集水托盤節(jié)水技術(shù)原理及應(yīng)用探討

王祖善

(青海省林業(yè)技術(shù)推廣總站，青海 西寧 810008)

1 引言

青海地區(qū)位于青藏高原東北部，是長江、黃河等大河的發(fā)源地，有“中華水塔”、“江河源頭”的美譽。青海省是我國內(nèi)陸大省，地域遼闊，以高原為主體，荒漠帶廣布，自然環(huán)境存在著明顯的地理分異。青海在遠(yuǎn)古時期存在過豐富的森林資源，地殼運動使青藏高原隆起，氣候的變遷使森林逐漸失去了存在的條件。目前該地區(qū)的森林資源集中分布在東半部，加之南部和西北部的灌叢林，形成了青海地區(qū)森林分布的總體格局。在此基礎(chǔ)上分布著很多林區(qū)，如祁連山林區(qū)、湟水林區(qū)、多柯河林區(qū)等，其中，國營林場有54處，由于自然條件惡劣，加之近年來人類活動頻繁，森林資源不斷遭到破壞，生態(tài)環(huán)境也逐漸惡化，生態(tài)環(huán)境保護(hù)面臨的形勢十分嚴(yán)峻。

林業(yè)與自然環(huán)境是相互影響、相互作用的關(guān)系，自然環(huán)境對青海林業(yè)有著決定性的影響，同時青海發(fā)展林業(yè)也能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)起到反作用，充分發(fā)揮森林的涵養(yǎng)水源、保持水土、調(diào)節(jié)局部氣候、防風(fēng)固沙、凈化空氣、美化環(huán)境的功能，進(jìn)而改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。青海發(fā)展林業(yè)，在高原生態(tài)環(huán)境保護(hù)中將發(fā)揮的重要的作用，概括來講，第一，青海發(fā)展林業(yè)是保護(hù)和恢復(fù)三江源生態(tài)環(huán)境乃至整個高原生態(tài)環(huán)境的重要途徑，也是環(huán)境整治的必由之路；第二，青海發(fā)展林業(yè)能夠有效化解高原生物多樣性面臨的危機，為物種的生存和繁衍創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境；第三，青海發(fā)展林業(yè)是一項公益性與經(jīng)濟(jì)性并舉的事業(yè)，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時，也能夠最大限度地滿足社會對森林產(chǎn)品以及森林服務(wù)功能的需求；第四，青海發(fā)展林業(yè)是加強生態(tài)文明建設(shè)的一項根本任務(wù)，青海林業(yè)在高原生態(tài)文明建設(shè)中肩負(fù)著極為重要的特殊使命?？偠灾?，在生態(tài)環(huán)境面臨嚴(yán)峻形勢的大背景下，青海發(fā)展林業(yè)有著重要的現(xiàn)實意義。

2 集水托盤介紹

2.1 集水托盤技術(shù)介紹

聚水托盤是在樹苗栽植過程中使用的具有集水、保溫、增加光合作用、防除雜草及蟲害等功效的一種用聚丙烯制作而成的托盤。規(guī)格為：(長×寬×高)705 mm×550 mm×100 mm，中心開孔直徑Φ100 mm。

2.2 集水托盤設(shè)計原理

聚水托盤安裝在植物根部以后，好比是在植物根部制造了一個小型的溫室，具有保墑作用，具體設(shè)計原理如下。

(1)增加托盤的比表面積，可以增加托盤內(nèi)集水的水量，同時能夠?qū)⑺焖賹?dǎo)流至樹苗根部，減少水分的蒸發(fā)損失；可以增加托盤與太陽光的接觸面積，從而加速托盤內(nèi)溫度的提升。

(2)涂抹在托盤上的熒光粉，可以將太陽光反射到植物上面，增加植物吸收的太陽光，提高了植物的光合率。

(3)托盤安裝在植物根部以后，因托盤內(nèi)顏色較深，太陽光無法穿過托盤，可以阻止植物根部雜草的生長，從而減少植物根部土壤中水分和養(yǎng)分的流失。

2.3 集水托盤技術(shù)安裝步驟

聚水托盤使用時安裝在樹苗根部，具體的安裝步驟如下：

第一步：新栽植物按要求挖坑栽種后，圍繞植物根部周圍平整出大于705 mm×550 mm的平地。

第二步：按植物栽種要求澆水、施肥。已栽植物也需充分澆水。

第三步：取一集水托盤，沿中部切縫痕線上下打開托盤，將樹干套入托盤中心開孔處后，將托盤平放在地上，并整理開縫處，使之平齊。

第四步：用手適當(dāng)移動或按壓托盤，使托盤四周和中心開孔處全面接觸到土壤層，不留空隙。

第五步：將托盤四周覆土加固加密，覆土高度不得超過托盤四周立面高度。

第六步：托盤中心圍著樹干用泥土密封，但須保證泥土不溢出開孔周圍的擋土板。

2.4 集水托盤技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)及其創(chuàng)新點

(1)關(guān)鍵技術(shù)。重復(fù)使用塑料托盤從空氣中收集水分捕捉露珠,及時供給所需水份的植物，有效解決干旱高寒地區(qū)農(nóng)林樹種生長中的缺水問題。

(2)創(chuàng)新點。集水托盤技術(shù)能提高農(nóng)林樹種幼苗的成活率、增加農(nóng)林樹種產(chǎn)量、減少對殺蟲劑和除草劑的使用，實現(xiàn)生產(chǎn)綠色有機健康的農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)效果。

(3)主要功能。收集雨雪、露水，以及因冷熱溫差從空氣中析出的水分，并快速高效地引入植物根部。可部分或全部替代傳統(tǒng)滴灌系統(tǒng)。平衡晝夜溫差，改善植物生長環(huán)境，提高植物生長效率。增加光合作用，減少肥料使用量。不需除草及人工澆灌，節(jié)約勞動力成本。

3 成效分析

3.1 提高造林地樹苗成活率

由于聚水托盤本身的技術(shù)特點，能夠在干旱土壤中減少蒸發(fā)損失，有效提高土壤濕度。而且，安裝在樹苗根部以后，能夠起到一定的保溫效果，可有效平衡晝夜溫差。因此，使用聚水托盤可使造林地樹苗存活率顯著提高，可有效提高造林地林分質(zhì)量。

3.2 促進(jìn)樹苗健康快速生長

聚水托盤是由聚丙烯材料和一些添加劑制作而成，外部涂抹的添加劑具有反射太陽光的效果，既可以提高樹苗的光照量，還能阻擋樹苗根部附近太陽光的照射，從而起到提高樹苗光合作用率和防除樹苗根部雜草的效果，所以避免了使用農(nóng)藥、化肥等化工產(chǎn)品，做到綠色、健康生產(chǎn)。另外，使用聚水托盤，可有效提高樹苗根部土壤的濕度、平衡晝夜溫差。因此，使用聚水托盤后，造林地樹苗的微環(huán)境得到明顯改善，可有效促進(jìn)樹苗的健康快速生長。

3.3 降低造林地管護(hù)成本

使用項聚水托盤后，有效提高了造林地樹苗成活率，且樹苗生長的微環(huán)境也得到改善，使得一次造林成活率較高，不用重復(fù)造林。于是，節(jié)省了一部分樹苗、人工以及后期的化工產(chǎn)品的投入，促使造林地造林管護(hù)成本得到有效控制，間接地降低了造林地管護(hù)成本。

3.4 提高造林地管護(hù)效率

使用聚水托盤后，不必時常澆水、除草等作業(yè)管理，只可定期查看，重點處理因長期干旱而缺水的樹苗。不需大量人工及大量作業(yè)設(shè)備，即可達(dá)到預(yù)設(shè)效果。所以，使用聚水托盤后，可有效提高造林地樹苗管護(hù)效率。

3.5 提高林地利用價值

使用聚水托盤后，既能提高造林地樹苗的成活率，還能促進(jìn)樹苗健康快速生長，從而有效提高造林地的林分質(zhì)量，增加了單位面積造林地苗木的經(jīng)濟(jì)價值，從而提高了林地的利用價值。