全 文 ：林业科学研究 2004, 17(增刊) : 119~ 121
Forest Research
文章编号: 10011498( 2004)增刊011903
杨树速生丰产林的节水灌溉试验
马 晖1, 于卫平1, 黄利江1, 张广才1, 牛长明2,
王 挺2, 张发国2, 魏永河2
( 1 宁夏林业研究所,宁夏 银川 750004; 2 宁夏美利纸业有限责任公司,宁夏 中卫 751700)
关键词: 节水灌溉;杨树; 沟灌;畦灌; 漫灌
中图分类号: S7271 文献标识号: A
收稿日期: 20040610
基金项目: 国家重点科技攻关课题西部专项 宁夏防沙治沙及沙产业技术开发 ( 2001BA901A34)
作者简介: 马晖( 1967 ! ) ,男,湖南隆回人,副研究员.
水分是植物生长的主要限制因子之一,在沙地进行速生丰产林建设, 水分又显得更为重
要[ 1, 2]。沙地由于构成土壤的颗粒较大,导致土壤结构疏松, 水分的下渗速度较快, 在进行灌
溉时耗水量比一般黄土地和粘土地要大[ 3~ 5] , 通过改变灌水方式可有效地节约用水量,因此笔
者进行了节水灌溉方面的试验。
1 试验地概况
试验地在中卫县赛金塘治沙林场位于距县城 15 km的北干渠两侧,地处黄灌区与北部沙
漠交界的地区, 海拔 1 2114~ 1 2216 m,地势由西北向东南倾斜,西高东低,北高南低,气候属
典型的大陆性气候, 同时也具有沙漠气候的特点。日照充足积温较高,光能丰富,干旱少雨,蒸
腾强烈,气温年较差和日较差都大。年平均气温 84 ∀ , 平均年较差 305 ∀ 。年平均降水
1859 mm。平均年蒸发量 1 958 mm, 为降水量的 105倍,年平均无霜期 153 d,最多 182 d,最短
只有 116 d, 早霜一般出现在 10月初, 晚霜多在翌年 5月初。大部分土地为风沙土,无明显发
育土层,表土 30 cm为松散沙土层, 个别地区有盐化现象,还有部分灌淤土。项目区土壤通透
性好,地势平坦,便于灌排和开垦利用, 但肥力较低,局部地下水位高,有盐化现象。
2 材料与方法
参试树种为中林46杨( Populus deltoides Bartrcv #Zhonglin46∃ ) ,株行距2m % 3m,树龄为2 a。
于2003年 4月中旬开始在生长期内用沟灌、畦灌、漫灌 3种方式进行, 建立标准断面,流
量计测定灌溉时流速, 计算出流量, 记录不同灌溉方式每次灌水时间, 灌溉面积每个小区为
333 m
2。年终调查不同灌水量下的杨树生长量, 主要生长指标为树高、胸径。
3 结果与分析
31 不同灌水量对生长量的影响
通过表1可以看出:杨树的树高、胸径、新稍和胸径年生长量表现出相同的规律,漫灌> 畦
灌> 沟灌,但是变化幅度不大。通过表 2方差分析可以看出: 树高、胸径、新稍和胸径年生长量
的均方比小于 F005,这表明不同灌水方式引起的生长量的变化差异并不显著。
表 1 不同灌溉方式对杨树生长量的影响
灌溉
方式
树高/
m
胸径/
cm
新稍/
m
胸径年生长量/
cm
沟灌 771 686 275 270
畦灌 792 699 290 275
漫灌 802 727 299 285
表 2 生长量方差分析
变异来源 自由度 离差平方和 均方 F F005
树高 2 016 008 090 514
新稍 2 033 010 101 541
胸径 2 024 011 121 541
胸径年生长 2 036 026 13 541
32 不同灌水方式灌水量比较
在年降水量 200~ 300 mm的地区进行速生丰产林的营造,灌溉是必不可少的条件,通过不同
灌溉方式的试验(表3)可以看出:沟灌、畦灌、漫灌 3种灌溉方式差异较大,年用水量漫灌为7 290
~ 9 000 m3&hm- 2&a- 1,畦灌为 4 464~ 5 484m3&hm- 2&a- 1,沟灌为 4 020~ 4 725 m3&hm- 2&a- 1。沟
灌比畦灌和漫灌每年节水444~ 750m3&hm- 2&a- 1和3 270~ 4 275 m3&hm- 2&a- 1,畦灌比漫灌节水2
826~ 3 525 m3&hm- 2&a- 1。在同样水量的情况下,按用水量的上限计算,沟灌和畦灌分别比漫灌
多增加 90%和 746%的面积。在西北地区水分缺乏是长期存在的问题,通过节水措施,在有限的
水资源条件下不但可以较大幅度地增加灌溉面积,还可以降低成本。
表 3 不同灌溉方式用水量
项目 沟灌 畦灌 漫灌
每次灌水量/ ( m3&hm- 2) 447~ 525 558~ 685 1 215~ 1 500
年灌水次数 9 8 6
年用水量/ ( m3&hm- 2&a- 1) 4 020~ 4 725 4 464~ 5 484 7 290~ 9 000
33 不同灌溉方式灌水时间的比较
在流速为 08 m&s- 1的情况下不同灌溉方
式的灌溉时间见表 4。
表 4 不同灌溉方式灌水时间
灌溉方式 沟灌 畦灌 漫灌
时间/ ( min&hm- 2) 138 212 257
由于灌溉方式的不同导致水量不同,同时引起灌溉时间差异,沟灌比漫灌节约近一半的时
间,可以提高灌溉效率。水利部门供水往往是有时间限制的, 每次是按一定的时间段, 时间有
长有短,采用时间最短的灌溉方式,可以保证灌溉任务的提早完成。
图 1 两种灌溉方式水效益图
34 节水效益的初步分析
采用何种灌溉方式最主要的制约因素是水
价,由于项目区距离水源地较远,需要配套水利设
施,有些地段需要提水灌溉,因此到达田间的水价
差异较大,变动幅度在 01~ 10元&m- 3间。采用
沟灌和畦灌虽然比漫灌省水,但是要增加一定的
整地费和灌水用工费用。只有节省的水费超过整
地费和灌水用工费用, 才能促使种植户自觉地采
用节水灌溉方式。图 1是以单位面积沟灌和畦灌
与漫灌相比每次灌水节约的水量乘以水的单价形
120 林 业 科 学 研 究 第17卷
成的两条斜线为节水费用,与 x 轴平行的是增加的整地费用和管理费用。从图1可以看出:两
条斜线与平行线的交叉点相对应的水价可以看作临界水价,当水价超过临界水价时,节省的水
费即大于整地管理费,否则宁可用漫灌方式。该区域用水来源主要是黄河水,而黄河水的来水
量又有逐年减少的趋势。国家对水价的政策也采取了小步走, 不停步 逐步提高的政策,能大
量廉价使用黄河水的日子一去不复返了,在这一地区发展速生丰产林,节水灌溉势在必行。
4 小结
(1)通过试验可以看出,沙地由于结构疏松, 田间持水量较低,一次灌水量过大, 土壤渗漏
严重,土壤水分的有效利用率低,在大面积灌溉的同时,大量的下渗水分涌向地势较低的地区,
引起的洼地次生盐渍化, 同时土壤中可溶性养分也随水分流失。因此在沙地应以沟灌和小畦
灌溉为主,以少量多次为原则。
(2)沙地节水除了改变灌溉方式以外, 改善土壤结构, 使用保水剂, 地面覆盖减少蒸发,选
用抗旱能力较强的树种都是节约用水的有效措施。
( 3)在幼林地进行林间间作,将作物灌水与林木灌水结合起来,充分利用灌溉水分,把无效
蒸发变为有效蒸发, 提高水分的有效利用率。
( 4)利用管道输水,通过滴灌或小管出流方式可以最大限度地节约用水, 如何降低成本是
进一步值得探索的问题。
参考文献:
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Watersaving Irrigation Experiment of Fastgrowing and
Highyielding Poplar Plantation
MA Hui
1
, YU Weiping1 , HUANG Lij iang 1 , ZHANG Guangcai 1, NIU Changming 2,
WANG Ting 2, ZHANG Faguo2, WEI Yonghe 2
( 1Ningxia Forestry Institute,Yinchuan 750004,Ningxia, China;
2Ningxia Meili Paper Iindustry Co.Ltd. , Zhongwei 751700,Ningxia, China)
Abstract:The results of watersaving irrigation trial on sandy land showed that the change of irrigat ion pattern
could save water greatly. Among furrow irrigation, patch irrigation and flooding irrigation, furrow irrigation could
save water by 444~ 750 m3&hm- 2&a- 1 and 3 270~ 4 275 m3&hm- 2&a- 1 respectively compared with patch irri
gation and flooding irrigation.Under the three irrigation patterns, no evident difference was found for the incre
ment of poplar.
Key word:watersaving irrigation; poplar; furrow irrigation; patch irrigat ion; flooding irrigation
121增刊 马晖等: 杨树速生丰产林的节水灌溉试验