流量可調(diào)式滴灌袋及其應用

馬增旺 ，趙廣智 ，邢存旺 ，賈宗鍇 ，范圣庫 ，王世蘭 ，何萬義

（1.河北省林木良種工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050061；2.河北省林業(yè)

科學研究院，河北 石家莊 050061；3.宣化縣林業(yè)局，河北 宣化 075100；4.豐寧滿族自治縣林業(yè)局，河北 豐寧 068300）

1 苗木栽植與管護中存在的水分管理問題

近年來，許多園林工作者在大樹移栽方面已經(jīng)進行了很多實踐經(jīng)驗的總結(jié)和理論研究，成果頗豐[1]，但是，在苗木移栽后的澆水管理方面還存在很多問題，突出表現(xiàn)在以下幾個方面：現(xiàn)有綠化苗木栽植和管護階段的水分管理仍然存在很多技術(shù)問題，突出表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）管理粗放、技術(shù)含量低、管理費工費時。多數(shù)情況下，苗木移栽后仍然是采用傳統(tǒng)的澆灌方式，通過運水車或管道供水直接灌溉。（2）栽植效果差，成活率和保存率低。由于在干旱地區(qū)造林綠化缺乏必要的、先進的澆水技術(shù)措施，一旦遇到水分不足，就會嚴重影響苗木的成活和正常生長，降低苗木的成活率和保存率。嚴重缺水時，造成苗木死亡、綠化失敗。既造成一定的經(jīng)濟損失，又影響了造林成效。（3）資源浪費高，特別是水資源浪費高。水既是人類生存的寶貴資源，同時也是林木存活的基本保障。以往的用水方式不僅浪費大量的水資源，也與其它行業(yè)產(chǎn)生用水矛盾，并且澆水的效果不能做到有效和持效。為能讓綠化所需用水在城市水資源中所占比重盡量減小，尤其是對于那些處于干旱半干旱地區(qū)的城市而言，節(jié)水型綠化具有更深遠的意義[2]，因此，如何有效地提高綠化苗木的移栽成活率和保存率，加快植被的建成速度，節(jié)約水資源，已經(jīng)成為廣大林業(yè)工作者急需解決的一個難題。

2 當前國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀

近幾年來，我國的一些地方有針對性地試制出了一些抗旱節(jié)水的灌溉技術(shù)，例如：遼寧省風沙地改良利用研究所在2003年發(fā)明了一種毛細滲灌節(jié)水器，這種裝置由儲水塑料袋容器、進出水口、水芯、水芯護套管4部分組成。利用水的表面張力而產(chǎn)生的水沿毛細水芯導引滲水的原理以及水沿水芯至容器外下垂形成的水重力及虹吸現(xiàn)象，使微灌能自動、緩慢地進行[3]。但總體來說，國內(nèi)試制出的這些節(jié)水裝置，有的是結(jié)構(gòu)比較復雜，應用起來也不是很方便；有的在節(jié)水方面成效不是很顯著。還有的是宣傳推廣工作沒有跟上，因而，在生產(chǎn)中，還存在改進的巨大空間。

2.2 國外技術(shù)現(xiàn)狀

在園林上，美國、澳大利亞、加拿大等國家一直開展著苗木移栽節(jié)水技術(shù)的研究工作，探索出了更節(jié)水、高效的苗木栽培管理技術(shù)。他們先后研制出了多種專門用于苗木澆水管理的裝置，如美國發(fā)明的Ooze TubeTM、澳大利亞研制的Tree CamelTM等，都是專門為苗木移植澆水管理研發(fā)出的節(jié)水容器灌溉系統(tǒng)，其特點是系統(tǒng)簡單、操作容易、管理方便、效果明顯、節(jié)約資源、減少開支。這些技術(shù)目前已經(jīng)達到了很成熟的地步，比如在滴灌頭的抗堵性方面，較之以往的微灌系統(tǒng)有了很大提高，通常情況下不會產(chǎn)生噴頭堵塞的問題，即使出現(xiàn)堵塞，也可以通過簡單的拆卸進行清理，簡單實用。這些產(chǎn)品在類型上也具有多樣性，不同規(guī)格、不同形狀以及不同顏色的容器微灌系統(tǒng)能夠滿足各類規(guī)格苗木、在不同環(huán)境條件的需要[4]。

3 流量可調(diào)式滴灌袋的構(gòu)成

流量可調(diào)式滴灌袋是在引進和消化吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過河北省林業(yè)科學研究院科研人員的努力，研制而成的適合我國社會和經(jīng)濟特點的實用新型專利成果[5]。流量可調(diào)式滴灌袋作為獨立的供水系統(tǒng)，可以獨立地為單株苗木長期供水，是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能夠持續(xù)供水、節(jié)約水資源的新型裝置。流量可調(diào)式滴灌袋由儲水袋、設(shè)置在儲水袋上端的注水口以及設(shè)置在儲水袋下端的流量可調(diào)式滴頭構(gòu)成。儲水袋兩端設(shè)置有用于固定儲水袋的固定帶，固定帶上設(shè)置有用于穿置固定桿的固定孔。在儲水袋與流量可調(diào)式滴頭連接處設(shè)置有密封圈。流量可調(diào)式滴灌袋主要用于苗木栽植和養(yǎng)護過程中的水分供應。水分供給苗木的動力來源于容器內(nèi)水的自壓。通過充水→儲水→滴灌→持續(xù)供水→再充水的反復過程，滿足苗木水分需要。與國外的Ooze Tube、Tree Camel等相比，提高了滴頭的密封性，改進了滴水速度的可調(diào)性，因而，使用起來更加靈活和有效。

4 流量可調(diào)式滴灌袋的安裝使用方法

使用時，將儲水袋環(huán)繞樹基放置，使其兩端的固定帶搭接，且使兩個固定帶上的固定孔重合，用固定桿的尖銳一端穿過兩個固定帶的固定孔后，固定于土壤中，防止儲水袋受風吹等外力移動。通過注水口接通外部水源，將儲水袋充滿，旋擰儲水袋下端的流量可調(diào)式滴頭至開啟狀態(tài)，儲水袋內(nèi)的水分通過流量可調(diào)式滴頭緩慢導出袋外，并緩慢、穩(wěn)定地滴入土壤，供應給苗木根系吸收利用。根據(jù)苗木大小、土壤干旱程度、天氣狀況等因素，選擇流量可調(diào)式滴頭的開啟數(shù)量，并調(diào)節(jié)其流量大小。儲水袋與流量可調(diào)式滴頭連接處設(shè)置有密封圈，起固定和防止水分流出的作用。

5 流量可調(diào)式滴灌袋的優(yōu)點

（1）結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。流量可調(diào)式滴灌袋可以獨立為苗木供水，構(gòu)造簡單，便于運輸和儲納，而且安裝操作也比較簡單，容易使用。

（2）供水緩慢有效，節(jié)水效率高。利用流量可調(diào)式滴灌袋對苗木進行水分管理，改變了傳統(tǒng)的大水漫灌的做法，也不同于以往的農(nóng)業(yè)微灌系統(tǒng)，能夠為苗木持續(xù)不斷地提供水分。特別適用于干旱缺水或澆水不便的地區(qū)以及在持續(xù)干旱季節(jié)使用，彌補了自然降水的不足，減少了林業(yè)用水與人類對水資源的爭用。與常規(guī)澆水方法相比，節(jié)水率均在45%以上[6]。

（3）滴頭流量可調(diào)，操作簡單靈活。滴灌頭的流量可在0～8L/h范圍內(nèi)根據(jù)水分需要進行調(diào)節(jié)。一般情況下，容積60L、帶有1個滴灌頭的流量可調(diào)式滴灌袋在充滿水后，能夠持續(xù)、穩(wěn)定地供給苗木用水長達21d，同時能夠大大減少水分的無效蒸發(fā)和下滲，保障苗木水分供應，提高苗木的成活率。流量可調(diào)式滴灌袋的滴水規(guī)律見圖1。

（4）材質(zhì)結(jié)實耐用，成本較低。流量可調(diào)式滴灌袋生產(chǎn)原料為聚氯乙烯等塑料，具有重量輕、耐腐蝕、移動方便、可多次重復使用的優(yōu)點，使用年限一般為3～5a。

（5）應用范圍廣，實用性強。流量可調(diào)式滴灌袋既可以在城市綠化中，為園林綠化工程苗木的移栽和管理提供水分保障，滿足城市林業(yè)快速發(fā)展的需求，還可以為高價值林木，特別是珍貴樹種、大規(guī)格苗木、經(jīng)濟林樹種、盆栽苗木的栽培提供有效的供水技術(shù)措施。另外，特殊立地的生態(tài)林建設(shè)也可以采用流量可調(diào)式滴灌袋進行水分管理，提高植被的恢復速度。

6 應用領(lǐng)域及應用前景

（1）應用領(lǐng)域。流量可調(diào)式滴灌袋專門針對林業(yè)的特點，為苗木的栽植和管理而設(shè)計，尤其適用于干旱缺水地區(qū)、不便澆水的偏遠地區(qū)或者持續(xù)干旱季節(jié)的苗木移植后的澆水管理。可在城市綠化、工程造林、盆栽觀賞植物、特種經(jīng)濟林栽培等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

（2）應用前景。流量可調(diào)式滴灌袋適用于我國廣大地區(qū)苗木移植澆水管理，可廣泛應用于城市綠化工程以及其它生態(tài)林業(yè)工程，滿足造林單位、園林部門、園藝綠化公司等有關(guān)單位的需求。通過流量可調(diào)式滴灌袋的應用推廣，不僅能夠節(jié)省水資源，還能夠減少用工、提高工作效率，減少苗木移栽死亡率。與常規(guī)澆灌技術(shù)相比，大大節(jié)約水資源和降低勞務成本，因此，帶來顯著的經(jīng)濟效益。該項技術(shù)將為我國綠化工程的苗木管理工作提供更為先進、科學有效的管理技術(shù)，滿足我國生態(tài)建設(shè)的急需。從根本上解決干旱缺水地區(qū)苗木移植困難、移植后難以澆水管理的問題，保證苗木移栽后具有良好的成活率和生長率，加快生態(tài)綠化的速度，提高生態(tài)效益。

［1］唐宇力，章銀柯.影響園林苗木移栽成活率的因素及對策［J］.北方園藝，2006，（2）：94-96.

［2］郁德山，滿自斌.實現(xiàn)節(jié)水型綠化的基本途徑［J］.水資源與水工程學報，2006，17（4）：46-49.

［3］遼寧省農(nóng)業(yè)科學院.毛細滲灌節(jié)水器研制及滲灌技術(shù)研究［EB/OL］.http：//www.laas.net.cn/，2008-04-03.

［4］馬增旺，趙廣智，邢存旺，等.容器微灌技術(shù)在干旱缺水地區(qū)綠化中的應用［J］.節(jié)水灌溉，2010，（5）：52-54.

［5］河北省林業(yè)科學研究院.流量可調(diào)式滴灌袋［P］.中國專利：ZL 201120152348.4，2012-01-18.

［6］趙廣智，馬增旺，邢存旺，等.容器微灌系統(tǒng)在白榆大苗移栽中的應用［J］.河北林業(yè)科技，2011，（6）：13-17.