南方林業育苗蔭棚節水技術

陳 衛

（撫州市東鄉區林業局，江西東鄉 331800）

在林業生態建設背景下，為了進一步提高水資源利用率，解決水資源供需矛盾問題，各地區實施高效節水灌溉策略，打造生態區節水灌溉示范性工程，對林地節水建設起到促進作用，以此保證灌溉效率，最終實現高效用水?；诖?，文章主要以育苗蔭棚節水技術為例，分析當前南方地區林業育苗灌溉方法，為相關部門提供一定的參考。

1 蔭棚節水技術的基本內容

蔭棚從本質上講，就是為林木幼苗提供遮陽的設施，支柱固定于地面，根據林木幼苗需光性、通風性等需求差異，及時對溫室內部進行降溫、遮陽和通風，同時在早春和晚秋季節也可以起到抗風作用，保護幼苗免受霜凍危害。蔭棚主要分為臨時性和永久性兩種類型[1]。臨時性蔭棚搭建骨架多用竹材和木材，便于拆卸和架設，上方覆蓋塑料薄膜和草簾等遮陰物，下方鋪墊沙礫和爐渣；永久性蔭棚骨架則多用鋼制，以此提高蔭棚結構的穩定性和抗風性。

蔭棚節水技術共有蔭棚噴霧、蔭棚噴灌、蔭棚滴灌這3 種方式，統稱為蔭棚噴淋系統，與傳統大水漫灌式相比，該方式可以根據林苗實際需水量和育苗面積，合理調整霧化噴頭，并在智能控制器系統的支持下，對溫室育苗進行加濕降溫，霧點更細更輕。同時在滴灌系統中，利用小噴嘴孔徑，避免過度灌溉問題的出現，保證按需定灌、按需澆水，以此實現水資源的合理利用，根據速生豐產林苗木特點，掌握灌溉頻率。

2 蔭棚節水技術的應用措施

文章主要以江西省撫州市東鄉區為例探究蔭棚節水技術的應用措施，撫州市位于江西省東部，屬于南方濕潤多雨季風氣候區，年平均氣溫在17 ℃左右，受到季風氣候的影響，夏季高溫多雨，7 月室外溫度可以達到29 ℃，降水量在1 800 mm 左右。由此可見，該地區雨熱同期，并且降水較為集中，在林業育苗過程中如果采用傳統種子育苗法，不利于幼苗成活，因此多采用溫室育苗法，培育1～2 年生幼苗，之后進行定植和移栽，以此有效提高成活率。從這一層面來講，在春季搭設蔭棚，為幼苗營造良好的生長環境是非常必要且重要的，基于此，在“十四五”規劃元年，中央財政為撫州市林業局苗圃組培育苗制訂補助項目計劃，鼓勵其建設蔭棚鋼架主體，通過容器育苗培育方法，加大幼苗撫育建設，投入57.15 萬元安裝蔭棚網、遮陰鋼架和自動滴噴灌設施，打造現代化林業育苗大棚，在提高育苗實效性的基礎上，提高水資源利用率，以此實現節水目的。文章主要以滴灌和噴灌這兩種方式為例，探究節水技術的具體應用。

2.1 滴灌節水技術的應用

2.1.1 蔭棚搭設

滴灌技術主要應用在苗床撫育中[2]。在前期蔭棚搭設中，應確定大跨度和小跨度，以油茶育苗為例，小跨度在4 m 左右，大跨度在12～13 m 即可，蔭棚頂高7 m，肩高6 m，還可以設置外遮陽系統、內遮陽系統和通風系統；技術人員需要配合完善內部基礎工程，如灌溉系統和栽培床系統，以實現室內降溫減濕和增溫增濕，始終以提高土地資源利用率為重心，做好設備選型；選擇合適的育苗方法，堅持科學性和實用性相結合的原則，打造節水、高效、安全、節能的育苗蔭棚。

2.1.2 遮陽系統

蔭棚的主要功能是遮陽，在內遮陽系統中，可以通過濕度調節、溫度控制、遮陽節能等有效手段改善棚內生態環境，如可以利用遮陽保溫幕對陽光進行反射，與傳統遮陽法相比，該種遮陽方式不是吸收陽光，而是通過反射方式降低室內光照度；尤其在炎熱的夏季，可以通過對太陽光進行阻擋使棚內空氣溫度相應降低，但是陽光的漫反射仍然可以進入到室內，并均勻照射在油茶幼苗上，通過該種方法，室內外溫差約為5 ℃，可以滿足油茶育苗對陽光的需求，減少地面輻射熱流失。在外遮陽系統中，遮陽高度約為6.8 m，可以阻隔大部分太陽輻射，避免其進入室內，對太陽輻射熱負荷進行隔離，創造出理想的室內溫濕度環境；并且在這一系統中，多采用齒輪齒條傳動，如果是鋼結構，采用鋼索傳動幕，幕布沿開間方向流動，沿跨度方向運行，用推桿拉動幕布一端，當觸及開關時，實現自動收攏和展開。

2.1.3 栽培床設置和節水措施

在油茶幼苗培育過程中，首先應該確定苗床規格和苗床面積，一般規格參數在1.6 m×56.0 m 左右，高度在0.6～0.8 m，單個苗床面積為90 m2，工作通道寬為60～120 cm。如果是油茶現代化培植基地和示范性工程項目，可以引入移動栽培架，以熱鍍鋅主體鋼架為主，實現苗床側傾或側翻，在自動化技術支持下，床面左右移動；也可以設置滾動式栽培架，長度約為12 m，直徑在2.5 m 左右，栽培架距地面高度0.20～0.25 m，與普通移動式栽培架相比，滾動式栽培架工作通道更加寬廣，為80～130 cm。如果是盆栽育苗，則可以在床面下設水池，通過浸盆方式供應盆栽用水，但多數情況下，林業技術人員對于油茶幼苗均采用滴灌節水措施，補充油茶幼苗所需水分，具體節水方法如下。

2.1.4 節水措施

通過軟管滴灌方法，在不產生積水的情況下對油茶幼苗底部進行濕潤，減少水分蒸發，也可以直接將軟管鋪設在作物根部，毛細管上的滴頭在動力系統和壓力系統的雙重作用下，將水均勻而緩慢地輸送到油茶根部，有利于植物生長，同時土壤水分始終處于非飽和狀態。軟管滴灌方法，堅持少灌勤灌原則，可以使得土壤疏松，透氣性更佳。在澆灌清水時，先將吸肥閥門關閉，之后打開水源閥門，逐漸加大主管道閥門打開率；如果是應用水肥一體化管理技術，在打開施肥器吸管之前，關閉主管道閥門，接通水源之后，在壓力系統帶動下，把溶解性肥料施入油茶幼苗根部；當施肥結束后還應該打開閥門，繼續灌入清水，這一環節主要是將管道內的肥料沖洗干凈；但是在使用水肥一體化滴灌技術時，應該確保水中懸浮物顆粒直徑不能大于0.8 mm，保證水源清潔干凈。

2.1.5 節水效果

滴灌是室內育苗使用最廣泛的灌溉技術之一，可以保證油茶幼苗灌溉均勻，及時供水；與大水漫灌式相比，節水效果較為顯著，總灌溉水量減少；與溝渠灌溉節水方法相比，節約率約為53%[3]。同時該種滴灌措施對地溫的影響較小，有利于保護室內油茶幼苗生長環境；由于每次灌溉量較少，因此根部不會出現腐爛問題，降低病蟲害發生率；同時減少對土地資源的占用，降低灌溉工作強度，技術人員也可以將滴灌技術與水肥一體化技術相融合，將可溶性肥料放入滴灌系統中，根據油茶幼苗需肥特點，及時補充養分，并且每次輸入的養分容易被幼苗吸收，避免肥料浪費。

2.2 噴灌節水技術的應用

當林苗生長到一定程度時，苗高、地徑和冠幅均出現不同程度的增長，因此不僅是根部需要水分，莖葉部也需要水源補給，此時更加適合使用噴灌系統對林木大苗進行灌溉，在滿足油茶基礎水分所需的前提下，達到節水目的。其具體施工和應用措施如下。

2.2.1 施工技術

本文所研究噴灌節水中的微噴灌技術，可以有效減少地表水分蒸發，提高灌溉水源利用率；通過局部高頻灌溉方式，使得油茶大苗根部和植株表面灌水均勻，促使大苗活動層土壤養分供給良好。在施工設計之前，技術人員應確定灌溉水源，一般育苗蔭棚的灌溉水源多為地下水，將水流輸送到輸配水管網，之后經過毛管、支管，將經首部樞紐處理過的水源輸送到灌水器，最后通過微噴頭噴出。常規情況下，微噴灌水源設計保證率約為85%，灌溉水利用系數約為0.85。在施工前，技術人員應確定土壤濕潤比和濕潤層深度，其中濕潤比為70%，濕潤深度為0.35 m，允許灌水強度約為15 mm·h-1。在確定總體施工布局和施工方案之后，設計凈灌水定額和灌水周期，確定一次性灌水延續時間和單井控制面積，之后進行管路設計。通常情況下，管道采用PVC 材質，水阻較小，并且易于安裝，與原鋼鍍鋅管道相比使用壽命更長，如2 000 m2的蔭棚，其噴淋管型號一般采用Φ25 mm，支管型號為Φ50 mm，主管型號為Φ75 mm，最大限度保證噴淋均勻，噴頭出水量差額不能高于1/10，水壓在0.4 MPa 以下。在噴淋管布置方法中，為了方便機具和人員移動，可以將噴淋管懸掛在棚架下，每兩條噴淋管為一組，懸掛高度為2 m 左右，或者將噴淋支管安裝在地下，安裝方法與滴灌節水技術類似，噴頭距地面1.0～1.1 m，依據噴淋有效半徑確定合適的噴頭選型；如果是大流量微噴，有效半徑約為1.5 m，流量為120～150 L·h-1。

2.2.2 技術應用

技術人員可以利用高壓霧化系統和圍擋噴淋這兩種方式[4]。其中高壓霧化系統支持24 h 定時停啟，并且配備缺水自動保護裝置，對輸送的水源進行5 層過濾，分別為進水前置過濾、水箱一次過濾、二次過濾和出水再過濾，最終經過噴頭內置過濾，以此提高噴淋霧化精度，即使是長期使用也不會堵塞噴頭。如果是圍擋噴淋，每2 m 左右設置一個噴頭，噴頭為緊固型不銹鋼材質，控制器和水泵為可移動式，在外部接入水源或水箱之后經過全自動控制器，水源進入到高壓水管，通過管道輸送，最終由噴頭噴出。

在噴淋方案的具體應用中，如果培育速生豐產林幼苗，應該根據幼苗的生長規律、需水條件、需肥條件、營養土狀況等，綜合調整噴淋系統參數。在油茶培育過程中，應根據油茶在不同生長階段的需水特點，確定科學合理的噴淋方案，綜合考慮噴淋頻率、噴淋次數和噴淋時間，根據室內溫度、苗床溫度、外部氣候條件、室內濕度、平均水分蒸發量、植株養分流失和吸收量作為噴淋方案的參考依據，確保用最少的水量、最長的間隔周期，促使苗木生長健壯，提高其生長勢。該種方法與露天灌溉和溝畦灌溉方式相比，節水率在50%～65%[5]；同時苗木長勢較好，與一般蔭棚節水措施相比，水資源節約利用率為18%～23%[6]。由此可見，其節水效果良好，生態效益和經濟效益顯著，因此在今后工作中，相關林業部門應該向廣大種植戶推廣蔭棚節水技術，創辦育苗示范區，打造噴灌、滴灌林業節水技術自動化工程，使得節水灌溉充分發揮效益，保障苗木早日出圃，為培育一級大苗打下基礎。

3 結語

選擇微灌和噴灌方式可以根據林苗實際水分所需和育苗面積，合理調整霧化噴頭，有效減少地表水分蒸發，提高灌溉水源利用率。通過局部高頻灌溉方式，使得植株大苗根部和植株表面灌水均勻，促使大苗活動層土壤養分供給良好。與露天灌溉和溝畦灌溉方式相比，節水效果良好，生態效益和經濟效益顯著。因此，在今后工作中，相關林業部門應該向廣大種植戶推廣蔭棚節水技術，使得節水灌溉技術充分發揮效益。