集水托盤節水技術原理及應用探討

王祖善

(青海省林業技術推廣總站，青海 西寧 810008)

1 引言

青海地區位于青藏高原東北部，是長江、黃河等大河的發源地，有“中華水塔”、“江河源頭”的美譽。青海省是我國內陸大省，地域遼闊，以高原為主體，荒漠帶廣布，自然環境存在著明顯的地理分異。青海在遠古時期存在過豐富的森林資源，地殼運動使青藏高原隆起，氣候的變遷使森林逐漸失去了存在的條件。目前該地區的森林資源集中分布在東半部，加之南部和西北部的灌叢林，形成了青海地區森林分布的總體格局。在此基礎上分布著很多林區，如祁連山林區、湟水林區、多柯河林區等，其中，國營林場有54處，由于自然條件惡劣，加之近年來人類活動頻繁，森林資源不斷遭到破壞，生態環境也逐漸惡化，生態環境保護面臨的形勢十分嚴峻。

林業與自然環境是相互影響、相互作用的關系，自然環境對青海林業有著決定性的影響，同時青海發展林業也能夠對當地的生態系統起到反作用，充分發揮森林的涵養水源、保持水土、調節局部氣候、防風固沙、凈化空氣、美化環境的功能，進而改善當地的生態環境。青海發展林業，在高原生態環境保護中將發揮的重要的作用，概括來講，第一，青海發展林業是保護和恢復三江源生態環境乃至整個高原生態環境的重要途徑，也是環境整治的必由之路；第二，青海發展林業能夠有效化解高原生物多樣性面臨的危機，為物種的生存和繁衍創造良好的生態環境；第三，青海發展林業是一項公益性與經濟性并舉的事業，在保護生態環境的同時，也能夠最大限度地滿足社會對森林產品以及森林服務功能的需求；第四，青海發展林業是加強生態文明建設的一項根本任務，青海林業在高原生態文明建設中肩負著極為重要的特殊使命。總而言之，在生態環境面臨嚴峻形勢的大背景下，青海發展林業有著重要的現實意義。

2 集水托盤介紹

2.1 集水托盤技術介紹

聚水托盤是在樹苗栽植過程中使用的具有集水、保溫、增加光合作用、防除雜草及蟲害等功效的一種用聚丙烯制作而成的托盤。規格為：(長×寬×高)705 mm×550 mm×100 mm，中心開孔直徑Φ100 mm。

2.2 集水托盤設計原理

聚水托盤安裝在植物根部以后，好比是在植物根部制造了一個小型的溫室，具有保墑作用，具體設計原理如下。

(1)增加托盤的比表面積，可以增加托盤內集水的水量，同時能夠將水快速導流至樹苗根部，減少水分的蒸發損失；可以增加托盤與太陽光的接觸面積，從而加速托盤內溫度的提升。

(2)涂抹在托盤上的熒光粉，可以將太陽光反射到植物上面，增加植物吸收的太陽光，提高了植物的光合率。

(3)托盤安裝在植物根部以后，因托盤內顏色較深，太陽光無法穿過托盤，可以阻止植物根部雜草的生長，從而減少植物根部土壤中水分和養分的流失。

2.3 集水托盤技術安裝步驟

聚水托盤使用時安裝在樹苗根部，具體的安裝步驟如下：

第一步：新栽植物按要求挖坑栽種后，圍繞植物根部周圍平整出大于705 mm×550 mm的平地。

第二步：按植物栽種要求澆水、施肥。已栽植物也需充分澆水。

第三步：取一集水托盤，沿中部切縫痕線上下打開托盤，將樹干套入托盤中心開孔處后，將托盤平放在地上，并整理開縫處，使之平齊。

第四步：用手適當移動或按壓托盤，使托盤四周和中心開孔處全面接觸到土壤層，不留空隙。

第五步：將托盤四周覆土加固加密，覆土高度不得超過托盤四周立面高度。

第六步：托盤中心圍著樹干用泥土密封，但須保證泥土不溢出開孔周圍的擋土板。

2.4 集水托盤技術關鍵技術及其創新點

(1)關鍵技術。重復使用塑料托盤從空氣中收集水分捕捉露珠,及時供給所需水份的植物，有效解決干旱高寒地區農林樹種生長中的缺水問題。

(2)創新點。集水托盤技術能提高農林樹種幼苗的成活率、增加農林樹種產量、減少對殺蟲劑和除草劑的使用，實現生產綠色有機健康的農產品的生態效果。

(3)主要功能。收集雨雪、露水，以及因冷熱溫差從空氣中析出的水分，并快速高效地引入植物根部。可部分或全部替代傳統滴灌系統。平衡晝夜溫差，改善植物生長環境，提高植物生長效率。增加光合作用，減少肥料使用量。不需除草及人工澆灌，節約勞動力成本。

3 成效分析

3.1 提高造林地樹苗成活率

由于聚水托盤本身的技術特點，能夠在干旱土壤中減少蒸發損失，有效提高土壤濕度。而且，安裝在樹苗根部以后，能夠起到一定的保溫效果，可有效平衡晝夜溫差。因此，使用聚水托盤可使造林地樹苗存活率顯著提高，可有效提高造林地林分質量。

3.2 促進樹苗健康快速生長

聚水托盤是由聚丙烯材料和一些添加劑制作而成，外部涂抹的添加劑具有反射太陽光的效果，既可以提高樹苗的光照量，還能阻擋樹苗根部附近太陽光的照射，從而起到提高樹苗光合作用率和防除樹苗根部雜草的效果，所以避免了使用農藥、化肥等化工產品，做到綠色、健康生產。另外，使用聚水托盤，可有效提高樹苗根部土壤的濕度、平衡晝夜溫差。因此，使用聚水托盤后，造林地樹苗的微環境得到明顯改善，可有效促進樹苗的健康快速生長。

3.3 降低造林地管護成本

使用項聚水托盤后，有效提高了造林地樹苗成活率，且樹苗生長的微環境也得到改善，使得一次造林成活率較高，不用重復造林。于是，節省了一部分樹苗、人工以及后期的化工產品的投入，促使造林地造林管護成本得到有效控制，間接地降低了造林地管護成本。

3.4 提高造林地管護效率

使用聚水托盤后，不必時常澆水、除草等作業管理，只可定期查看，重點處理因長期干旱而缺水的樹苗。不需大量人工及大量作業設備，即可達到預設效果。所以，使用聚水托盤后，可有效提高造林地樹苗管護效率。

3.5 提高林地利用價值

使用聚水托盤后，既能提高造林地樹苗的成活率，還能促進樹苗健康快速生長，從而有效提高造林地的林分質量，增加了單位面積造林地苗木的經濟價值，從而提高了林地的利用價值。