本發(fā)明屬于植物灌溉方法技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種毛竹林節(jié)水灌溉方法。
背景技術(shù):
竹林水分供應(yīng)在毛竹林生產(chǎn)中最為關(guān)鍵,但近年來降水時空分布不均,使毛竹林普遍減產(chǎn)和竹材質(zhì)量下降,節(jié)間變短,甚至嚴(yán)重破壞了毛竹林生態(tài)系統(tǒng)。2013年7-8月,浙江省更經(jīng)歷了連續(xù)40多天40℃以上的極端高溫干旱天氣,出現(xiàn)了較大面積毛竹林的枯死,占總面積的2%,甚至連一些水分供應(yīng)條件較好的毛竹林,也出現(xiàn)了葉子卷曲現(xiàn)象,影響了竹林的光合生產(chǎn)力。高溫與干旱將極大地降低土壤含水量,影響毛竹林鞭根系統(tǒng)更新及筍芽分化,已使浙江省2013年的冬、鞭筍產(chǎn)量嚴(yán)重減產(chǎn)。目前,發(fā)達地區(qū)在毛竹林培育管理中,特別是在毛竹筍用林中開始嘗試竹林灌溉,但目前的水分管理模式投資較大,并且對何時灌溉和如何定量灌溉還缺乏系統(tǒng)的研究和有效的理論與技術(shù)指導(dǎo),造成資金和水資源、能源的浪費;特別是在極端干旱氣候下,因水源有限,使目前正在流行采用的抽水灌溉方案非常難實施,而極大部分毛竹林基本無灌溉條件。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提供一種毛竹林節(jié)水灌溉方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn):
所述的一種毛竹林節(jié)水灌溉方法,其特征在于包括以下步驟:
1)選擇林地坡長在20m以上的毛竹林地,開挖長度為10-12m的直線狀水平溝;
2)將直徑為6-8cm的PVC管中間鋸開,一分為二,開口朝上放置到水平溝內(nèi)搭建成水平集水溝;
3)沿水平集水溝的長度方向的兩側(cè),均布設(shè)置固定柱,以確保水平集水溝的開口始終朝上;
4)在水平集水溝的下端放置用于收集水平集水溝內(nèi)雨水的集水容器,并在積水容積的上端用塑料薄膜覆蓋;
5)選擇不同地徑的老竹,于2月底采伐老竹,并對伐樁進行處理,將伐樁節(jié)隔打通,根據(jù)天氣情況,每15-30天往伐樁內(nèi)注滿水,用塑料薄膜覆蓋伐樁開口端,對毛竹林進行節(jié)水灌溉。
所述的一種毛竹林節(jié)水灌溉方法,其特征在于每個集水容器至少對應(yīng)兩個水平集水溝。
所述的一種毛竹林節(jié)水灌溉方法,其特征在于每畝毛竹林設(shè)置一個集水容器。
所述的一種毛竹林節(jié)水灌溉方法,其特征在于步驟4)中集水容積的體積為100L。
所述的一種毛竹林節(jié)水灌溉方法,其特征在于步驟5)中伐樁個數(shù)以每畝毛竹林母竹留養(yǎng)密度為180-210株。
所述的一種毛竹林節(jié)水灌溉方法,其特征在于步驟5)中伐樁內(nèi)徑在9-15cm。
本發(fā)明在弄清毛竹林生長的水分需求規(guī)律和毛竹伐樁壁腔的水分內(nèi)吸收機制的基礎(chǔ)上,運用野外徑流場雨水收集方法,構(gòu)建以毛竹伐樁為核心的儲水系統(tǒng)的毛竹林高效經(jīng)濟的抗干旱技術(shù),使中、上坡以及偏遠(yuǎn)地區(qū)等長期缺水的毛竹林得到可持續(xù)的水分供應(yīng),以減輕極端或持續(xù)性干旱對毛竹林生產(chǎn)力的影響。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明,并給出具體實施方式。
本發(fā)明一種毛竹林節(jié)水灌溉方法,包括以下步驟:1)選擇林地坡長在20m以上的毛竹林地,開挖長度為10-12m的直線狀水平溝;2)將直徑為6-8cm的PVC管中間鋸開,一分為二,開口朝上放置到水平溝內(nèi)搭建成水平集水溝;3)沿水平集水溝的長度方向的兩側(cè),均布設(shè)置固定柱,以確保水平集水溝的開口始終朝上;4)在水平集水溝的下端放置用于收集水平集水溝內(nèi)雨水的集水容器,并在積水容積的上端用塑料薄膜覆蓋,每個集水容器至少對應(yīng)兩個水平集水溝,每畝毛竹林設(shè)置一個體積為100L的集水容器;5)選擇不同地徑的老竹,于2月底采伐老竹,并對伐樁進行處理,將伐樁節(jié)隔打通,根據(jù)天氣情況,每15-30天往伐樁內(nèi)注滿水,用塑料薄膜覆蓋伐樁開口端,對毛竹林進行節(jié)水灌溉,其中,伐樁個數(shù)以每畝毛竹林母竹留養(yǎng)密度為180-210株,伐樁內(nèi)徑在6-15cm。
實施例1
毛竹伐樁內(nèi)壁吸水能力研究:在胥口鎮(zhèn)高聯(lián)村,選擇不同地徑的老竹30株,于2月底采伐老竹,并對伐樁進行處理,打通節(jié)隔至近螺絲釘,小心勿裂。往每個伐樁內(nèi)注滿水,記錄注水量和伐樁編號,然后用塑料薄膜封口,以防蒸發(fā)。每半個月測量一次所剩水量。具體測量方法:揭開封口薄膜,慢慢往伐樁內(nèi)注水,直到注滿水為止,記錄所補充的水量,即為前半個月的伐樁內(nèi)壁的吸水量。
毛竹伐樁內(nèi)壁吸水能力的動態(tài)變化:毛竹伐樁通過人工措施后,內(nèi)腔儲水容積根據(jù)地徑大小6cm-15cm分別達到325 ml-700ml。研究發(fā)現(xiàn):毛竹伐樁吸水能力與月降水量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),與伐樁地徑和其新鮮程度呈現(xiàn)正相關(guān)性。月降水量少,空氣相對濕度減小,土壤含水量降低,使毛竹根系供水能力下降,而伐樁吸水能力反而升高,以滿足毛竹個體生長的需要。毛竹伐樁內(nèi)腔的供水能力隨地徑的增大而增加,這可能與其腔壁表面積的大小有關(guān)。伐樁新鮮度也影響伐樁內(nèi)壁的吸水能力,如盡管3月份的降水量很充沛,但因伐樁新鮮,其內(nèi)壁的吸水能力明顯高于其他月份。從采伐后的四個季節(jié)的伐樁內(nèi)壁吸水能力比較看,也發(fā)現(xiàn)隨著伐樁的老化,其吸水能力也隨之降低。毛竹伐樁的儲水量一般與地徑粗度有關(guān),相同采伐高度,地徑越粗,儲水量就越多。一般小徑毛竹的伐樁儲水量在300ml以上,大徑毛竹的伐樁儲水量可達到700ml左右。毛竹伐樁儲滿水后可保證較長時間的供水,一般季節(jié)可在20天以上,高溫干旱季節(jié)也可供應(yīng)15天以上。
實施例2
伐樁數(shù)量與毛竹林生產(chǎn)力的關(guān)系:在上官鄉(xiāng)盛村選擇密度為150-170株/畝左右的,坡度20-30度,林分結(jié)構(gòu)相似的毛竹林,設(shè)立面積為20m×20m(400m2)的12個樣地,分成3組,外圍四點設(shè)置固定樁,樣地間有10~15米的隔離帶,并對每組樣地進行編號,進行不同伐樁數(shù)量對竹林生產(chǎn)力的影響研究。每組的伐樁處理數(shù)為0株、15株、30株、45株/畝。每個伐樁內(nèi)注滿水,根據(jù)天氣情況每15-30天加水1次,其他經(jīng)營措施按照國標(biāo)進行。2013年7月調(diào)查每樣地當(dāng)年新竹數(shù)量、粗度、節(jié)間距(眉圍處)等因子;2014-2015年度在原樣地基礎(chǔ)上重復(fù)觀測一次,2013年底砍伐老竹,使每樣地竹林密度復(fù)合實驗設(shè)計,2015年7月進行新竹調(diào)查。
通過13-15年的定位觀察與直觀分析結(jié)果可以看出,見表1-2,伐樁處理和樣地坡向等因子對毛竹新竹數(shù)量及大徑材比例影響明顯。其中,毛竹新竹數(shù)量體現(xiàn)出隨著伐樁數(shù)量增加而增加的趨勢,以45株/畝伐樁處理新竹數(shù)量較多,說明林地伐樁并輔以補水處理可以改善林分供水條件,尤其在夏秋季季節(jié)性干旱條件下,而此時多為毛竹地下竹鞭旺盛生長階段,較好的供水條件有利于竹鞭生長并提高來年新竹數(shù)量。因此在有條件的林分應(yīng)盡量增加伐樁的數(shù)量,并輔以人工供水措施。
表1:13年新竹數(shù)量及大徑竹材統(tǒng)計表(株/畝)
注:括號內(nèi)數(shù)字為每畝大徑材(眉徑≧10cm)數(shù)量、比例,下同
表2:15年新竹數(shù)量及大徑竹材統(tǒng)計表(株/畝)
從不同處理新竹節(jié)間長度來看,見表3,伐樁處理有利于新竹節(jié)間距的增加,說明供水條件的改善對毛竹新竹高生長是較為有利的,較長的節(jié)間距有利于提高毛竹的加工利用率。
表3:13-15年新竹節(jié)長統(tǒng)計表
隨著全球氣候變化,我國南方毛竹產(chǎn)區(qū)頻繁發(fā)生間隙性干旱,已對毛竹林的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)產(chǎn)生了不利影響。竹林灌溉是解決間隙性干旱的重要技術(shù)措施,但90%以上的竹林遠(yuǎn)離水源,因此,常規(guī)的竹林灌溉技術(shù)無法滿足竹林生產(chǎn)的需要。本發(fā)明提出的“毛竹伐樁蓄水+竹林集水技術(shù)”的無水源毛竹林節(jié)水灌溉技術(shù),可以解決山區(qū)水源缺乏的現(xiàn)狀。
以每畝70個伐樁為例,按每個伐樁內(nèi)腔容積為700ml計算,毛竹林一次灌溉只需要49L水,可保證毛竹水分供應(yīng)15-20天, 即100L的塑料集水桶可灌溉2次或一次灌溉2畝竹林。以7月伏旱季節(jié)為例,6月底一般為梅雨季,毛竹林不缺水;7月初高溫旱季開始,一般前10天竹林水分供應(yīng)充足;從7月10-15日開始進行第1次伐樁蓄水,7月25-30日開始第2次伐樁蓄水。8月中旬開始,臺風(fēng)雨和雷陣雨來臨,旱情解除,同時集水器又收集滿備用水源。一般一年伐樁需要灌水4-5次。一年伐樁蓄水灌溉的成本為185元,其中伐樁處理40元,5次灌溉100元,集水設(shè)備45元。