環(huán)形抗旱水袋在綠化樹(shù)種黑松上的應(yīng)用試驗(yàn)

劉克非 賴(lài)永梅

摘? ? 要：環(huán)形抗旱水袋覆膜同時(shí)滴灌，是一種高效節(jié)水灌溉設(shè)施，在青島市海濱風(fēng)景區(qū)魯迅公園坡地黑松林使用可節(jié)水75%以上，起到減少水分蒸發(fā)和提高地溫的效果，具有節(jié)水和抗旱雙重作用。

關(guān)鍵詞：環(huán)形抗旱水袋;黑松;土壤含水量

青島市位于北緯36°02′～36°24′，東經(jīng)120°07′～120°41′之間，屬于暖溫帶東亞季風(fēng)氣候，受海洋季風(fēng)調(diào)節(jié)，空氣濕潤(rùn)，溫度適中，雨量充沛，四季分明。青島市年平均降水量為704.6mm，其中夏季降水量占全年58%，年平均蒸發(fā)量1472.6mm，5月份最大平均為181.6mm。歷史上旱澇災(zāi)害均有發(fā)生，以旱為主，春旱較嚴(yán)重。2019年青島市年平均降水量432.9mm，上半年降水133.6mm（比常年偏少66.1mm），汛期（7～8月）降水264.6mm，秋冬季降水僅為34.7mm，嚴(yán)重的秋旱使一些澆水困難、土層瘠薄的園林樹(shù)木因干旱致衰致死，尤其是重要的綠化樹(shù)種黑松受害嚴(yán)重，嶗山、李滄、即墨等坡地黑松死亡萬(wàn)余株，青島市海濱風(fēng)景區(qū)前海一線的黑松生長(zhǎng)不良，出現(xiàn)大量的枯死枝，死亡20余株，嚴(yán)重影響景觀。

黑松[1]（Pinus thunbergii Parl.）常綠喬木，喜光，耐干旱瘠薄，耐海霧，抗海風(fēng)，最宜在土層深厚、土質(zhì)疏松，且含有腐殖質(zhì)的砂壤土處生長(zhǎng)，是青島市的骨干樹(shù)種。青島黑松引種始自20世紀(jì)30年代末開(kāi)始大量引進(jìn)，引種的黑松非常適應(yīng)青島的環(huán)境，快速發(fā)展。青島市區(qū)現(xiàn)有黑松10萬(wàn)余株[2]，青島市海濱風(fēng)景區(qū)前海一線栽植的黑松也有近萬(wàn)株，被廣泛地應(yīng)用于防風(fēng)、防潮、防沙林帶及海濱地區(qū)的風(fēng)景林、行道樹(shù)或庭蔭樹(shù)，蒼勁蔥蘢、姿態(tài)萬(wàn)千的黑松也已成為青島獨(dú)特的風(fēng)景線。

環(huán)形抗旱水袋是針對(duì)澆水存水困難的園林植物設(shè)計(jì)的，該設(shè)施環(huán)繞綠化樹(shù)木根部，按照類(lèi)似膜下滴灌[3]的方式灌溉，提供精準(zhǔn)的水分供養(yǎng)，還可以對(duì)出水速度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)按需滴水，起到防止水分蒸發(fā)和提高地溫的效果，具有節(jié)水和抗旱雙重作用。

1? ? ?試驗(yàn)地概況

選擇魯迅公園坡地黑松林，面積為2.53hm2，土層薄，土壤肥力低，土壤粘重，坡度>45°。

2? ? ?材料與方法

2.1? ?材料

選取魯迅公園坡地黑松林作為試驗(yàn)點(diǎn)，從中隨機(jī)選取10株胸徑10～15cm的黑松作為環(huán)形抗旱水袋覆蓋的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，隨機(jī)選取根部不采取任何措施覆蓋的周邊10株黑松（胸徑10～15cm）作為對(duì)照。

環(huán)形抗旱水袋，主體為袋體，整體為不閉合的圓環(huán)狀，兩端不固定連接在一起。袋體上表面設(shè)有1個(gè)加水口和1個(gè)排氣口，袋體下表面設(shè)有3個(gè)排水口，每個(gè)排水口配設(shè)1個(gè)能夠控制滴灌速度的出水滴管。袋體外側(cè)設(shè)有1圈外邊膜，外邊膜的兩端不固定連接在一起;袋體內(nèi)側(cè)設(shè)有1圈內(nèi)邊膜，內(nèi)邊膜的兩端也不固定連接在一起;兩端各自設(shè)有1圈端頭邊膜。

2.2? ?方法

環(huán)形抗旱水袋的袋體繞黑松根部，先在鏟平并略低于地表的凹面繞樹(shù)根放置，將背面設(shè)置的能夠控制滴灌速度的出水滴管對(duì)應(yīng)的地面挖出3條深40cm溝槽，引出能夠控制滴灌速度的出水滴管，便于調(diào)節(jié)滴水速度，并確保水袋不會(huì)影響滴管滴水;然后將環(huán)形抗旱水袋兩端頭對(duì)齊對(duì)好，用連接裝置進(jìn)行連接固定。

經(jīng)加水口給袋體加水，加水時(shí)注意排氣口保持排氣狀態(tài)，以確保加滿水，調(diào)節(jié)出水滴管的滴水速度至滿意狀態(tài);然后用細(xì)土將外邊膜的外沿和繞樹(shù)根的內(nèi)邊膜的外沿封嚴(yán)壓實(shí)，再用細(xì)土將端頭邊膜和環(huán)形抗旱水袋內(nèi)外邊膜的接頭處封嚴(yán)壓實(shí)，環(huán)形抗旱水袋就可以正常作業(yè)了。

環(huán)形抗旱水袋1次加滿水為50kg（大樹(shù)需水量大，可以加長(zhǎng)環(huán)形抗旱水袋的長(zhǎng)度），對(duì)照開(kāi)穴澆透水為150kg。

加水30天后，取黑松根部0～20cm深的土壤進(jìn)行采樣，多點(diǎn)樣品充分混勻，取混勻土樣稱(chēng)重，然后放于鋁盒，105～110℃，烘6～8h，冷卻再次稱(chēng)重，測(cè)定環(huán)形抗旱水袋與不采取任何措施的黑松根系土壤含水量。

加水50天后，取黑松根部20～30cm、30～40cm、40～50cm、50～60cm深的土壤進(jìn)行采樣，每層多點(diǎn)樣品充分混勻，取混勻土樣稱(chēng)重，同樣采用鋁盒烘干法測(cè)定各土層含水量變化。

3? ? ?結(jié)果分析

3.1? ?環(huán)形抗旱水袋對(duì)土壤含水量的影響

胸徑10～15cm的黑松開(kāi)穴澆1次透水需水150kg，而使用環(huán)形抗旱水袋僅需50kg。土壤含水量在澆水30天后，環(huán)形抗旱水袋覆蓋的黑松0～20cm深土壤含水量平均為23.03%，未覆蓋的對(duì)照黑松0～20cm深土壤含水量平均為14.42%，比對(duì)照提高8.61%。由此可見(jiàn)，環(huán)形抗旱水袋覆蓋黑松樹(shù)穴，既可減少土壤水分蒸發(fā)，增加土壤含水量，又可節(jié)水75%以上。

3.2? ?環(huán)形抗旱水袋對(duì)黑松各土層土壤含水量的影響

黑松根系集中在0～80cm土層中，而80%黑松根系則分布在土層30cm以下。加水50天后測(cè)得20～30cm、30～40cm、40～50cm、50～60cm深的土壤含水量隨土層深度的增加而升高，且高于同土層對(duì)照的土壤含水量。

4? ? ?結(jié)語(yǔ)

干旱區(qū)域地表蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水量，降低地表蒸發(fā)量尤為重要。環(huán)形抗旱水袋內(nèi)外邊膜壓實(shí)覆蓋住黑松樹(shù)穴，就相當(dāng)于給黑松樹(shù)穴覆膜，地下水不斷向上蒸發(fā)，遇到膜后形成水滴又返回土壤中，大大減少地表水分蒸發(fā)量。環(huán)形抗旱水袋出水管的土層深度為40～50cm（出水管深度取決于土壤質(zhì)地、土層厚度、樹(shù)種等因素），滴灌的水分集中在土層20～80cm，此濕潤(rùn)層為黑松根系的主要分布區(qū)，故使黑松主要根系區(qū)的土壤始終保持在最佳含水狀態(tài)。

環(huán)形抗旱水袋覆膜同時(shí)滴灌，是一種高效節(jié)水灌溉設(shè)施，可節(jié)水75%以上，起到減少水分蒸發(fā)和提高地溫的效果，具有節(jié)水和抗旱雙重作用。

5? ? ?建議

園林樹(shù)木根系主要集中在0～100cm，本試驗(yàn)地為坡地，土層薄，地表60cm以下多為山石，故土層深度僅測(cè)到60cm，有條件的可測(cè)到80～100cm土層，能更全面反映環(huán)形抗旱水袋對(duì)各土層土壤含水量的影響。

出水滴管易堵塞，由于出水滴管放在地表以下的溝槽中，停水后滴管會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，將土壤中的微小顆粒吸入滴管而形成堵塞。建議在放置出水滴灌的溝槽中放置大于滴灌口徑的石粒。

環(huán)形抗旱水袋也可以加入液體肥，覆膜后減少了肥料的揮發(fā)和雨水淋溶的損失，加大土壤養(yǎng)分的釋放和肥料的利用率，可相應(yīng)地減少肥料的施用量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張?zhí)祺?園林樹(shù)木1200種[M].北京：中國(guó)建設(shè)工業(yè)出版社，2005：23.

[2]賴(lài)永梅，劉曉東，陳保光，等.黑松枝枯病防治技術(shù)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2015：1.

[3]殷艷.新疆棉花地下滴灌技術(shù)的應(yīng)用[J].農(nóng)田水利，2017（23）：69.

作者簡(jiǎn)介：劉克非（2003-），男，山東省青島市青島第一中學(xué)高一（10）班，所發(fā)明的一種環(huán)形抗旱水袋已由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局受理，申請(qǐng)?zhí)枺?01921995811.4。