節(jié)水型植樹施水器的研制與使用技術(shù)

姚麗杰

(遼寧省旱地農(nóng)林研究所，遼寧 朝陽 122000)

常規(guī)植苗造林從地表灌水，存在用水量大、水資源利用率低、造林成本高、成活率低等問題，為解決干旱缺水地區(qū)造林灌水不足，提高造林效率，2019年設(shè)計出了地下速供水造林節(jié)水噴射器(以下簡稱植樹施水器)， 并進行了植樹施水器與水源的匹配、插針入土深度、插針與苗干距離、噴射孔數(shù)量和規(guī)格、灌水時間及水量等試驗。2019年春季應(yīng)用該施水器造林18.8 hm2，其中在朝陽市雙塔區(qū)桃花吐鎮(zhèn)、朝陽縣南雙廟鎮(zhèn)平地分別栽植2 a生水蜜桃嫁接苗，平均成活率分別為95.0%和96.7%；荒山分別栽植3 a生側(cè)柏容器苗，平均成活率分別為88.4%和88.6%；2020年春季，在朝陽市推廣應(yīng)用造林2 450 hm2，調(diào)查結(jié)果表明，北票、凌源、朝陽、建平、喀左、雙塔和龍城等5縣(市)2區(qū)，在平地和坡地栽植的水蜜桃、大棗、蘋果等平均成活率96.7%，在荒山栽植側(cè)柏容器苗、油松容器苗、山杏等平均成活率為88.6%。

1 結(jié)構(gòu)、原理及特點

1.1 結(jié)構(gòu)

植樹施水器由進水口、電子水表、閥門、直角彎頭、操作把手、輸水管、指示刻度、插針、噴水孔(3排6孔)等構(gòu)件組成。

1.2 施水原理

經(jīng)過“植樹施水器”的水能夠強力流動，最終從多個噴水孔強力噴出，到達根系周圍土壤中，水在整個流動和噴射的過程，均借助水源地水泵提供的壓力，或機動水車的水箱高度落差產(chǎn)生的壓力。

1.3 主要特點

“植樹施水器”把常規(guī)造林的地表灌水創(chuàng)新為地下噴射灌水，縮短了苗木根系與土壤、水分的密接時間，實現(xiàn)了精準(zhǔn)用水、快速灌水、節(jié)省用水、降低成本、造林成效高；除微型電子水表和操作把手外，其構(gòu)成要件原材料均以鋼、鐵、銅等為主，完全符合環(huán)保要求；依靠外力施水，不額外消耗電力和燃油等能源；體積小、重量輕、手持移動方便、操作簡單，其高度為1.3 m，凈重為每臺3.1 kg。

2 優(yōu)勢

優(yōu)勢突出：一是依靠外力推動水流噴射施水，不消耗能源。二是精準(zhǔn)用水、用水量少、灌水速度快。水分直達苗木根系周圍土壤，水的有效利用率提高。一般植苗造林，造林用水量為每株(10±1)kg，灌水速度為每株30″～50″。三是，造林成活率高，平均達到88%以上；四是直接經(jīng)濟效益顯著，其平均節(jié)水量為16.8 t·hm-2，每公頃節(jié)省用工量22.5個，節(jié)省補植成本0.15萬元·hm-2，推廣應(yīng)用產(chǎn)生的直接經(jīng)濟效益可達3.83萬元·hm-2。

3 技術(shù)要點

3.1 苗木栽植

按中心植苗法植苗、回填土壤，回填土保持自然狀態(tài)，不踏踩。

3.2 植樹施水器與水源管對接

水源管出水口直徑應(yīng)和施水器進水口直徑一致，若不一致可用三通變更；一般配套的水泵(管徑1.2吋)1臺可帶動3臺植樹施水器；水源如果是拉水罐車，一般用其出水管和三通連接，經(jīng)過變徑再與植樹施水器同徑對接，依據(jù)水灌車運載水量的多少，確定植樹施水器的對接數(shù)量，每輛水灌車一般可對接1～3臺植樹施水器。

3.3 插入植樹施水器插針

植樹施水器插針垂直插入植苗坑內(nèi)土壤中，噴水口插入深度與苗木主根層持平，插針與苗干保持10 cm左右的水平距離。

3.4 控制灌水時間

用微型電子水表和秒表測試規(guī)定的注水量和所需時間。在荒山、坡耕地或平地栽植2 a生以下的闊葉樹裸根苗或3 a生以下的針葉樹容器苗，在常規(guī)土壤墑情條件下，一般造林用水量以每株(10±1)kg為宜，水的有效利用率可達95%以上，但是，在特殊情況下，還要視土壤墑情而異，適當(dāng)增減用水量。用兩相電高壓揚程水泵提水，在植苗坑地下土壤中噴灌10 kg水左右，所需的時間為30″～40″；用機動水罐車?yán)钑r間為40″～50″。

達到規(guī)定時間和灌水量后，將插針從土壤中拔出，水流會自然將土壤中的插孔封住。施水后，植苗坑上層土壤仍呈自然狀態(tài)，無需再覆蓋。在完成一株新植苗木的地下灌水工序后，轉(zhuǎn)移到下一個植苗坑，再采用同樣方法進行地下灌水。