濕陷性黃土地云杉噴灌育苗技術(shù)

高文耀，宣小平

(天祝藏族自治縣烏鞘嶺林場(chǎng)，甘肅 天祝 733203)

發(fā)展育苗產(chǎn)業(yè)是生態(tài)建設(shè)的基礎(chǔ)，是林業(yè)建設(shè)與發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容。云杉苗木在常規(guī)狀況下適宜在高海拔地區(qū)培育，其優(yōu)點(diǎn)是培育的成本低、成活率高、生長(zhǎng)旺盛，但也存在著一些矛盾與缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：一是土壤解凍遲，在起苗供貨上與需苗地產(chǎn)生時(shí)間差異，為了達(dá)到同步必須在凍土層上起苗，勢(shì)必使起苗費(fèi)用增加；二是苗木年生長(zhǎng)緩慢，側(cè)枝不夠發(fā)達(dá)，影響苗木的觀賞與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而甘肅蘭州西固山區(qū)土地遼闊，土壤肥沃，黃河提灌普及，水資源充沛，氣溫高，土壤解凍早，培育出的云杉苗木側(cè)枝生長(zhǎng)旺盛，冠幅優(yōu)美，適宜城市園林綠化，經(jīng)濟(jì)價(jià)值與觀賞價(jià)值高。但是該地區(qū)土壤大部分屬于濕陷性黃土，灌溉時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)地塊裂縫和整體塌陷，無法用常規(guī)方法灌溉，加之氣溫極高，常規(guī)灌溉后云杉苗木吸收水分少，生長(zhǎng)緩慢，因而需要探索新型的灌溉育苗技術(shù)。為此，我們?cè)谔m州市西固區(qū)新城鎮(zhèn)青石臺(tái)村濕陷性黃土地內(nèi)建立了2塊面積均為4 hm2的試驗(yàn)基地，于2010—2012年分別采取常規(guī)灌溉和噴灌的方法進(jìn)行了青海云杉育苗對(duì)照試驗(yàn)。

1 青石臺(tái)濕陷性黃土地概況

我國(guó)濕陷性黃土主要分布在山西、陜西、甘肅的大部分地區(qū)和河南西部以及寧夏、青海、河北的部分地區(qū)，面積達(dá)44萬km2，以甘肅省蘭州市西固山區(qū)青石臺(tái)的濕陷性黃土地較為典型。

黃土濕陷發(fā)生的主要原因是由特殊的粒狀架空結(jié)構(gòu)體系所造成的。該結(jié)構(gòu)體系由集粒和碎屑組成的骨架顆粒相互連接形成，含有大量架空孔隙。顆粒間的連接強(qiáng)度是在干旱、半干旱條件下形成的，來源于上覆土重的壓密，少量的水在土壤團(tuán)粒間接觸處形成的毛管壓力，粒間摩擦及少量膠凝物質(zhì)的固化黏聚等。該結(jié)構(gòu)體系大量灌水后，導(dǎo)致連接強(qiáng)度降低、連接點(diǎn)破壞，致使整個(gè)結(jié)構(gòu)體系失去穩(wěn)定，在灌溉水的作用下土質(zhì)溶化順土壤裂縫流失，形成自然溶洞，隨著水量與灌溉次數(shù)增加，溶洞越來越大，導(dǎo)致大面積塌陷[1]。

2 噴灌育苗技術(shù)

2.1 噴灌育苗的優(yōu)點(diǎn)

噴灌育苗可解決大田灌溉造成濕陷性黃土地整體塌陷的難題，減少整地費(fèi)用，提高土地利用率，節(jié)約水資源，減少人工工資，增加苗木枝葉對(duì)水分的吸收量，同時(shí)沖洗苗木表面沉積的灰塵，使苗木生長(zhǎng)旺盛，側(cè)枝發(fā)達(dá)，觀賞性好，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。

2.2 噴灌安裝

安裝噴灌必須具備輸水的壓力管道或安裝輸水管道增壓設(shè)施等外部條件，輸水管道內(nèi)壓力大于0.5 MPa，小于所需管材的額定壓力值。

2.2.1 管材選擇

根據(jù)地塊的大小、給水管道大小、壓力和流量選擇主管規(guī)格和材料。一般選用PVC管道較好，它具有抗腐蝕性能好、成本低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。管道一般分主管、一級(jí)分管、二級(jí)分管、二級(jí)支管、噴頭立管等5種。主管選用直徑280 mm的PVC管道，一級(jí)分管選用直徑160 mm的PVC管道，二級(jí)分管選用直徑63 mm的PVC管道較適宜，二級(jí)支管選用直徑32 mm的PVC管道，噴頭立管選用32 mm的鍍鋅鋼管，噴頭選用射程為15～20 m、流量6.96 m3/h的鋁合金噴頭。

2.2.2 管道鋪設(shè)

噴灌育苗對(duì)地形要求不是很高，坡度小于25°的地類就具備育苗條件，只要整體平整有利于管道鋪設(shè)就可以了，管道平均深埋1 m左右。在一級(jí)分管和二級(jí)分管末端均要預(yù)留排污口，安裝排水閥門，設(shè)置排水溝，以便隨時(shí)進(jìn)行泥沙排除。所有管道鋪設(shè)過程中保持向排水口整體傾斜，以利于隨時(shí)排沙排水：一是防止黃河水中含有的大量泥沙長(zhǎng)期沉積在管道對(duì)管道造成堵塞，二是臨近冬季對(duì)管道內(nèi)的余水進(jìn)行排除，以免冬季管道內(nèi)的積水在極度低溫下凍結(jié)膨脹后造成管道破裂。噴灌鋪設(shè)基本框架見圖1。

圖1 噴灌鋪設(shè)基本框架

(1)主管鋪設(shè)。主管根據(jù)給水帶壓管道接入口位置或水源增壓裝置接入口位置確定走向，在接入口安裝閥門，以控制水量。主管接入地塊后與一級(jí)分管連接。

(2)一級(jí)分管鋪設(shè)。一級(jí)分管鋪設(shè)成倒“U”字形，一般在土地中央平分地塊位置鋪設(shè)，地塊較大時(shí)可采用“山”字形鋪設(shè)或多排鋪設(shè)，一級(jí)分管之間間距為150 m左右。在一級(jí)分管上與主管連接處兩側(cè)安裝2個(gè)進(jìn)水控制閥門，以備給水壓力不足時(shí)可關(guān)閉一個(gè)進(jìn)水閥門進(jìn)行分別噴灌。一級(jí)分管與二級(jí)分管連接。

(3)二級(jí)分管鋪設(shè)。按照土地地形設(shè)計(jì)二級(jí)分管鋪設(shè)形狀，一般與一級(jí)分管成“十”字形垂直并列排列，垂足點(diǎn)為管道連接點(diǎn)。二級(jí)分管之間間距應(yīng)在25 m左右，分管延伸至土地邊緣15 m處。二級(jí)分管每隔15 m留有噴頭立管連接口，與噴頭立管相連接。

(4)二級(jí)支管鋪設(shè)。如遇特殊形狀地塊可增設(shè)二級(jí)支管，以便噴灌全面覆蓋地塊。

(5)噴頭立管鋪設(shè)與安裝。噴頭立管一般和二級(jí)分管連接，如增設(shè)二級(jí)支管則連接到二級(jí)支管上。噴頭點(diǎn)交錯(cuò)設(shè)計(jì)，一般間距在15 m左右較合適，噴頭與噴頭之間呈三角形交錯(cuò)排布有利于均勻噴射灌溉，避免噴射死角。噴頭立管采用鍍鋅鋼材管道，與地面垂直直立，高度在1.7～2.2 m之間，采取混凝土預(yù)埋固定結(jié)實(shí)，混凝土預(yù)埋墩為40 cm見方的立方體，也可采用專用支架，但費(fèi)用相對(duì)較高。在噴頭立管與噴頭安裝處分別安裝控制球閥，便于隨時(shí)檢修噴頭。

2.3 育苗

(1)土壤處理及施肥。在育苗前結(jié)合噴灌澆水進(jìn)行土壤消毒和施肥處理。每公頃施450～600 kg的硫酸亞鐵進(jìn)行消毒處理，硫酸亞鐵可起到改良土壤和增加肥力的作用。施肥以有機(jī)肥為主，有條件時(shí)可用腐熟的羊糞，每公頃施60 m3，也可根據(jù)土地實(shí)際肥力狀況合理施有機(jī)復(fù)合肥。

(2)苗木定植。選擇高20～30 cm的云杉苗木定植，嚴(yán)把苗木質(zhì)量關(guān)，保證苗木色澤正常、無病害。苗木間距30～40 cm。栽植前1～2天對(duì)土地進(jìn)行灌溉。栽植時(shí)對(duì)個(gè)別苗木進(jìn)行修剪，修剪的原則是去除枯枝，短截殘傷枝、過長(zhǎng)根、劈裂(斷)根等，剪口要平滑。采取“三埋兩踩一提苗”的方法栽植，栽植中必須做到根系舒展、不窩根、不懸根，回填土分層回填，先填表層土，后填深層土，栽植深度要比在原生長(zhǎng)地深5～10 cm。苗木栽植后及時(shí)噴灌澆水，噴灌時(shí)間5～6 h，噴灌后及時(shí)扶苗和沉陷土回填。

2.4 田間管理

田間管理是育苗作業(yè)中的重要環(huán)節(jié)之一，也是提高苗木質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

(1)生長(zhǎng)期管理。苗木生長(zhǎng)期要及時(shí)進(jìn)行噴灌，根據(jù)天氣干旱程度，每年噴灌次數(shù)在8～10次，每次噴灌時(shí)間在6 h以內(nèi)。在地面凍結(jié)之前必須進(jìn)行冬灌，以保證有充足的水分使苗木越冬。灌溉采取當(dāng)日灌溉6 h，次日再灌溉6 h的方法進(jìn)行，要避免地面積水造成塌陷。在苗木生長(zhǎng)期要及時(shí)除草，防止雜草與苗木爭(zhēng)水爭(zhēng)肥。苗木栽植后次年可結(jié)合噴灌施用有機(jī)肥，以保證苗木養(yǎng)分。

(2)越冬管理。冬灌結(jié)束時(shí)打開所有排沙閥門，排除所有泥沙，停水后排除所有管道積水。拆卸所有噴頭，清除泥沙，妥善保管。加大育苗地管護(hù)力度，避免人為和牲畜破壞苗木。

3 噴灌育苗成效

2010—2012年對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果(見表1)顯示，4 hm2試驗(yàn)基地噴灌育苗比常規(guī)大田灌溉共節(jié)約灌溉用水25 600 m3， 苗木樹干高度增加7.8 cm， 側(cè)枝生長(zhǎng)量增長(zhǎng)4.7cm，節(jié)約灌溉勞務(wù)費(fèi)3.33萬元，增加的苗木生長(zhǎng)量產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益15.75萬元，同時(shí)還減少了因濕陷性黃土地整體塌陷造成的苗木損失和回填勞務(wù)費(fèi)用。

表1 調(diào)查期效益對(duì)照分析及云杉苗木生長(zhǎng)量變化

4 結(jié) 語

通過在蘭州市西固區(qū)新城鎮(zhèn)濕陷性黃土地上進(jìn)行育苗試驗(yàn)，總結(jié)出了濕陷性黃土地云杉噴灌育苗技術(shù)，解決了濕陷性黃土分布地區(qū)常規(guī)澆灌造成土地塌陷而無法育苗的技術(shù)難題，提高了云杉苗木的質(zhì)量和育苗經(jīng)濟(jì)效益，推廣應(yīng)用將有助于加快西北地區(qū)生態(tài)建設(shè)，有效改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 羅宇生.濕陷性黃土地基處理[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.