容器抗旱节水造林技术应用探究_王国庆.pdf

第 57 卷 第 1 期 广 东 蚕 业 Vol.57,No.01 2023 年 1 月 GUANGDONG CANYE Jan.2023 62 DOI：10.3969/j.issn.2095-1205.2023.01.18 容器抗旱节水造林技术应用探究 王国庆（甘肃省南华生态建设管护中心 甘肃张掖 734304）摘 要 在干旱荒漠区，水是林业发展的制约因素，采用抗旱节水造林技术，是抗旱造林研究的重要课题。文章聚焦盛水容器抗旱节水造林技术，选取山杏、油松、侧柏三种抗旱树种进行栽植，测定相关指标，对比不同处理情况下苗木的存活率、生长量、耗水量。试验结果表明，盛水容器抗旱节水造林技术发挥了保水、提高存活率的作用。运用容器抗旱节水造林技术，可以提升森林覆盖率，改善生态环境，有助于防风固沙、保持水土。关键词 盛水容器；抗旱节水造林；存活率 中图分类号:S725 文献标识码:A 文章编号:2095-1205(2023)01-62-04 随着人们对水资源的消耗日益增加，干旱缺水问题作为全球面临的巨大挑战被各国高度重视。甘肃省干旱荒漠区有着气候干旱、降雨量少、水资源缺乏的特征，在高温蒸发下水资源利用率低1。水成为制约林业发展的重要限制因素，需要采取有效的技术手段提升造林存活率，从而提升植被盖度。在生产上，应用有效的抗旱节水造林技术已成为当前关注的重点之一。另外，干旱对树木存活有着直接影响，科学的抗旱节水造林技术的运用极为必要，对于改善水土资源有着重要价值。山杏、油松、侧柏是干旱荒漠区主要造林树种，有着较强的适应性，材质优良且耐旱2-4。基于此，本研究针对盛水容器抗旱节水造林技术的应用开展种植试验，以期为有关行业的工作者提供些许借鉴，为林业的发展提供必要参考与支持。1 研究地区概况 试验区位于甘肃省某市林场，具有干旱荒漠气候特征，多年平均降水量为 380 mm，春季降水稀少，降水主要集中在 6 月9 月，土壤多为沙土或沙壤土。人工植被以侧柏、山杏、油松、柠条为主，水分是制约植被生长的主要因素。2 材料与方法 2.1 试验材料 2.1.1 苗木 选取山杏、油松、侧柏三种抗旱树种进行试验。山杏，喜光，耐寒、耐旱、耐瘠薄。油松，阳性树 作者简介：王国庆（1972），男，汉族，甘肃古浪人，中专，工程师，研究方向为营造林技术。种，深根性植物，喜光，耐薄、抗风。侧柏，幼苗有一定耐荫能力，喜光，喜湿润，耐干旱，耐瘠薄5-8。2.1.2 盛水容器 设计盛水容器，通过 550 mL 的矿泉水瓶上端管子可以观察瓶内蓄水状态，插根孔在瓶身上方，孔径可插入侧根，便于苗木从瓶中吸收水分。2.2 研究方法 2.2.1 盆栽试验 三种抗旱树种分别设置 1 个对照组与 3 个实验组，实验组分为“无盛水容器密封”（组 1）、“有盛水容器+无密封”（组 2）、“有盛水容器+密封”（组3），对照组为“无盛水容器+无密封”。2019 年 6 月 1日，将苗木移栽至塑料桶内，有盛水容器则一并埋入桶中，密封组盆栽表层部分进行覆膜。每组分别选择3 株发育情况相近的苗木，进行种植比较分析，桶栽试验每 7 d 进行 1 次浇水工作，测量苗木的苗高、地径等指标值。当年 9月 15日，模拟本地区干旱气候进行处理，对耗水量进行测量9。2.2.2 指标测定 其一，测定苗高和地径，了解生长指标。分别于6 月 1 日、6 月 15 日、6 月 30 日、7 月 15 日、7 月 31日、8 月 15 日、8 月 31 日、9 月 15 日测量每株苗木的高度。借助毫米刻度尺（精度 0.1 cm）对苗高进行测量，借助电子游标卡尺（精度 0.1 mm）对地径进行测量。其二，统计苗木存活率。在 9月 15日统一测定苗木的存活率。第 1 期 容器抗旱节水造林技术应用探究 第 57 卷 63 其三，测定耗水量。将盆栽封底覆膜，在设定条件下进行称重，于 9 月 15 日 8：00、10：00、12：00、14：00、16：00、18：00、20：00 对耗水量进行测定。通过 TG630 高精度天平，采用经典称重法对整株苗木蒸腾耗水量进行测定。3 结果与分析 3.1 苗木存活情况 于 9 月 15 日对苗木存活率进行测定，结果如表 1所示。表 1 不同处理下苗木的存活率分析 组别 组 1 组 2 组 3 对照组 处理 无盛水容器密封 有盛水容器无密封 有盛水容器密封 无盛水容器无密封 存活率/100 100 100 89 根据表 1 结果可知，无论是仅瓶、仅膜处理，还是瓶膜同时处理，苗木的存活率均为100，说明这3种苗木移栽方式在试验条件下均是成功的，而没有经过处理的苗木（对照组）存活率略低，可能是因为移植后的蒸发量相对较大，苗木水分失衡，影响了苗木的存活率。经过瓶膜处理的苗木耗水量较少，而且水分蒸腾较慢，在采用盛水容器后，可以实现有效保水，苗木均具有更好的生长状态，在干旱胁迫之后有很高存活率。试验组苗木侧根放置于盛水容器内，共同埋入桶中，满足了苗木再生长对水分的需要，从而提升了苗木存活率。在干旱缺水环境下，组 2、组 3 的苗木所需水分供给得到保障，使土壤具有较高的含水量，降低了干旱胁迫对苗木造成的影响，可以确保其在恶劣环境下正常生长。在试验过程中，仅出现 1 株苗木死亡，出现在未经过处理的对照组。在环境条件一致的情况下，经过不同处理的苗木增长情况不同，组 2、组 3 有盛水容器处理，满足了苗木对水分的需求，因而树种的存活率大大提升。3.2 苗高及生长量情况 3.2.1 苗高情况 将三种抗旱树种各分为四组，除对照组外分别进行不同处理，每 15 d 对三株苗木的苗高进行测量，结果取平均值，详见表 2。表 2 不同处理下苗木的苗高分析（单位：cm）组别 日期 6 月 1 日 6 月 15 日6 月 30 日7 月 15 日7 月 31 日8 月 15 日8 月 31 日9 月 15 日山杏 对照组 57.0 58.0 64.0 67.0 69.0 70.0 72.0 72.0 组 1 58.0 59.0 64.0 69.0 73.0 75.0 74.0 75.0 组 2 57.0 58.0 63.0 67.0 75.0 76.0 76.0 77.0 组 3 55.0 56.0 73.0 78.0 80.0 83.0 85.0 85.0 油松 对照组 72.0 73.0 74.0 76.0 76.0 78.0 79.0 80.0 组 1 68.0 69.0 71.0 73.0 76.0 78.0 80.0 82.0 组 2 69.0 70.0 71.0 73.0 78.0 80.0 81.0 82.0 组 3 70.0 71.0 74.0 79.0 82.0 84.0 85.0 86.0 侧柏 对照组 33.0 34.0 35.0 35.0 36.0 36.0 40.0 40.0 组 1 28.0 29.0 28.0 28.0 29.0 32.0 35.0 38.0 组 2 29.0 30.0 32.0 33.0 35.0 36.0 37.0 39.0 组 3 27.0 28.0 32.0 32.0 33.0 34.0 35.0 38.0 通过表 2 结果可知，与 6 月 1 日首次测量比较，苗高皆逐渐增长，其中山杏对照组苗高增长了26.32，组 1 苗高增长了 29.31，组 2 苗高增长了35.09，组 3 苗高增长了 54.55。组 3 的山杏苗木增长最快，说明瓶膜处理对山杏的生长帮助最大，而对照组生长速度最慢。油松对照组苗高增长了11.11，组 1 苗高增长了 20.59，组 2 苗高增长了18.84，组 3 苗高增长了 22.86。组 3 的油松苗木增长最快，而在膜或瓶处理下对油松生长的帮助相差不大，对照组生长速度最慢。侧柏对照组苗高增长了 第 1 期 容器抗旱节水造林技术应用探究 第 57 卷 64 21.21，组 1 苗高增长了 35.71，组 2 苗高增长了34.48，组 3 苗高增长了 40.74。试验组苗木增长速度差异不大，但均远远快于对照组。可见，瓶、膜处理对苗木生长的促进作用明显，其中最佳为瓶、膜同时处理，经瓶膜处理后的苗木生长速度远快于未处理的苗木，因为处理后可以有效保水10。3.2.2 地径情况 将三种抗旱树种各分为四组，除对照组外分别进行三种处理，每 15 d 对三株苗木的地径进行测量，取平均值，详见表 3。表 3 不同处理下苗木的地径分析（单位：mm）组别 日期 6 月 1 日 6 月 15 日6 月 30 日7 月 15 日7 月 31 日8 月 15 日8 月 31 日9 月 15 日山杏 对照组 5.4 5.5 5.5 5.6 5.6 5.8 6.2 6.7 组 1 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 7.1 组 2 5.2 5.3 6.0 6.1 6.2 6.3 6.8 7.0 组 3 5.8 5.9 6.3 6.3 6.7 6.8 7.6 8.0 油松 对照组 23.0 24.0 26.0 28.0 29.0 29.0 29.0 30.0 组 1 24.0 25.0 26.0 26.0 28.0 29.0 30.0 34.0 组 2 22.0 23.0 24.0 26.0 27.0 29.0 33.0 34.0 组 3 22.0 23.0 27.0 28.0 28.0 30.0 32.0 35.0 侧柏 对照组 4.8 4.9 5.6 5.7 5.7 5.9 5.9 6.0 组 1 4.8 4.9 5.0 5.1 5.3 5.5 5.6 6.2 组 2 5.8 5.9 7.0 7.1 7.3 7.4 7.4 7.5 组 3 4.9 5.0 5.2 5.4 5.5 5.6 6.0 6.6 由表 3 结果可知，与 6 月 1 日首次测量比较，山杏对照组苗木的地径增长了24.07，组1的地径增长了 24.56，组 2 的地径增长了 34.62，组 3 的地径增长了 37.93。经过瓶膜处理的山杏地径增长率明显高于对照组。油松对照组的地径增长了 30.43，组 1 的地径增长了 41.67，组 2 的地径增长了54.55，组 3 的地径增长了 59.09。经过瓶膜处理的油松地径增长率明显高于对照组。侧柏对照组的地径增长了 25.00，组 1 的地径增长了 29.17，组 2的地径增长了 29.31，组 3 的地径增长了 34.69。经过瓶膜处理的侧柏地径增长率明显高于对照组。可见，瓶膜处理情况下苗木地径生长最快，其次是瓶处理情况下的苗木地径生长速度，说明了单独瓶处理与瓶膜处理有着较强的保水功能。3.3 苗木耗水量情况 保持适宜的蒸腾量可以维持苗木水分平衡。为控制环境条件处于同一水平，诸多学者利用盆栽进行种植试验。在盆栽试验中，能够人为对环境因子进行调节，如浇水、施肥等。然而关于盆栽试验对耗水特性的反映，目前没有定论。盆栽法栽植属于特殊的离体水平试验，测量对象为植物的器官，且没有破坏苗木，而是在苗木植株上直接测定，因而结果更加准确11。苗木耗水量的精准测定有整树容器法、风调室法、盆栽称重法等，因研究适用存在差异，并未确定何种方法最准确。随着测定活体苗木蒸腾耗水量的需求增加，方法不断完善，运用盆栽称重法更为普遍。在水分正常供应的情况下，苗木的蒸腾耗水比例较为稳定。苗木的耗水量受到日照影响，因此日间为苗木蒸腾的主要时间段，因而在日间不同时段对膜处理（组 1）、膜瓶处理（组 3）下的苗木测定耗水量，详见表 4。表 4 不同处理下苗木蒸腾耗水量（单位：g）组别 时间 8：00 10：00 12：00 14：00 16：00 18：00 20：00 山杏 组 1 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 组 3 17.0 12.0 17.0 17.0 17.0 17.0 17.0 第 1 期 容器抗旱节水造林技术应用探究 第 57 卷 65 续表 4 不同处理下苗木蒸腾耗水量（单位：g）组别 时间 8：00 10：00 12：00 14