时间:2024-05-28
刘 佳
提高干旱地区树木成活率的技术措施
刘佳
(甘肃省南华生态建设管护中心甘肃张掖734300)
为了探究干旱地区提高树木成活率的主要措施,文章以甘肃地区为例,分析了该地区造林成活率低的主要原因,包括:受到气候条件和技术条件的双重影响,该地区苗木水分蒸发量大,水肥供给不均衡,因此植株难以起到防风固沙、固土护坡作用,成活率较低。技术人员可以从适地适树技术、容器定植技术、盐碱风沙区整地技术、抗旱保水技术共四个方面对造林地实施精细化抚育措施,提升树木幼苗成活率,促进其根系发育能力,最终提高造林成活率。
干旱地区;甘肃;造林;成活率;容器定植;抗旱保水
在十三五规划期间,我国西北地区始终践行“两山理论”,实施“南护水源、中保绿洲、北治风沙”的工作格局,全面推动国土绿化倍增行动目标,实施人工造林和封山育林,加大退化草原治理力度,已经取得良好成就,为构筑西北生态安全屏障做出了重要贡献。基于此,本文以甘肃地区为例,分析该地区“黄土换新装”的主要措施,为其他干旱和半干旱地区植树造林提供参考性建议。
甘肃省位居我国西北内陆地区,大部分为第二阶梯,各地气候类型多样,从北向南,以此存在高原山地气候、温带大陆性气候、温带季风气候、亚热带季风气候。但是,多数地区气候以干燥为主,干旱、半干旱面积占据全省总面积的75%左右,年降水量36.6 mm~735 mm,降水多集中在6月—8月。因此从地形和气候条件来讲,该地区难以为苗木提供充足的水分补给,土质较厚的宜林地占比较少,土壤干旱贫瘠,并且多数地区以岩石风沙区为主,致使苗木根系初期生长不良,不能充分木质化,在恶劣天气影响下,根系极易损伤,加之降水量不均衡,苗木蒸发量大,致使该地区造林成活率较低。
从技术层面来讲,首先,部分造林工作者未能打好造林第一关,即不能根据适地适树原则,选择合适的苗木种类,或者苗木质量检测不达标,忽视苗木保湿作用,栽植前没有使用生根粉泡根,在假植过程中,可能出现病虫害问题。在造林后三年内,抚育措施跟不上,对于幼龄林管护不到位,直接影响到树木成活和生长[1]。其次,甘肃地区土壤贫瘠,在造林之前,必须施加基肥,补充林地营养所需,改善土壤有机质含量。再次,部分地区难以实施土壤保墒技术,不能根据现代化造林技术提高土壤蓄水和集水能力,因此水土流失现象较为严重,植树造林难度大,土地荒漠化现象常有发生,植株难以起到防风固沙、固土护坡的作用。在今后工作中,营林技术人员应该遵循因地制宜的原则,多种植乡土耐旱树种,同时还应该科学地选择整地时间、整地规格,为林木提供良好的生长环境,做好抚育管理。
适地适树就是指根据造林地的立地条件,选择合适的栽植树种。技术人员根据不同树种对光照、气候的差异化需求,在干旱地区选择需水量小、叶片蒸发蒸腾量小、根系发达、根茎较深的树种,遵循“宜灌则灌、宜乔则乔”的规律,多种植抗逆性、抗旱性强的树种,最好是乡土树种,比如沙棘、山杏、胡杨、扁桃、樟子松、落叶松等。选择优质壮苗,不能有机械损伤,确保树苗顶芽发育饱满,严格执行苗木的“两证一签”制度,起苗前5 d~7 d要浇水,保护苗木的根系完整;对发育不正常的侧根进行修剪,争取做到“随起随运输随栽”,采取保湿、防冻、防晒措施,尽量缩短运输时间。掌握合适的造林季节,适时栽植,在干旱和半干旱地区,植树造林季节为春节,此时植苗成活率最高,并且土壤开始解冻,水分流失少,土壤较为湿润,能促进幼苗出根,可以满足枝叶生长需要。营林技术人员在选定树种之后,要想继续积累林地土壤养分和水量,应该加大深耕力度,促进杂草的腐烂和分解,促使幼苗快速生长,提升土壤内部的贮水作用,增加水分下渗深度,最终提高造林地土壤保墒能力。这一措施可以有效防止幼苗在夏季水分供给不足,促进萌芽生长,最终提高干旱地区造林成活率。
容器定植技术就是指为了提升干旱和半干旱地区人工林地的幼苗成活率,通过容器袋培育法,培育未出圃的幼苗,等到苗木形成完整的根系之后,连同容器一同搬运上山造林。这一方式可以有效提升幼苗根系发育能力,为其创造良好的生长条件,从而提升植株成活率。但是,在容器定植技术实施之前,技术人员必须合理选择适合干旱和半干旱地区生长的苗木类型。以甘肃省为例,甘肃地区常见的容器定植树种主要有沙棘、樟子松、云杉、落叶松、油松等,此类树种对于水分的需求量较低,并且容易成活,抗盐碱能力较强,因此可以在定植之后,快速地适应生长环境。在装袋时,技术人员需要将幼苗的主根切断,刺激侧根生长,其中,容器袋一般以聚乙烯塑料为主要材质,袋子下部打2排~3排孔,清除多余水分。容器袋规格为:
(1)落叶松、油松、云杉、沙棘:当苗木高度维持在20 cm~25 cm时,容器袋直径为12 cm,高度为15 cm,壁厚为1.5×10-1mm;当苗木高度维持在25 cm~30 cm时,容器袋直径为14 cm,高度为16 cm,壁厚为1.5×10-1mm。
(2)樟子松:当苗木高度维持在20 cm~25 cm时,容器袋直径为12cm,高度为15 cm,壁厚为1.5×10-1mm;当苗木高度维持在25 cm~30 cm时,容器袋直径为14 cm,高度为16 cm,壁厚为1.5×10-1mm;当苗木高度维持在30 cm~50 cm时,容器袋直径为16 cm,高度为18 cm,壁厚为1.5×10-1mm~2.0×10-1mm;当苗木高度维持在50 cm~80 cm时,容器袋直径为18 cm,高度为20 cm,壁厚为1.5×10-1mm。
之后,在春秋两季进行定植,需浇水2次~3次,并定期拔草。在上山造林时,轻轻将容器苗移入坑内,如果容器袋内土壤较为松散,可以先将袋子1/3放入坑内,压实之后将整个袋子剥离。造林人员还应该注重营林密度的选择,如果是乔木林,建议密度维持在825株/hm2,如果是乔灌混交林,纯乔木林密度大概在1 650株/hm2,造林密度不能过高或过低,如果过高,水资源将不能满足林木生长条件;如果过低,则不能起到防风固沙的作用,同时也会影响造林成活率。
在甘肃地区,由于受到地形和气候影响,存在大量盐碱地,因此,要想提升该地区造林成活率,应该加快山水林田湖生态系统综合治理,利用盐碱地造林配套技术,改善当地土质结构,提高土壤肥力。比如,在河西走廊地区,选择合适的抗盐碱树种,例如沙枣、白刺、胡杨、白榆、白蜡等,改良排水和灌溉系统,科学整地,提升盐碱地物理特性,避免地面水分蒸发之后,土壤出现返盐情况。具体措施如下。
要想彻底改善盐碱地的土壤,在必要时,可以在夏秋季节,在地表水水量充足的前提下,通过大水足额漫灌法溶解土壤盐分,通过灌水洗盐,冲洗可溶性盐碱,最终达到改良盐碱地的目的。经过土壤下渗,盐碱直接被排到深层土壤中,或者直接被冲洗流走。但是,营林技术人员还应该注意到,该种方法的使用具有较大的局限性,更加适宜水量充足,并且排水设施、灌溉设施较为先进的地区。如果不能满足这些条件,可以通过“就近拉沙压减”方法,有效改良土壤结构[2]。比如在河西走廊地区,沙漠资源丰富,通过覆沙压碱方式,可以有效抑制土壤中的水分蒸发,并且可以起到疏松土壤的作用,因此可以根据土壤盐碱度,合理控制覆沙厚度,一般在5 cm~20 cm即可,覆沙之后,与下层土壤进行深翻,混合均匀之后进行定植。该种方法可以有效抑制下层盐分随水带至耕作层,促使植株有效吸取土壤中的水分和养料,最终提高植株成活率,同时,营林技术人员还应该科学整地,在干旱和半干旱地区利用台田堆土整地和垄沟整地这两种方式提高造林效果。其中,台田堆土整地更加适用于地下水位高于1.5 m的盐碱地,每隔5 m开挖排碱沟规格为厚深度各为1 m,利用该种方法降低地下水位,并且将挖出的土壤平铺于两沟之间,经过灌水和降雨冲洗,降低土壤含盐量,最终达到提升植株成活率的目的。对于地下水水位低于1.5 m的盐碱地,可以每隔4 m挖植树沟,通过高垄整地方法,利用“水往低处流,盐往高处走”的原理,实现排碱造林目的,提高植株成活率,其中植树沟规格为底宽1 m、口径1.5 m、深度1 m。
为了阻隔土壤盐分上升通道,营林技术人员可以根据栽植林木的大小,开挖植树穴,植树穴规格根据树木根幅3倍~5倍进行挖取,植树坑四周铺设0.2 m以上的杂草,或者利用砂石、炉渣、玉米秸秆等组合材料,起到缓解土壤水分的作用,并且该种隔离层可以抑制土壤EC值剧烈变化,避免在遭遇干旱和暴雨时,土壤水分变动过于强烈,从而减少土壤养分,对植被根系和叶片造成伤害,规避水分蒸发而造成的土壤返盐问题。
要想提升盐碱地、干旱地造林成活率,最直接的方法就是通过施肥对土壤进行改良,干旱地、盐碱地一般具有土壤结构差、有机质含量低等特点。因此,在植株定植之前,应该施加基肥,主要以有机肥为主,比如腐熟的农家肥、麦草肥等,该种肥料中微生物的分解会促进有机质和腐殖质形成,从而改善土壤结构,与盐碱性相中和,增强土壤通透性,促进植株生长,加速养分转化,提高林木耐盐力,抑制盐碱对树木的不良影响,最终提升造林成活率。同时,也可以利用化学改良方法,通过药剂改善盐碱地理化性质,比如对于小型林区、道路两旁,可以利用硫酸亚铁,将其作为盐碱改良剂施加到土壤中,施加量控制在750 kg/hm2~800 kg/hm2之间,如果是大片的林区、林场绿化地,可以施加禾康盐碱改良剂,施加量在15 kg/hm2/y,如果含盐量为0.3%~0.5%,施加量维持在30 kg/hm2/y左右,含盐量为0.5%~0.8%,施加量则为70 kg/hm2/y~90 kg/hm2/y,对于含盐量超过0.8%的地区,施加量在200 kg/hm2/y以上,同时也可以将施地佳作为盐碱改良剂,该种改良剂的施加量较高,一般在7 500 mL/hm2~15 000 mL/hm2。
国家对生态建设愈加重视,为了提升造林绿化成效,各地区多措并举,逐渐改善生态环境,保护造林地生物多样性,对于干旱和半干旱地区,其提高树木成活率的核心在于:如何补充植株所需水分,降低植株蒸发率和蒸腾量,提高土壤保墒能力。因此,为了提高造林成活率,建议在甘肃地区综合利用抗旱保水剂、抗蒸腾剂、抗蒸发剂和土壤保水保墒剂[3]。其中,抗旱保水剂主要有淀粉接枝类和聚丙烯酰胺类两种类型,属于强吸水性的高分子化合物,市面上以聚丙烯酰胺应用较多,吸水性较好,在使用时,利用100g左右的饱和保水剂,与表土搅拌拌匀之后施加到坑穴内,并且一次性浇透水。这样可以帮助植株度过3~5个月的旱季。但是,营林技术人员也应该注意到,在浇水和施加饱和保水剂之后,应该及时覆土,覆土深度在10 cm左右。其次,保水剂要吸水6 h~8 h才能达到饱和状态,用完之后,放置于通风干燥处。通过使用该种方法,干旱地区植树造林成活率将大于92%[4]。土壤强力保墒剂的应用,与抗旱保水剂应用方法类似,但是抗蒸发剂、抗蒸腾剂主要通过喷施法,施加到苗木茎秆和叶片处,使得植物叶面气孔部分关闭,从而减少水分蒸发和蒸腾。此外,营林技术人员可以在石灰岩地区,利用阿司匹林泥浆来处理苗木根系,对于侧根须较少,主根发达的苗木,比如油松、侧柏等,可以将阿司匹林溶于温水中,施加比例为1∶1 500,并且加入稠泥浆,使得泥浆完全包裹住树根即可。这样可以有效提升造林成活率,并且投资较小,因此应用率较高。
其次,营林技术人员还可以利用植物生长调节剂和ABT生根粉,提高植树造林成活率。比如,使用GGR6号、GGR7号、GGR8号的植物生长调节剂时,将药物用水稀释成30 PPm~50 PPm,浸泡植株根系1.5 h~2 h,可以提高植株根系生长量的30%~80%,从而将植树造林成活率提高15%~65%[5]。使用ABT3号生根粉时,对于植株大苗,用50 PPm浸泡2 h;对于带土的幼苗,用30 PPm浸泡1.5 h,可以有效提升造林成活率15%~60%[6]。还可以利用地表覆盖保墒技术,减少水分蒸发,比如通过草丛覆盖法,在植被较多的地方,掀起3 cm~4 cm厚度的草皮,覆盖于植株坑面。也可以利用大石块或碎石覆盖于坑穴上方,覆盖厚度为2 cm~3 cm。还可以通过地膜覆盖法,通过“中间低,四周高”的漏斗式覆盖方式,使得雨水流至根际,同时在地表喷施10%聚丙烯酸有机溶剂,降低水分蒸发量。
营林技术人员还可以采用节水灌溉技术,在干旱和半干旱地区通过渠道防渗法、渗灌法、微喷灌法、滴灌法等,降低林业灌溉用水损失,提高渠系水利用系数,实现高效用水,避免土壤板结,改善林间生态环境小气候,避免土壤再次发生盐碱化。比如,技术人员可以利用移动管道式喷灌器械,或者轻小型机组,及时补充林木生长水分所需,或者利用水肥一体化技术,根据林区土壤肥力水平和该种植株需肥规律,确定施肥总量和氮磷钾比例,真正发挥节水节肥优势,实现森林资源培育的经济效益。与传统水肥灌溉方式相比,这样做可以节约水肥资源,提高土壤微生物活性,克服因大水漫灌方式而造成的土壤容重低、土壤板结化、孔隙度增加等问题。
为了避免苗木根系初期生长不良,不能充分木质化等问题,营林技术人员在造林工作中,可以通过施肥对土壤进行改良;可以通过覆沙压碱,有效抑制土壤中的水分蒸发,起到疏松土壤的作用;可以利用台田堆土整地和垄沟整地这两种方式提高造林效果;可以利用药剂改善盐碱地理化性质;可以采用节水灌溉技术,降低林业灌溉用水损失,提高渠系水利用系数,在降低水分蒸发量的同时,提高造林成活率。
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10.3969/j.issn.2095-1205.2022.02.35
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2095-1205(2022)02-109-03
刘佳(1987- ),男,汉族,甘肃张掖人,本科,林业工程师,研究方向为干旱造林技术与林业有害生物防治。
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