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、土層瘠薄的園林樹木因干旱致衰致死,尤其是重要的綠化樹種黑松受害嚴(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),是青島市的骨干樹種。青島黑松引種始自20世紀(jì)30年代末開始大量引進(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、行道樹或庭蔭樹,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)繞綠化樹木根部,按照類似膜下滴灌[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(大樹需水量大,可以加長(zhǎng)環(huán)形抗旱水袋的長(zhǎng)度),對(duì)照開穴澆透水為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,取混勻土樣稱重,然后放于鋁盒,105~110℃,烘6~8h,冷卻再次稱重,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,環(huán)形抗旱水袋覆蓋黑松樹穴,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)覆蓋住黑松樹穴,就相當(dāng)于給黑松樹穴覆膜,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):
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