南方林业育苗荫棚节水技术

陈 卫.南方林业育苗荫棚节水技术[J].南方农业，2022，16（14）：-216.

摘 要 为了使节水灌溉技术充分发挥效益，阐述了荫棚节水技术的基本内容，并以江西省抚州市东乡区为例，分析了滴灌和微喷灌这两种技术方式，提出节水应用方案，搭建荫棚和遮阳系统，保证按需定灌、按需浇水，实现水资源的合理利用，有助于苗木早日出圃，提高后期移栽成活率。

关键词 林业育苗;荫棚节水;滴灌;微喷灌;江西省抚州市东乡区

中图分类号：S723 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.14.069

在林业生态建设背景下，为了进一步提高水资源利用率，解决水资源供需矛盾问题，各地区实施高效节水灌溉策略，打造生态区节水灌溉示范性工程，对林地节水建设起到促进作用，以此保证灌溉效率，最终实现高效用水。基于此，文章主要以育苗荫棚节水技术为例，分析当前南方地区林业育苗灌溉方法，为相关部门提供一定的参考。

1 荫棚节水技术的基本内容

荫棚从本质上讲，就是为林木幼苗提供遮阳的设施，支柱固定于地面，根据林木幼苗需光性、通风性等需求差异，及时对温室内部进行降温、遮阳和通风，同时在早春和晚秋季节也可以起到抗风作用，保护幼苗免受霜冻危害。荫棚主要分为临时性和永久性两种类型[1]。临时性荫棚搭建骨架多用竹材和木材，便于拆卸和架设，上方覆盖塑料薄膜和草帘等遮阴物，下方铺垫沙砾和炉渣;永久性荫棚骨架则多用钢制，以此提高荫棚结构的稳定性和抗风性。

荫棚节水技术共有荫棚喷雾、荫棚喷灌、荫棚滴灌这3种方式，统称为荫棚喷淋系统，与传统大水漫灌式相比，该方式可以根据林苗实际需水量和育苗面积，合理调整雾化喷头，并在智能控制器系统的支持下，对温室育苗进行加湿降温，雾点更细更轻。同时在滴灌系统中，利用小喷嘴孔径，避免过度灌溉问题的出现，保证按需定灌、按需浇水，以此实现水资源的合理利用，根据速生丰产林苗木特点，掌握灌溉频率。

2 荫棚节水技术的应用措施

文章主要以江西省抚州市东乡区为例探究荫棚节水技术的应用措施，抚州市位于江西省东部，属于南方湿润多雨季风气候区，年平均气温在17 ℃左右，受到季风气候的影响，夏季高温多雨，7月室外温度可以达到29 ℃，降水量在1 800 mm左右。由此可见，该地区雨热同期，并且降水较为集中，在林业育苗过程中如果采用传统种子育苗法，不利于幼苗成活，因此多采用温室育苗法，培育1～2年生幼苗，之后进行定植和移栽，以此有效提高成活率。从这一层面来讲，在春季搭设荫棚，为幼苗营造良好的生长环境是非常必要且重要的，基于此，在“十四五”规划元年，中央财政为抚州市林业局苗圃组培育苗制订补助项目计划，鼓励其建设荫棚钢架主体，通过容器育苗培育方法，加大幼苗抚育建设，投入57.15万元安装荫棚网、遮阴钢架和自动滴喷灌设施，打造现代化林业育苗大棚，在提高育苗实效性的基础上，提高水资源利用率，以此实现节水目的。文章主要以滴灌和喷灌这兩种方式为例，探究节水技术的具体应用。

2.1 滴灌节水技术的应用

2.1.1 荫棚搭设

滴灌技术主要应用在苗床抚育中[2]。在前期荫棚搭设中，应确定大跨度和小跨度，以油茶育苗为例，小跨度在4 m左右，大跨度在12～13 m即可，荫棚顶高7 m，肩高6 m，还可以设置外遮阳系统、内遮阳系统和通风系统;技术人员需要配合完善内部基础工程，如灌溉系统和栽培床系统，以实现室内降温减湿和增温增湿，始终以提高土地资源利用率为重心，做好设备选型;选择合适的育苗方法，坚持科学性和实用性相结合的原则，打造节水、高效、安全、节能的育苗荫棚。

2.1.2 遮阳系统

荫棚的主要功能是遮阳，在内遮阳系统中，可以通过湿度调节、温度控制、遮阳节能等有效手段改善棚内生态环境，如可以利用遮阳保温幕对阳光进行反射，与传统遮阳法相比，该种遮阳方式不是吸收阳光，而是通过反射方式降低室内光照度;尤其在炎热的夏季，可以通过对太阳光进行阻挡使棚内空气温度相应降低，但是阳光的漫反射仍然可以进入到室内，并均匀照射在油茶幼苗上，通过该种方法，室内外温差约为5 ℃，可以满足油茶育苗对阳光的需求，减少地面辐射热流失。在外遮阳系统中，遮阳高度约为6.8 m，可以阻隔大部分太阳辐射，避免其进入室内，对太阳辐射热负荷进行隔离，创造出理想的室内温湿度环境;并且在这一系统中，多采用齿轮齿条传动，如果是钢结构，采用钢索传动幕，幕布沿开间方向流动，沿跨度方向运行，用推杆拉动幕布一端，当触及开关时，实现自动收拢和展开。

2.1.3 栽培床设置和节水措施

在油茶幼苗培育过程中，首先应该确定苗床规格和苗床面积，一般规格参数在1.6 m×56.0 m左右，高度在0.6～0.8 m，单个苗床面积为90 m2，工作通道宽为60～120 cm。如果是油茶现代化培植基地和示范性工程项目，可以引入移动栽培架，以热镀锌主体钢架为主，实现苗床侧倾或侧翻，在自动化技术支持下，床面左右移动;也可以设置滚动式栽培架，长度约为12 m，直径在2.5 m左右，栽培架距地面高度0.20～0.25 m，与普通移动式栽培架相比，滚动式栽培架工作通道更加宽广，为80～130 cm。如果是盆栽育苗，则可以在床面下设水池，通过浸盆方式供应盆栽用水，但多数情况下，林业技术人员对于油茶幼苗均采用滴灌节水措施，补充油茶幼苗所需水分，具体节水方法如下。

2.1.4 节水措施

通过软管滴灌方法，在不产生积水的情况下对油茶幼苗底部进行湿润，减少水分蒸发，也可以直接将软管铺设在作物根部，毛细管上的滴头在动力系统和压力系统的双重作用下，将水均匀而缓慢地输送到油茶根部，有利于植物生长，同时土壤水分始终处于非饱和状态。软管滴灌方法，坚持少灌勤灌原则，可以使得土壤疏松，透气性更佳。在浇灌清水时，先将吸肥阀门关闭，之后打开水源阀门，逐渐加大主管道阀门打开率;如果是应用水肥一体化管理技术，在打开施肥器吸管之前，关闭主管道阀门，接通水源之后，在压力系统带动下，把溶解性肥料施入油茶幼苗根部;当施肥结束后还应该打开阀门，继续灌入清水，这一环节主要是将管道内的肥料冲洗干净;但是在使用水肥一体化滴灌技术时，应该确保水中悬浮物颗粒直径不能大于0.8 mm，保证水源清洁干净。

2.1.5 节水效果

滴灌是室内育苗使用最广泛的灌溉技术之一，可以保证油茶幼苗灌溉均匀，及时供水;与大水漫灌式相比，节水效果较为显著，总灌溉水量减少;与沟渠灌溉节水方法相比，节约率约为53%[3]。同时该种滴灌措施对地温的影响较小，有利于保护室内油茶幼苗生长环境;由于每次灌溉量较少，因此根部不会出现腐烂问题，降低病虫害发生率;同时减少对土地资源的占用，降低灌溉工作强度，技术人员也可以将滴灌技术与水肥一体化技术相融合，将可溶性肥料放入滴灌系统中，根据油茶幼苗需肥特点，及时补充养分，并且每次输入的养分容易被幼苗吸收，避免肥料浪费。

2.2 喷灌节水技术的应用

当林苗生长到一定程度时，苗高、地径和冠幅均出现不同程度的增长，因此不仅是根部需要水分，茎叶部也需要水源补给，此时更加适合使用喷灌系统对林木大苗进行灌溉，在满足油茶基础水分所需的前提下，达到节水目的。其具体施工和应用措施如下。

2.2.1 施工技术

本文所研究喷灌节水中的微喷灌技术，可以有效减少地表水分蒸发，提高灌溉水源利用率;通过局部高频灌溉方式，使得油茶大苗根部和植株表面灌水均匀，促使大苗活动层土壤养分供给良好。在施工设计之前，技术人员应确定灌溉水源，一般育苗荫棚的灌溉水源多为地下水，将水流输送到输配水管网，之后经过毛管、支管，将经首部枢纽处理过的水源输送到灌水器，最后通过微喷头喷出。常规情况下，微喷灌水源设计保证率约为85%，灌溉水利用系数约为0.85。在施工前，技术人员应确定土壤湿润比和湿润层深度，其中湿润比为70%，湿润深度为0.35 m，允许灌水强度约为15 mm·h-1。在确定总体施工布局和施工方案之后，设计净灌水定额和灌水周期，确定一次性灌水延续时间和单井控制面积，之后进行管路设计。通常情况下，管道采用PVC材质，水阻较小，并且易于安装，与原钢镀锌管道相比使用寿命更长，如2 000 m2的荫棚，其喷淋管型号一般采用Φ25 mm，支管型号为Φ50 mm，主管型号为Φ75 mm，最大限度保证喷淋均匀，喷头出水量差额不能高于1/10，水压在0.4 MPa以下。在喷淋管布置方法中，为了方便机具和人员移动，可以将喷淋管悬挂在棚架下，每两条喷淋管为一组，悬挂高度为2 m左右，或者将喷淋支管安装在地下，安装方法与滴灌节水技术类似，喷头距地面1.0～1.1 m，依据喷淋有效半径确定合适的喷头选型;如果是大流量微喷，有效半径约为1.5 m，流量为120～150 L·h-1。

2.2.2 技术应用

技术人员可以利用高压雾化系统和围挡喷淋这两种方式[4]。其中高压雾化系统支持24 h定时停启，并且配备缺水自动保护装置，对输送的水源进行5层过滤，分别为进水前置过滤、水箱一次过滤、二次过滤和出水再过滤，最终经过喷头内置过滤，以此提高喷淋雾化精度，即使是长期使用也不会堵塞喷头。如果是围挡喷淋，每2 m左右设置一个喷头，喷头为紧固型不锈钢材质，控制器和水泵为可移动式，在外部接入水源或水箱之后经过全自动控制器，水源进入到高压水管，通过管道输送，最终由喷头喷出。

在喷淋方案的具体应用中，如果培育速生丰产林幼苗，应该根据幼苗的生长规律、需水条件、需肥条件、营养土状况等，综合调整喷淋系统参数。在油茶培育过程中，应根据油茶在不同生长阶段的需水特点，确定科学合理的喷淋方案，综合考虑喷淋频率、喷淋次数和喷淋时间，根据室内温度、苗床温度、外部气候条件、室内湿度、平均水分蒸发量、植株养分流失和吸收量作为喷淋方案的参考依据，确保用最少的水量、最长的间隔周期，促使苗木生长健壮，提高其生长势。该种方法与露天灌溉和沟畦灌溉方式相比，节水率在50%～65%[5];同时苗木长势较好，与一般荫棚节水措施相比，水资源节约利用率为18%～23%[6]。由此可见，其节水效果良好，生态效益和经济效益显著，因此在今后工作中，相关林业部门应该向广大种植户推广荫棚节水技术，创办育苗示范区，打造喷灌、滴灌林业节水技术自动化工程，使得节水灌溉充分发挥效益，保障苗木早日出圃，为培育一级大苗打下基础。

3 结语

选择微灌和喷灌方式可以根据林苗实际水分所需和育苗面积，合理调整雾化喷头，有效减少地表水分蒸发，提高灌溉水源利用率。通过局部高频灌溉方式，使得植株大苗根部和植株表面灌水均匀，促使大苗活动层土壤养分供给良好。与露天灌溉和沟畦灌溉方式相比，节水效果良好，生态效益和经济效益显著。因此，在今后工作中，相关林业部门应该向广大种植户推广荫棚节水技术，使得节水灌溉技术充分发挥效益。

参考文献：

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[3] 杨曉慧，杨会肖，徐放，等.不同育苗容器对红锥苗期生长及根系发育的影响[J].中南林业科技大学学报，2021，41（11）：16-26.

[4] 梅峰太.农业节水优化数学模型的研究与应用：评《灌溉节水激励模型研究》[J].灌溉排水学报，2020，39（1）：147.

[5] 刘扬，李可贵，陈冠铭，等.猴面包树实生苗荫棚育苗技术[J].热带农业科学，2021，41（9）：26-32.

[6] 钱龙，饶清玲，刘同山.地权稳定性对农户节水灌溉技术采纳行为的影响：来自黄淮海农区的经验证据[J].南京农业大学学报（社会科学版），2022，22（2）：135-146.

收稿日期：2022-05-15

作者简介：陈卫（1986—），男，江西抚州人，大专，工程师，主要从事林业勘测。E-mail：chenwei179179@163.com。