濕陷性黃土地云杉噴灌育苗技術

高文耀，宣小平

(天祝藏族自治縣烏鞘嶺林場，甘肅 天祝 733203)

發展育苗產業是生態建設的基礎，是林業建設與發展的一項重要內容。云杉苗木在常規狀況下適宜在高海拔地區培育，其優點是培育的成本低、成活率高、生長旺盛，但也存在著一些矛盾與缺點，主要表現為：一是土壤解凍遲，在起苗供貨上與需苗地產生時間差異，為了達到同步必須在凍土層上起苗，勢必使起苗費用增加；二是苗木年生長緩慢，側枝不夠發達，影響苗木的觀賞與經濟價值。而甘肅蘭州西固山區土地遼闊，土壤肥沃，黃河提灌普及，水資源充沛，氣溫高，土壤解凍早，培育出的云杉苗木側枝生長旺盛，冠幅優美，適宜城市園林綠化，經濟價值與觀賞價值高。但是該地區土壤大部分屬于濕陷性黃土，灌溉時經常出現地塊裂縫和整體塌陷，無法用常規方法灌溉，加之氣溫極高，常規灌溉后云杉苗木吸收水分少，生長緩慢，因而需要探索新型的灌溉育苗技術。為此，我們在蘭州市西固區新城鎮青石臺村濕陷性黃土地內建立了2塊面積均為4 hm2的試驗基地，于2010—2012年分別采取常規灌溉和噴灌的方法進行了青海云杉育苗對照試驗。

1 青石臺濕陷性黃土地概況

我國濕陷性黃土主要分布在山西、陜西、甘肅的大部分地區和河南西部以及寧夏、青海、河北的部分地區，面積達44萬km2，以甘肅省蘭州市西固山區青石臺的濕陷性黃土地較為典型。

黃土濕陷發生的主要原因是由特殊的粒狀架空結構體系所造成的。該結構體系由集粒和碎屑組成的骨架顆粒相互連接形成，含有大量架空孔隙。顆粒間的連接強度是在干旱、半干旱條件下形成的，來源于上覆土重的壓密，少量的水在土壤團粒間接觸處形成的毛管壓力，粒間摩擦及少量膠凝物質的固化黏聚等。該結構體系大量灌水后，導致連接強度降低、連接點破壞，致使整個結構體系失去穩定，在灌溉水的作用下土質溶化順土壤裂縫流失，形成自然溶洞，隨著水量與灌溉次數增加，溶洞越來越大，導致大面積塌陷[1]。

2 噴灌育苗技術

2.1 噴灌育苗的優點

噴灌育苗可解決大田灌溉造成濕陷性黃土地整體塌陷的難題，減少整地費用，提高土地利用率，節約水資源，減少人工工資，增加苗木枝葉對水分的吸收量，同時沖洗苗木表面沉積的灰塵，使苗木生長旺盛，側枝發達，觀賞性好，經濟價值高。

2.2 噴灌安裝

安裝噴灌必須具備輸水的壓力管道或安裝輸水管道增壓設施等外部條件，輸水管道內壓力大于0.5 MPa，小于所需管材的額定壓力值。

2.2.1 管材選擇

根據地塊的大小、給水管道大小、壓力和流量選擇主管規格和材料。一般選用PVC管道較好，它具有抗腐蝕性能好、成本低、安裝方便等優點。管道一般分主管、一級分管、二級分管、二級支管、噴頭立管等5種。主管選用直徑280 mm的PVC管道，一級分管選用直徑160 mm的PVC管道，二級分管選用直徑63 mm的PVC管道較適宜，二級支管選用直徑32 mm的PVC管道，噴頭立管選用32 mm的鍍鋅鋼管，噴頭選用射程為15～20 m、流量6.96 m3/h的鋁合金噴頭。

2.2.2 管道鋪設

噴灌育苗對地形要求不是很高，坡度小于25°的地類就具備育苗條件，只要整體平整有利于管道鋪設就可以了，管道平均深埋1 m左右。在一級分管和二級分管末端均要預留排污口，安裝排水閥門，設置排水溝，以便隨時進行泥沙排除。所有管道鋪設過程中保持向排水口整體傾斜，以利于隨時排沙排水：一是防止黃河水中含有的大量泥沙長期沉積在管道對管道造成堵塞，二是臨近冬季對管道內的余水進行排除，以免冬季管道內的積水在極度低溫下凍結膨脹后造成管道破裂。噴灌鋪設基本框架見圖1。

圖1 噴灌鋪設基本框架

(1)主管鋪設。主管根據給水帶壓管道接入口位置或水源增壓裝置接入口位置確定走向，在接入口安裝閥門，以控制水量。主管接入地塊后與一級分管連接。

(2)一級分管鋪設。一級分管鋪設成倒“U”字形，一般在土地中央平分地塊位置鋪設，地塊較大時可采用“山”字形鋪設或多排鋪設，一級分管之間間距為150 m左右。在一級分管上與主管連接處兩側安裝2個進水控制閥門，以備給水壓力不足時可關閉一個進水閥門進行分別噴灌。一級分管與二級分管連接。

(3)二級分管鋪設。按照土地地形設計二級分管鋪設形狀，一般與一級分管成“十”字形垂直并列排列，垂足點為管道連接點。二級分管之間間距應在25 m左右，分管延伸至土地邊緣15 m處。二級分管每隔15 m留有噴頭立管連接口，與噴頭立管相連接。

(4)二級支管鋪設。如遇特殊形狀地塊可增設二級支管，以便噴灌全面覆蓋地塊。

(5)噴頭立管鋪設與安裝。噴頭立管一般和二級分管連接，如增設二級支管則連接到二級支管上。噴頭點交錯設計，一般間距在15 m左右較合適，噴頭與噴頭之間呈三角形交錯排布有利于均勻噴射灌溉，避免噴射死角。噴頭立管采用鍍鋅鋼材管道，與地面垂直直立，高度在1.7～2.2 m之間，采取混凝土預埋固定結實，混凝土預埋墩為40 cm見方的立方體，也可采用專用支架，但費用相對較高。在噴頭立管與噴頭安裝處分別安裝控制球閥，便于隨時檢修噴頭。

2.3 育苗

(1)土壤處理及施肥。在育苗前結合噴灌澆水進行土壤消毒和施肥處理。每公頃施450～600 kg的硫酸亞鐵進行消毒處理，硫酸亞鐵可起到改良土壤和增加肥力的作用。施肥以有機肥為主，有條件時可用腐熟的羊糞，每公頃施60 m3，也可根據土地實際肥力狀況合理施有機復合肥。

(2)苗木定植。選擇高20～30 cm的云杉苗木定植，嚴把苗木質量關，保證苗木色澤正常、無病害。苗木間距30～40 cm。栽植前1～2天對土地進行灌溉。栽植時對個別苗木進行修剪，修剪的原則是去除枯枝，短截殘傷枝、過長根、劈裂(斷)根等，剪口要平滑。采取“三埋兩踩一提苗”的方法栽植，栽植中必須做到根系舒展、不窩根、不懸根，回填土分層回填，先填表層土，后填深層土，栽植深度要比在原生長地深5～10 cm。苗木栽植后及時噴灌澆水，噴灌時間5～6 h，噴灌后及時扶苗和沉陷土回填。

2.4 田間管理

田間管理是育苗作業中的重要環節之一，也是提高苗木質量的關鍵所在。

(1)生長期管理。苗木生長期要及時進行噴灌，根據天氣干旱程度，每年噴灌次數在8～10次，每次噴灌時間在6 h以內。在地面凍結之前必須進行冬灌，以保證有充足的水分使苗木越冬。灌溉采取當日灌溉6 h，次日再灌溉6 h的方法進行，要避免地面積水造成塌陷。在苗木生長期要及時除草，防止雜草與苗木爭水爭肥。苗木栽植后次年可結合噴灌施用有機肥，以保證苗木養分。

(2)越冬管理。冬灌結束時打開所有排沙閥門，排除所有泥沙，停水后排除所有管道積水。拆卸所有噴頭，清除泥沙，妥善保管。加大育苗地管護力度，避免人為和牲畜破壞苗木。

3 噴灌育苗成效

2010—2012年對比試驗結果(見表1)顯示，4 hm2試驗基地噴灌育苗比常規大田灌溉共節約灌溉用水25 600 m3， 苗木樹干高度增加7.8 cm， 側枝生長量增長4.7cm，節約灌溉勞務費3.33萬元，增加的苗木生長量產生經濟效益15.75萬元，同時還減少了因濕陷性黃土地整體塌陷造成的苗木損失和回填勞務費用。

表1 調查期效益對照分析及云杉苗木生長量變化

4 結 語

通過在蘭州市西固區新城鎮濕陷性黃土地上進行育苗試驗，總結出了濕陷性黃土地云杉噴灌育苗技術，解決了濕陷性黃土分布地區常規澆灌造成土地塌陷而無法育苗的技術難題，提高了云杉苗木的質量和育苗經濟效益，推廣應用將有助于加快西北地區生態建設，有效改善當地生態環境。

[參考文獻]

[1] 羅宇生.濕陷性黃土地基處理[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.