现代节水技术在园林绿化植护中的应用
所属栏目:农业环境科学论文
发布时间:2011-02-26 11:52:24 更新时间:2021-03-29 10:03:44
摘要:进入21世纪以来,随着工业和生活用水的急剧增加,我国的大部分地区普遍存在着缺水问题。在普遍缺水的大背景下,园林绿化作为一个对水分需求十分敏感的行业,面临着严重的考验。如何扩大园林绿化用水的来源以及提高绿化植护用水的效率,关系到园林绿化行业未来的发展前途。本文以现代节水技术在刁山坡绿化植护中的应用为例,选取有代表性的牡丹这种园林植物,综合运用滴灌、保水剂、抗旱剂等措施,比较在整个生命周期中的用水量与通常的大田管理条件下的区别以及上述保水措施对供试园林植物不同生长发育时期的生态影响,从中筛选出既能改善园林植物生长品质,又能达到最大节水效果的配方组合,为园林绿化行业当前的缺水问题提供解决思路。
关键词:现代节水技术;园林植护;对比试验
1现代节水技术在园林植护中的应用
1.1现代园林用水所面临的问题
(1)园林绿化用水体系不完善,水资源利用率低。(2)园林植物配置不合理,过分推崇草坪在园林中的应用。近年来,“草坪热”使绿地中草坪的比重逐年上升,乔、灌木的比重逐年下降,有的地方甚至出现挖树种草的现象,这不仅降低了绿地系统的生态效益,而且加大了园林用水量。(3)灌溉设施简陋,方式落后,管理水平低下。我国园林绿地灌溉大多以人工水管式灌溉为主,而诸如喷灌、滴灌乃至地下滴灌等节水型灌溉方式,应用甚少。
1.2现代节水技术的类型
1.2.1喷灌技术
喷灌是利用专门的设备(动力设备、水泵、管道等)将水加压后通过喷头分散成细小的水滴,均匀的喷洒在田间进行灌溉的一种灌水方式。和传统的灌溉方式相比,喷灌可以节水30%-50%,并且灌溉均匀度高,节省劳力50%。
1.2.2微灌技术
微灌是一种新型的节水灌溉技术,它通过低压管道和滴头或其他微喷头,根据园林植物的需水量,以持续和受控的方式向其根系输送所需水分及养分。微灌具有以下几个优点:(1)节水、节能,不易发生地表径流。(2)灌水均匀,水肥同步,可根据园林植物在不同生长期的肥水需求科学灌水,有利于植物生长。(3)适用性强,操作方便,可根据不同土壤的人渗特陛调节灌水速度。
1.2.3低压管道输水技术
在园林节水灌溉中采用低压管道输水灌溉时,给水栓主要连接移动的小白龙进行园林灌溉。该技术节水效果明显,管道输水减少了输水过程中的渗漏与蒸发损失,比土渠节水40%左右;节约耕地,每公里节省占地约4亩;管道输水灌溉比土渠输水快、供水及时,可缩短轮灌周期,有利于适时灌溉,从而及时有效地满足作物生长期的需水要求;管道输水灌溉由于是有压供水,可适应各种地势,扩大灌溉面积。
1.2.4生物化学节水技术
70年代我国科学家发现,风化煤中提取的黄腐酸(FA)是一种理想的抗旱材料。河南省科学院化学所等单位协作首先研制成功了抗旱剂1号(FA)。试验证明,FA旱地龙具有抗旱和生长营养的双重功能,具有缩小气孔开度,减少水分蒸腾的作用,能提高多种酶的活性和叶片叶绿素的含量,同时它还是农药增施缓施剂,能络合金属元素,提高作物对微量元素的吸收和运转能力,有利于作物产量的提高。
2植物节水灌溉的研究试验
2.1供试样本的选择标准
样本为芍药嫁接的五年生牡丹。数量定为65株,作为样本的牡丹在高度、冠幅、分支数量基本一致。每一小区选5株牡丹,不同区组随机选择。对选定的牡丹,确保在整个生长季节具有相同的光照。
2.2试验的设计
实验设定4个水平和一个对照组,每个水平设3个重复小组,每组样本5株、对照组样本5株,随机区组设计,不同水平设计如下:
表14个不同水平实验比较
对照组 微喷滴灌A 微喷+1%保水剂B 微喷+2%保水剂C 微喷+3%保水剂D
E组 A1组 B1组 C1组 D1组
A2组 B2组 C2组 D2组
A3组 B3组 C3组 D3组
2.3试验数据记录
2.3.1数据记录
物候期记录:以小区为单位为供试牡丹建立物候期档案,记录样本牡丹的生长发育状况。记录自2005年3月5号开始到2005年11月1号结束,结合每天下午五点的浇水进行。档案着重记录样本小区牡丹的发芽期、落叶期、开花期、花败期五个指标。
自然降水记录:每次自然降水之后2个小时内,立即测定样本小区的土壤含水量。测定时按照下列标准进行:在每个样本小区里随机选择一株样本牡丹,在距样本牡丹根颈30cm以内均匀选择四个探测点,用土壤湿度分析仪依次下插20cm和30cm,测量两个深度的土壤含水量。将4个观测点的20cm、30cm处的观测值分别计算算术平均数后进行比较。如果结果显示二者的含水量差别在9%以内,则予以记录,并立即通过气象部门查询当天该地域的降雨量,测算有效降水和无效降水(指渗透到土壤30cm以下的降水);如果结果显示二者的含水量差别超过9%,则不要求每次都记录,通过每周到当地气象部门查询记录该周的自然降水量。
2.4数据分析
2.4.1数据分析
经多重比较,不同处理间效应有不等。
(1)不同处理水平间效果有不等,就牡丹单株增加重量而言,微喷+2%保水剂的处理效果最好,采用传统浇灌方式的处理效果最差,微喷+2%保水剂和微喷+3%保水剂效果相差不大。结果没有出现牡丹干重随保水剂增加而增加的原因估计应该是土壤维持较高持水量的时间过长反而影响了土壤的通透性,进而影响了牡丹的生长。
(2)各区组间的差异不显著。由此可以推断在牡丹保水剂的试验过程中,局部的光照、坡度等因素对试验的影响不大。
2.4.2牡丹生长量有关数据
表22005年不同处理、不同区组牡丹生长量干重
小区牡丹样本观察值(g) 小区用水(m3)
E1;20.6 E2;23.4 E3;21.7 E4;21.5 E5;21.0 0.865
A11;23.4 A12;24.7 A13;25.3 A14;24.6 A15;26.4 0.423
A21;23.3 A22;24.1 A23;25.7 A24;24.7 A25;26.3 0.447
A31;23.9. A32;23.6 A33;24.8 A34;25.7 A35;26.7 0.436
B11;29.5 B12;28.1 B13;27.6 B14;26.3 B15;28.6 0.353
B21;28.6 B22;26.7 B23;29.3 B24;29.6 B25;26.6 0.352
B31;26.8 B32;28.5 B33;29.7 B34;30.1 B35;24.3 0.366
C11;34.2 C12;29.7 C13;32.6 C14;33.5 C15;34.0 0.246
C21;35.8 C22;32.9 C23;33.0 C24;32.4 C25;30.6 0.255
C31;34.7 C32;33.5 C33;31.6 C34;34.1 C35;30.6 0.251
D11;26.4 D12;25.7 D13;29.6 D14;27.1 D15;31.3 0.250
D21;25.9 D22;28.7 D23;29.5 D24;27.6 D25;29.1 0.243
D31;26.4 D32;30.5 D33;30.6 D34;28.4 D35;24.1 0.267
表3考虑耗水量的时候各水平增长量与耗水的关系对照
处理水平 对照组 微喷滴灌 微喷+1%保水剂 微喷+2%保水剂 微喷+3%保水剂
小区编号 E A1、A2、A3 B1、B2、B3 C1、C2、C3 D1、D2、D3
各小区干重(g) 108.2 124.4、124.7、
124.1 140.2、139.4
140.7 164.0、164.7
164.5 140.1、140.8
140.0
各水平平均干重(g) 108.2 124.4 140.1 164.4 140.3
各水平平均耗水量(m3)) 0.865 0.435 0.341 0.250 0.253
每克干重耗水量(m3) 0.0063 0.0035 0.0021 0.0015 0.0018
比较上表数据,考虑到水量与增长量的关系时,以微喷+2%保水剂的处理组合最优,节水效果较之传统方式可以达到76.2%,单纯使用微喷滴灌节水效果较之传统达到44.4%。
4结束语
本文结合刁山坡绿化植护中的试验,选取有代表性的园林绿化植物,综合运用滴灌、微喷、保水剂等措施,通过试验比较,筛选出既能保证植物正常生长,又能达到最大节水效果的组合,对扩大园林绿化用水的来源以及提高园林用水的效率有重要意义,关系到园林行业未来的发展前途。
(1)通过上述试验可以证明,采用微喷加保水剂技术能够极大地提高水的利用率,达到节约用水的目的。通过本试验可以初步认为微喷加2%保水剂是最佳的节水组合,保水剂过高或者过低效果都不是最好。
(2)由于木本园林植物对土壤含水量、通透性等方面需求大体一致,因此该试验结果可以推广到月季、龙柏等与牡丹具有相似的水份需求特性的木本花灌木中。