黄永忠
(肇庆市国有林业总场,广东 肇庆 526040)
由于我国地域广阔,不同地区的地质条件和气候条件差异显著,如何选择合适的树种和造林技术,直接影响造林成活率。相比传统造林技术,轻基质网袋容器育苗造林技术优势突出,育苗质量更轻一些,且可以充分保证容器基质中养分和水分充足,对于提高树种抗逆能力具有重要的促进作用,在广大区域得到了广泛推广和应用。
相比传统的育苗方法,轻基质网袋容器育苗法优势较为突出,主要表现在基质和容器方面。由于轻基质网袋容器是纤维孔状材料填充轻质营养土,育苗质量更轻。通常容器形状为圆筒状,可以根据实际需要将大型轻基质容器分切为多个小型轻基质容器。由于轻基质网袋容器外部通气性较强,凭借着环保性材料,可以在满足育苗需要的同时降低对生态环境的污染和破坏程度[1]。尤其是随着树苗的生长,容器材料逐渐被降解,可以培养出优质的树苗,维持生态系统平衡。轻基质网袋容器育苗,主要是采用空气切根和物理修根技术进行处理,苗木根系发育较为成熟。此种方法培育出来的苗木移栽成活率高、缓苗期较短,移栽后快速生长,可以有效降低杂草对幼苗生长带来的危害。需要注意的是,容器中根系在透气环境下生长,容器壁附近的根系长期与空气接触,有助于锻炼苗木根系,因而在容器中生长的根系粗壮强健、抗干旱、耐瘠薄、抗逆性强。
就轻基质网袋容器育苗造林技术来看,工业固体生物质废料和农林废弃物均属于轻基质主要原料,属于可再生资源范畴,具体包括以下几个方面。
2.1.1 工业固体生物质废料。包括中药厂药渣、蔗渣和食用菌废渣等,纺织厂、棉麻厂和食品厂等废料,养殖场的禽畜粪便。
2.1.2 农林废弃物。木屑、树叶、水稻壳、葵花籽壳、玉米芯和花生壳,玉米秸秆、木薯秆、葵花秆、麦秸秆及棉秆等。
2.1.3 膨化轻体废料。火山灰、珍珠岩、浮石、炉渣、煤渣、陶瓷纤维渣、火烧土、砖渣、脲醛泡沫及燃烧后的稻壳灰等废料[2]。
工业固体生物质废料和农林废弃物含有众多易于分解的有机物质,在适宜的温度、湿度和水分条件下发酵分解,这个过程中温度不断上升,并产生众多含有化学成分的液体、气体,浓度达到一定标准后会损伤种苗根系。良好的轻基质是经过发酵后性状处于稳定状态,育苗期间变化不明显。发酵期间剔除基质中性质不稳定的成分,促使育苗过程平稳进行,促进苗木生长。
2.2.1 工业废料发酵方法。主要是通过发酵塔控制温度、氧气和湿度,实现基质快速发酵,集约化生产轻型基质。同时,还可以分离和回收大量轻基质物质,实现资源的高效开发和利用。但是,此种方法投资较高,应用较少。
如果条件允许,可在室外背风向阳处建设简易发酵场,在地面设置凹槽,安装通气型厚壁塑料管道,管长30 m,管径15 cm,管道间距2 m,管道上孔径10 mm,均匀排列在凹槽中。进口处安装一台2 kW鼓风机,与两条管进口处连接在一起,确保接口密封不漏气[3]。在通气管道上堆放发酵物料后,用水浇透。顶部设置喷水管、钻喷水孔,并且在管道上覆盖一层透明塑料薄膜。为了保证水分和氧气充足,使用温度传感器和温度控制仪,实现对发酵过程的实时监测,并调控鼓风机与喷水管,为轻基质补充氧气和水分,促进轻基质原料加快完成发酵。此种方法操作较为简单便捷,成本低,得到了广泛推广和应用。
2.2.2 农林废弃物发酵过程。通常人为控制的发酵过程包括前处理、一次发酵和二次发酵过程。在前处理阶段,根据实际要求调整水分和碳氮比,适当加快发酵速度。木质化的农林废弃物中氮含量少、碳含量高,碳氮比较高。可以添加食用菌废料、中药渣和竹笋皮等物质,此类物质易于分解以及产生过磷酸钙和尿素等物质[4]。一次发酵阶段,主要是暴露在野外环境下进行,借助专门的发酵装置实现,发酵初期温度在30~40℃,可以通过嗜温菌进行分解处理;随着轻基质堆温度的升高,嗜热菌替代嗜温菌,进而进入高温阶段。在这个阶段,通过合理有效的控温手段,尽可能避免温度升高,以此来保证轻基质堆获得充足的水分和氧气。通常多数有机物降解,其中所包含的病原菌被充分消灭。一次发酵处理后,由于水分和氧气匮乏,部分尚未完全分解的有机物应进一步进行分解处理。通过二次发酵将其转变为性质稳定的有机物,温度升高至40℃后,发酵过程结束。
2.2.3 轻基质半炭化处理。此种方法主要是通过炭化炉实现,自动上料和机械化搅拌,实现快速半炭化处理,生产大规模的轻基质,促使资源可以得到充分利用,但是投资成本高。
选择无污染、已发酵处理过的轻基质材料,制作成圆柱形容器;对容器进行消毒处理,消毒液使用合理剂量的高锰酸钾,并做好防护,避免危害人员安全[5]。容器消毒后用育苗穴盘盛装待用。
种子经消毒处理后进行催芽,种子露出白芽后,将其移栽到轻基质容器中,或是直接播种,使用细颗粒轻基质覆盖。移栽或点播后要进行充分的浇水,保持轻基质营养土水分含量充足。
定期浇水,保持容器基质湿润,小苗生出侧根后开始追肥,勤施薄施。同时,做好病虫害防治工作,以防为主。育苗穴盆有隔离轻基质容器的作用,运用空气切根的原理,切断苗木根系往下和往外生长,在容器周围形成大量侧根及愈伤组织,为种植后快速恢复生长和提高抗逆性打好基础。苗木经过一定时间的管理,达到造林要求的高度和粗壮度即可出圃上山造林。
①轻基质网袋容器苗体积小、质量轻、结构好、不散团,搬运方便,大大降低运输成本,减少装运、种植的苗木损耗,特别适合山区和偏远地块造林。
②其网袋和基质可降解,带袋栽植不损伤根系,栽后能直接生长,没有缓苗现象,既高效又环保。
③轻基质具有良好的保水保肥性,苗木抗逆性好,可实现无季节限制造林,延长了造林时间。在北方地区,除了冬季,其他季节均可造林;在南方,一年四季均可造林;在干旱少雨地区,可以在有适量雨水的季节进行造林。
④由于轻基质网袋容器苗的适应性和抗逆性强,苗木在造林后具有较长的缓冲抗旱期,尤其适合干旱或沙漠地区造林。
⑤轻基质网袋容器苗侧根多,根系发达,空气切根形成的愈伤组织在种植后还会出现暴发性生根,加之轻基质具有良好的保水保肥性,苗木造林成活率高,大大提高了造林质量和成效。
轻基质网袋容器育苗法作为一种前沿的育苗方法,其基质材料来源广泛,制作简便、成本低,适合全天候工厂化大规模生产造林苗木,生产出来的苗木根系舒展健壮、质量轻,持水性、通气性和保肥性较强,应用在造林工程中,可以减轻苗木运输成本和损耗,具有强抗旱、抗风、抗贫瘠、提高造林树苗成活率以及延长造林季节等优点,植树造林一年四季均可进行,尤其是可改善干旱区域造林成活率不高的问题。轻基质网袋育苗造林技术在造林工程领域的全面推广应用,将会大大提高人工造林质量和成效,对现代生态林业发展将带来革命性影响。