節水抗旱造林技術的研究報告

[摘要] 為解決遼北地區干旱、立地條件較差、造林成活率較低的問題。我們探討了大量的造林方法。結果表明保水劑的使用為解決這一難題提供了新的有效途徑。試驗用的保水劑為西安、唐山、丹東三個廠家，每個廠家的保水劑分別用三種不同劑量，采用二種不同的施用方法，即拌土法和泥漿法。得出的結論是：使用保水劑可以提高造林成活率和保存率，本試驗提高造林成活率7%；使用保水劑大苗造林時，以泥漿法為好，小苗以浸根為宜；使用保水劑的用量，小苗浸根以500倍濃度為宜，大苗造林以每坑施用10～15g最經濟有效。

[關鍵詞] 遼北；干旱；造林；保水劑；提高造林成活率；經濟效益；推廣

一、項目背景

鐵嶺市是一個半山區、半平原的農業大市，東部為山區，林業資源相對較好，但由于近幾年的連續大旱，加之一些地方的過度采伐，生態環境受到較大破壞。西部地區多為風沙干旱區，生態脆弱，一些鄉鎮則為國家“三北”造林的重點地區。所以說生態環境建設在鐵嶺市尤為重要。

當前林業生產任務依然很重，連年的造林綠化，所剩的荒山均為立地條件較差、土壤脊薄、干旱造林不易成活地段。因此說造林綠化仍然是我市林業生產的一項重要工作。

目前干旱缺水一直是困擾我市林業生產的重要問題，因其用地的復雜性，自然降水便成了林業生產的唯一水源。由于春旱少雨、加之降水分配不均，因而嚴重地制約了人工植被的生存和發展。由于缺水，剛栽下的苗木一片一片的死亡。近年來，在立地條件較差、栽植成活率較低的地塊，人們更多是從樹種、整地方式和造林模式等方面進行研究，以解決造林成活率問題。然而問題的本質在于這些造林困難地段，水分不足或有限的水分不能被充分利用。保水劑的出現為解決這一難題提供了新的有效途徑。保水劑的應用在國外已有近40年的歷史，在我國也已經有20多年，人們對保水劑的研究，多集中在保水劑的吸持能力和電解質對保水劑能力的影響等方面，但是對其施用方法和施用量很少研究，本項目就是研究在自然條件下，我市造林使用保水劑用哪種施用方法為好，每穴（栽植苗）施用量多大為宜。從而為我市造林綠化總結出最佳的經濟使用方法。

二、試驗地概況

根據我市實際，試驗地選在鐵嶺縣的范家屯和昌圖縣的四合。兩處試驗地一處為平原，一處為山地。其氣候條件是春季干旱多風、年平均降水量450mm，且分布不均，年平均氣溫6.8℃，無霜期150d，有效積溫2700℃，最高溫度35℃，最低溫度-37℃，屬于半干旱地區。昌圖試驗地面積30畝，鐵嶺縣試驗地面積20畝。

三、試驗材料及試驗設計

試驗材料：昌圖小鉆楊（鄉土地樹種）、荷蘭64楊（歐美品種），兩個品種均為二年生苗，造林時間是2003年4 月14日—4月16日，栽植密度為2m×2m。試驗用的保水劑為西安、唐山、丹東三個廠家（C1、C2、C3），每個廠家的保水劑分別用三種不同劑量，即栽植穴10g（B1）、15g（B2）、20g（B3），采用二種不同的施用方法，即拌土法（A1）和泥漿法（A2）。所謂拌土法就是將保水劑放入栽植坑內與少許土混拌并置于根系周圍，然后澆水、履土、踩實。泥漿法就是將保水劑放置坑內加水與少量的土攪拌成泥漿狀，然后將苗木放置坑內栽植。試驗設計采用隨機方法，設三次重復。（見表1）

表1：

A1A2

A1B1C1A1B2C1A1B3C1A2B1C1A2B2C1A2B3C1

A1B1C2A1B2C2A1B3C2A2B1C2A2B2C2A2B3C2

A1B1C3A1B2C3A1B3C3A2B1C3A2B2C3A2B3C3

對照對照

四、數據調查與分析

1.成活率

從2003 年春季造林開始，到2005年連續三年對試驗地進行觀測與調查，對其成活率、粗生長和高生長及其根系分布等情況進行詳細的調查與分析。

（1）不同劑量的保水劑對成活率的影響：

2003年10月21日分別對昌圖縣和鐵嶺縣兩處試驗地進行成活率調查，其中鐵嶺縣成活率調查如下：（見表2）

表2：

處理成活率處理成活率

A1B1C191.2%A1B2C290%

A1B3C188%A1B1C388%

A1B2C387%A1B3C390%

A1B1C293%A1B2C294%

A1B3C289%

對照85.6%

B為三個劑量平均值的分析情況：（見表3）

表3

處理成活率處理成活率

A1BC189.7%A1BC292%

A1BC388.3%A2BC1100%

A2BC298.5%A2BC398.3%

對照96.7%

昌圖試驗地調查數據統計結果與鐵嶺縣相同：（見表4）

表4

處理成活率處理成活率

A1B1C193.3%A1B2C190.3%

A1B3C190%A1B1C290%

A1B2C293.3%A1B3C289.6%

A1B1C385%A1B2C389%

A1B3C386.6%A1BC191.1%

A1BC290%A1BC387.2%

對照83.3%

表4中的B代表平均值。

（2）泥漿法成活率調查情況：（見表5）

表5

處理成活率處理成活率

A2BC199%A2BC299.1%

A2BC398.8%對照90.5%

表5中的B代表平均值。

從上面總平均成活率分析看，施用保水劑成活率平均高于對照，但是差異不顯著。用泥漿法成活率則高于拌土法。可以說，使用泥漿法好于拌土法。另從成活率看，并不是施用量越多效果越好。這個結論正好認證了川島和夫在《農用土壤改良劑—新型保水劑》一文所指出的，保水劑用量過大，不僅不能促進根系發育，反而抑制根的伸長和降低根的生理機能，不能更好的提高成活率。

一些資料表明，施用保水劑能顯著提高造林成活率，但從調查結果看，差異并不顯著，這主要是2003年和2004年早春雨水較好，旱情并不很嚴重，因此效果不十分明顯。從成活率分析來看，每株（穴）施用保水劑以10～15g為好。

2.生長量

2004—2005年連續兩年進行粗生長和高生長調查。2004年主要以粗生長為主，以唐山生產的保水劑為例：

昌圖試驗地（小鉆楊）2004年D1.3生長量調查表：（見表6）

表6

處理具體數據

B31.7 1.9 1.6 1.6 1.1 1.5 1.0 1.0 1.7 1.0 1.6 1.6 1.7 1.7 1.8 1.2 1.0 1.6 2.2 1.7

B21.8 1.0 2.0 2.4 1.0 1.9 3.0 2.2 2.4 2.3 2.0 2.0 2.9 2.3 2.2 2.3 2.2 1.7 1.8 1.8

B11.7 1.6 2.0 1.5 1.8 2.2 2.0 2.0 1.8 1.0 1.5 2.0 1.2 1.8 1.8 1.8 2.0 1.8 2.0 1.7

對照1.7 1.6 1.0 1.2 1.0 1.0 1.2 1.1 1.6 1.1 1.5 1.0 2.0 1.5 1.6 2.0 1.6 1.8 1.6 1.6

通過方差分析得知，B1與B2對比差異顯著，而B3差異不顯著。即施用20g保水劑差異不顯著，而施用10g和15g保水劑的差異顯著。（見表7）

表7

處理方法TIXIΣX2IJ

B330.21.5147.84

B240.32.01585.13

B135.21.7663.56

對照28.71.43543.29

T=134.4X=ΣΣX2IJ=239.84

ΣΣX2IJ=239.84C=225.792

LT=239084-225.792=14.084

LB=229.943-225.792=4.151

LW=14.048-4.151=9.897

表8

變差來源自由度離差平方和均方均方比Fa

組間34.1511.3845.03**F0.05=2.87

組內369.8970.275F0.01=4.38

總的39

昌圖唐山保水劑樹高q檢驗：

D=q0.05（4.36）=3.85*0.117=0.45

D=q0.01（4.36）=4.8*0.117=0.56

表9：

處理XI-XJ

XIX-X對X2-X3X2-X1

B22.0150.58**0.505*0.255

B11.760.3250.25

B31.510.075

對照1.435

鐵嶺試驗地荷蘭64楊2005年D1..3生長調查：（見表10）

表10

處理12345678910

B16.16.27.55.56.06.15.55.25.85.7

B26.85.97.05.66.77.56.06.56.67.0

B35.04.95.44.05.15.15.65.86.06.7

對照2.63.02.83.22.83.53.24.53.63.7

表11

變差來源自由度離差平方和均方均方比Fa

組間354.996818.332317.9623F0.01=4.38

組內3636.7411.0206

總的3991.7378

列表檢驗：（見表12）

表12

處理平均胸徑XI-X4XI-X1XI-X3

B1X1=5.261.97**

B2X2=6.563.27**1.3**1.2*

B3X3=5.362.07**0.1

對照X4=3.29

從上述分析得出，每種施用量與對照差異均極顯著，但其中B2（15g）與B1（10g）差異極顯著，與B3（20g）差異顯著。從上述結果看，B2（15g）明顯優于B1（10g）、B3（20g）和對照。

在泥漿法試驗中，用三個廠家三種用量平均值分析，以胸徑計算分析：（見表13、14、15）

表13

處理12345678910

A2BC17.57.28.18.78.68.28.68.58.67.7

A2BC28.08.07.68.59.08.06.07.89.57.5

A2BC38.58.47.59.07.58.07.58.59.58.0

對照7.16.96.85.17.16.56.36.17.14.2

方差分析表

表14

變差來源自由度離差平方和均方均方比Fa

組間324.9948.331313.0116F0.01=4.38

組內3623.050.6403

總的3948.044

列表檢驗：

表15

處理平均胸徑XI-X4XI-X2XI-X1

A2BC1X1=8.171.85**0.18

A2BC2X2=7.991.67**

A2BC3X3=8.241.92**0.250.07

對照X4=6.32

從上述分析結果看，三種保水劑平均值與對照差異極顯著，但是保水劑之間差異不顯著。

泥漿法與拌土法D1.3生長對比：（見表16）

表16

處理A2BC1A2BC2A2BC3

泥漿法8.177.998.24

拌土法5.203.485.72

五、經濟效益分析

通過以上數據分析，使用保水劑可以大幅度提高造林成活率和林木生長量，提高的幅度根據春季雨量而不同。越是干旱效果越明顯。一些資料表明，在干旱地區，降雨量400mm左右地區可提高造林成活率10%～20%，（本試驗最高可提高7%），以提高10%計算，楊大苗每畝初植密度166株，每畝可節省補植用苗16.6株，每公頃可節省249株，按每株1.5元計算，則每公頃可節省373.5元。每年楊樹造林1000公頃，剛每年節省造林資金373.3萬元。而使用保水劑每栽植穴費用約為0.1元，計每畝16.6元，而當年增加的生長量足可以相抵使用保水劑所需費用。由于保水劑能夠促進林木生長，每畝可提高蓄積0.5m3，因而可以縮短林木輪伐期。根據林木生長規律和遼寧省楊樹人工林生長過程表推算，可提前2～3年進入采伐期。

綜上所述，使用保水劑平均每公頃可以節約造林費用373.5元。鐵嶺市每年楊樹造林1000hm²，即每年可節省造林資金373萬元。而增加的木材產值可達200萬元。根據丹東市在落葉松造林使用保水劑的應用研究結果看，使用保水劑造林，每公頃可節省苗木費47.4元，每公頃增加蓄積3m3，增加木材產值1650元。如果鐵嶺市每年20萬畝造林采用保水劑，其產生的經濟效益將十分可觀。

六、結論

1.使用保水劑可以提高造林成活率和保存率，并且經濟可行。因此，無論是大苗造林，還是栽植小苗均應使用保水劑。

2.使用保水劑大苗造林時，以泥漿法為好，小苗以浸根為宜。

3.使用保水劑應選用高效持久的，以保證幼林在干旱年份正常生長發育。

4.使用保水劑的用量，小苗浸根以500倍濃度為宜，大苗造林以每坑施用10～15g最經濟有效。

參考文獻

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