林業保水劑及其在園林綠化中的應用
保水劑是一種高分子吸水樹脂,具有極強的吸水性能,可廣泛應用于農林、醫藥、建筑等領域。該文闡述了保水劑的研制、發展的歷史及保水劑的保水原理,介紹了林業保水劑主要種類及其在園林綠化中的使用方法,對今后林業保水劑的發展方向提出了合理化的建議。
保水劑;林業;園林綠化
保水劑是一種高分子吸水樹脂,具有極強的吸水性能,可廣泛應用于農林、醫藥、建筑等領域。1969年美國農業部北部研究中心成功地研制出保水劑并應用于農林業中,取得良好效果。以后世界各國普遍開展了保水劑的研究,產品不斷更新,效果不斷提高,成本逐漸下降。我國對保水劑的研究開始于20世紀80年代,現在保水劑的品種較多,質量也日臻完善,涌現了一批研制、生產保水劑的企業,保水劑在干旱半干旱地區的林業生產及園林綠化中得到了大面積的推廣應用。
1.1保水劑的種類。林業上的保水劑基本上分為丙烯酰胺—丙烯酸共聚交聯物(聚丙烯酰胺)和淀粉接枝丙烯酸鹽的共聚交聯物(聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨、淀粉接枝丙烯酸鹽)兩種類型。聚丙烯酰胺是白色顆粒狀粉末,其特點是使用周期長,保水能力可達4年以上,當年的吸水倍數達自身重的100~120倍。聚丙烯酸鈉為白色顆粒狀晶體,保水能力在2年左右,吸水倍數為自身重的130~140倍。但其所含的鈉離子易造成土壤板結和鹽堿化,而聚丙烯酸鉀和聚丙烯酸銨使用周期和吸水倍數與之基本相同,沒有上述不良反應,相對效果要好一些。淀粉接枝丙烯酸鹽呈白色或淡黃色顆粒狀晶體,當年的吸水倍數可達150~160倍,吸水倍數較高,但使用周期只有1年。
1.2保水劑的吸水原理。保水劑是高分子聚合物,分子鏈較長,分子間呈復雜的三維網狀結構,使其具有一定的交聯度,在分子鏈上有很多的羧基、羥基等親水基團,當與水接觸時,保水劑的親水基團電離并通過氫鍵與水分子結合形成凝膠,當凝膠中的水分釋放后,只要分子鏈的結構不被破壞,保水劑仍然可重新吸收水分。這就是保水劑可以吸收大量水分并可反復吸收水分的原因所在。
目前,保水劑在園林綠化中得到廣泛的應用,應用的基本方法有拌土、拌種、蘸根等。
2.1拌土。是指在造林或育苗前直接將保水劑均勻地拌入育苗或造林的土壤中,以確保林木或苗木對水分的需求,其施用量則根據林木(苗木)的種類、土壤性質和保水劑的類型而定。一般的情況下,需水較多林木、土質較差的情況下,相應地多施入些保水劑。拌土后一定要澆足水,否則保水劑將不起作用或效果不明顯。
2.2拌種。為了保證播種苗木對水分的需求而又降低灌溉成本,可將保水劑加水飽和成凝膠狀,均勻地拌入種子,然后進行播種。
2.3蘸根。將保水劑加水制成凝膠后,將所栽植的林木進行蘸根處理,則在一定程度上可滿足林木對水分的需求,可緩解苗木在運輸過程中水分的損失,此處理相對的成本較小。
3.1充分認識到保水劑的局限性。任何一項科研成果都有其科學性和先進性,也有其局限性,沒有一項科研成果是萬能的,保水劑也不例外。首先,保水劑具有較強的蓄水保水功能,但保水劑不是造水劑,其自身不能生產水分,必須在施用保水劑的同時澆足水,使水分被保水劑充分吸收并逐步地釋放,滿足林木、苗木對水分的需求,緩解干旱對林木、苗木造成的危害。在干旱達到一定程度時,一定要及時地進行澆水、灌溉,切不可產生因施用保水劑而一勞永逸的想法和做法,保水劑只能緩解林木的干旱程度,減少灌溉次數,減少灌溉成本,是干旱、半干旱區園林綠化的綜合措施之一。

3.2要正確選擇林業保水劑的品種。目前,由于保水劑這一項目蓬勃發展,保水劑的類型繁多。然而有許多保水劑并不適合用于園林綠化使用。如有的保水劑的吸水倍數過高,達到幾百倍甚至近千倍,所吸收的水分完全釋放后,在干旱的條件下不僅從土壤、空氣中吸收水分,還可能從根系中吸收水分,反而加劇了林木的干旱。切勿盲目地追求高吸水倍數。有的保水劑所含的元素會對土壤的性質產生不良影響,如鈉離子會使土壤板結、鹽堿化。有的保水劑品種周期較短,不太適合周期長的林木使用。
3.3保水劑的配比使用。施用保水劑的同時,相應地配合施用一定數量的肥料,是今后林業保水劑的一個發展方向。保水劑具有蓄水保肥的功能,此時配合使用一定數量的肥料,會提高肥料的利用率,林木的營養狀況得到改善。
我國是一個生態環境脆弱的國家,林業是改善生態環境的必要措施和手段。椐統計,我國干旱、半干旱地區的面積占國土面積的52.5%,多集中在東北、西北、華北等地區。干旱已經成為發展林業的一個制約因素。嚴重的干旱使造林的成活率降低,有時會出現林木全部死亡的情況,于是會經常出現“年年造林不見林”的現象,所投入的財力和人力付諸東流。即使林木成活了,也會由于干旱使林木生長緩慢,林相不佳,難以發揮應有的生態功能,產生應有的經濟效益。自從保水劑問世以來,干旱地區將保水劑應用于造林、育苗,取得了良好的效果,極大地提高了造林成活率,同時由于減少了灌溉和補植次數,較大程度上降低了造林成本。隨著我國林業事業的大力發展,保水劑也將得到更大面積的普及和推廣,同時由于保水劑的普及推廣,干旱、半干旱地區的林業生產及園林綠化也將得到推動和發展。
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161005黑龍江省齊齊哈爾市園林管理處李猛