟以后即完成使命,退出土壤层,而树木要生长几十年,甚至上百年,数百年。可以说农作物为短平快,林木则是一但完成种植百年受益。因此古语说:“前人栽树后人乘凉”,“功德无量”。农作物在消费土壤,从而需要不断维护、追肥、修复土壤,林木则是本身在保护土壤,改良土壤,创造林业经济和维护生态平衡。
水为万物之源,植树造林与农作物的共同点:都必需灌溉浇水,种树的基础条件也是浇水,在干旱、半干旱地区利用珍贵的淡水资源把树种好,首先要推广应用好先进的节约水资源技术。移动式地下滴灌器——植树滴灌器正是针对干旱地、半干旱地、荒漠地植树造林的五大特征而研制发明的专用滴灌设备。它的第一代产品专利号为:201120162170.1;第二代产品专利号为201320210691.9;第三代产品专利号为201310143985.9。本种树技术的发明专利号为201410389237.3。
移动式地下滴灌器的特点是:
一移动,二直接向地下滴灌,三是滴速非常缓慢,四是价格低廉,五是轻便实用。
一、移动:解决的问题是在计划要种树的地方任意摆放,吊挂、移动式地下滴灌器——植树滴灌器都可以正常工作。
二、直接向地下树根部滴灌浇水,避免了地表浇水后水从地表向地下渗透过程中的损耗,直接把水供给植物根部,十分节水。
三、移动式地下滴灌器滴灌速度极慢,缓慢的滴速使滴灌的水分滞留在土壤中的植物根系周围,土壤自身的保水保墒功能使珍贵的水只保持在植物根部供植物吸收。不会有因滴灌过量过多沙土地不保水使水渗漏到地下,使新植的树树根扎根浅,树根吸收不到而形成的渗漏浪费。
移动式地下滴灌器——植树滴灌器的滴灌量,以一场中雨的降水量每平方米降水量1000ml-2490ml为依据设计,满足了植树造林种树的树苗成活生长需要。同时,滴灌器设计有过储仓,在过储仓内可依据不同的林木和不同的季节气候添加植物生长剂和防治病虫害药剂,与林木浇水同步实施,促进林木茁壮成长。
四、移动式地下滴灌器每套仅9.60元,仅仅与一株树苗的价格相似,一次性使用也划算,反复使用经济效益更高,经济实用。
五、移动式地下滴灌器——植树滴灌器工作时总重量只有2.5kg,携带运行方便,荒山野岭都能够随身携带使用。同时有按吊挂和摆放均可工作的特征,任何地方均可使用。
移动式地下滴灌器——植树滴灌器的特点符合林业植树造林浇水灌溉林木的基本特征,具备了在干旱、半干旱地区、荒漠地植树造林的技术需求。
干旱、半干旱地区、荒漠地植树造林种树,移动式地下滴灌器解决了浇灌技术以后,还要做好种子催芽处理、播种、定株、管护(浇水)等项工作:
一、首先选择的树种要抗旱、抗寒,适应当地植树的品种。优良品种是造林的重要条件。对树种子的浸种催芽和防疫消毒处理,按不同树种育苗处理种子方式不同进行不同的处理,使种子达到“露白”发芽的状态再及时点种在树坑内。
在工程造林的林地内,选择好要种的树种后,按80%的树种量备种,另选两种树种为辅,各占10%,三种树种的浸种催芽分别处理,但应估计预测三种种子的露白发芽时间大体一致。以利按统一时间三种树同步播种。辅树种的播种按每十穴左右群点聚集播种,以保证林地内林木品种群落多样化,促进林地内林木群落的演替速度加快。
以乔木为主,灌木为辅种树造林时,主辅比例可按7:3搭配。以灌木为主,乔木为辅种树造林时,主辅比例按6:4搭配。在定株时,只按乔木定株,灌木不定株。
二、播种,种子坑要挖φ40㎝,深30㎝多的坑,挖出的土要集中堆放在种子坑的北侧,使种坑的北侧形成一个高20㎝多的土台,台面平整稍向坑内方向倾斜。坑内先放置一枚10㎝3的植树营养坯,或其它有机肥适量,在营养坯上或有机肥上点种3-5粒树种,同时放入滴灌器的润土头,留导水管在地表。填表层土掩埋约10㎝厚,将树种和滴灌器润土头掩埋好以后,把导水管与滴灌器头连接好,即可自行对树种进行滴灌。树坑与地表要保持20余㎝高差,形成坑内种树,地面保留较大表面粗糙度,保水、保墒,保温、防冻、防风沙侵蚀。滴灌器的水袋放在树坑北侧的土台上,咀朝向坑内方向摆放,检查滴灌器是否正常。滴灌正常以后再铲二锹土把水袋压住、压实,防止滴灌完毕以后水袋被风吹走。
三、定株:干旱地、荒漠地种树定株不同于苗圃定株,树苗在第一、第二年每穴保留三株苗,使小树立地的叶面积指数最大化,第三年树苗木质化以后选弱苗剪除一株,第四年树成形后再剪除一株。
种植的果树嫁接应在第二、第三年内进行实施。
每亩的植树数量,按树种不同决定,合理密植,适当增加密度。
四、管护:第一年因树苗根扎入土壤较浅,应根据天旱成度和季节利用移动式地下滴灌器浇水。同时务必除尽树苗周围的杂草。第二年度依据树苗长势和天气干旱成度决定是否用移动式地下滴灌器浇水。三年后树苗根已插入土层50㎝以下,自身能吸取地下水分营养,可不用浇水。
每次浇水完毕后,集中收回移动式地下滴灌器,按说明清洗并更换好营养渗透膜,保存好下次备用。导水管润土头可保留在树苗根处,浇水灌溉时反复使用,在三年后再集中收回。但保留时导水管的口要密封好,不要让地气泄露。
五、对病、虫、害、鼠(兔)损害等依照同类地区或相邻地区的林地管理进行。
一年生的实生树苗,根系生长迅速,主根生长的长度大于树杆的高度。所以,种出的实生树苗比移栽的树,适应环境,根系发达,生长旺盛,成林速度快,树的寿命也长。
使用移动式地下滴灌器种树与栽树的效益分析:
栽树的工艺为:育种、育苗,二、三年后移栽时起苗、护苗、检疫、特护运输,送达地域,精心装卸,栽树时挖坑,浇水、填埋,尔后保活、浇水,管护到树成形,时间长达四、五年。
种树的工艺为:育种、育苗、浇水、管护到树成形,时间三、四年即可。
栽树比种树多八道工艺工序。
栽树工序中的挖树坑劳动强度最大,栽树要挖一个约1立方米的土坑,种树只挖3立方分米的种子坑,土方量相差30倍,就以种树比栽树就少挖这个树坑而计算即可把造林工效提高几十倍。
而且刚移栽的树,当年需要根系二次生长,自我修复,适应土壤环境、立地环境、生存环境、一年时间内只在保树的成活,几乎不生长,迟缓了树成形一年时间。
种树种出的实生苗适应环境,根系发达,生长旺盛,树的寿命也长,比栽的树早成形一年。
其次,种树比栽树节水:栽一株树时要向树坑内浇一桶水,大约为20L-25L,为保证栽的树成活以后还需要浇三次水,四次浇水大约用水80L-100L,应用移动式地下滴灌器——植树滴灌器种树,每次只用水2L,四次才用8L水,节水效果显著。一场中雨在每平方米土地上的降水量为1L-2.5L,除去地表蒸发和风干只向地下渗透了8-12㎝深,这些水就够植物生长需求了,栽树时为什么要浇那么多水呢。我国北方省区的大部分为干旱、半干旱地区全年的降水量都在250㎜以下,珍贵的水资源每滴都应珍惜。
另外,在荒漠地、风沙地栽树成活率低是因为浇的水在树未吸收以前,被蒸发风干和向地下渗漏掉了,移动式地下滴灌器——植树滴灌器则以滴灌速度极慢为特征,每天只按大于树的吸收量进行地下根部滴灌,避免了水份的蒸发和渗漏,为风沙地植树造林节水灌溉提供了技术保障。
种树比栽树也节资金,高效率。栽一株树比种一株树工序要多出起苗、护苗、检疫、运输、装卸,移栽的挖坑、浇水、填埋等工序,劳动强度大,起码需要一个壮劳动力才能够完成,一天仅劳务费即要支出百余元。使用移动式地下滴灌器——植树滴灌器种一株树,植树器的价格不足十元钱,只相当于购一株树苗或一个小水桶的价格,而且可以重复使用二、三年。一个弱劳力刨个种子坑投入3-5粒处理好的种子连接上植树器即可完成一株树的种植,一天可以种植几十株,节约了资金,降低了劳动强度,还把工作效率提高了几十倍。
还有,栽树工作只能在初冬和早春季节进行实施,时间性季节性极强,错过栽树季节便不能栽树了。采用移动式地下滴灌器——植树滴灌器种树,除冬季时间以外其它季节都可以进行种树,不受栽树季节的限制和制约,把植树造林工作的时间拉长了几个月,使植树造林工作有了充足的时间保障。
剖析种树和栽树的工艺、工序及各自的特征:以种树为形式进行植树造林,省水、省力、省财、省时间,还大大的提高了造林速度和造林工作效率。但是在许多条件下栽树仍必不可少。因此,种、栽并举,促进植树造林转型可持续发展为最佳植树造林方式。
种树是干旱、半干旱地区植树造林的最佳选择。