林業(yè)保水劑及其在園林綠化中的應(yīng)用
保水劑是一種高分子吸水樹脂,具有極強的吸水性能,可廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、醫(yī)藥、建筑等領(lǐng)域。該文闡述了保水劑的研制、發(fā)展的歷史及保水劑的保水原理,介紹了林業(yè)保水劑主要種類及其在園林綠化中的使用方法,對今后林業(yè)保水劑的發(fā)展方向提出了合理化的建議。
保水劑;林業(yè);園林綠化
保水劑是一種高分子吸水樹脂,具有極強的吸水性能,可廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、醫(yī)藥、建筑等領(lǐng)域。1969年美國農(nóng)業(yè)部北部研究中心成功地研制出保水劑并應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)中,取得良好效果。以后世界各國普遍開展了保水劑的研究,產(chǎn)品不斷更新,效果不斷提高,成本逐漸下降。我國對保水劑的研究開始于20世紀(jì)80年代,現(xiàn)在保水劑的品種較多,質(zhì)量也日臻完善,涌現(xiàn)了一批研制、生產(chǎn)保水劑的企業(yè),保水劑在干旱半干旱地區(qū)的林業(yè)生產(chǎn)及園林綠化中得到了大面積的推廣應(yīng)用。
1.1保水劑的種類。林業(yè)上的保水劑基本上分為丙烯酰胺—丙烯酸共聚交聯(lián)物(聚丙烯酰胺)和淀粉接枝丙烯酸鹽的共聚交聯(lián)物(聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨、淀粉接枝丙烯酸鹽)兩種類型。聚丙烯酰胺是白色顆粒狀粉末,其特點是使用周期長,保水能力可達(dá)4年以上,當(dāng)年的吸水倍數(shù)達(dá)自身重的100~120倍。聚丙烯酸鈉為白色顆粒狀晶體,保水能力在2年左右,吸水倍數(shù)為自身重的130~140倍。但其所含的鈉離子易造成土壤板結(jié)和鹽堿化,而聚丙烯酸鉀和聚丙烯酸銨使用周期和吸水倍數(shù)與之基本相同,沒有上述不良反應(yīng),相對效果要好一些。淀粉接枝丙烯酸鹽呈白色或淡黃色顆粒狀晶體,當(dāng)年的吸水倍數(shù)可達(dá)150~160倍,吸水倍數(shù)較高,但使用周期只有1年。
1.2保水劑的吸水原理。保水劑是高分子聚合物,分子鏈較長,分子間呈復(fù)雜的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使其具有一定的交聯(lián)度,在分子鏈上有很多的羧基、羥基等親水基團,當(dāng)與水接觸時,保水劑的親水基團電離并通過氫鍵與水分子結(jié)合形成凝膠,當(dāng)凝膠中的水分釋放后,只要分子鏈的結(jié)構(gòu)不被破壞,保水劑仍然可重新吸收水分。這就是保水劑可以吸收大量水分并可反復(fù)吸收水分的原因所在。
目前,保水劑在園林綠化中得到廣泛的應(yīng)用,應(yīng)用的基本方法有拌土、拌種、蘸根等。
2.1拌土。是指在造林或育苗前直接將保水劑均勻地拌入育苗或造林的土壤中,以確保林木或苗木對水分的需求,其施用量則根據(jù)林木(苗木)的種類、土壤性質(zhì)和保水劑的類型而定。一般的情況下,需水較多林木、土質(zhì)較差的情況下,相應(yīng)地多施入些保水劑。拌土后一定要澆足水,否則保水劑將不起作用或效果不明顯。
2.2拌種。為了保證播種苗木對水分的需求而又降低灌溉成本,可將保水劑加水飽和成凝膠狀,均勻地拌入種子,然后進行播種。
2.3蘸根。將保水劑加水制成凝膠后,將所栽植的林木進行蘸根處理,則在一定程度上可滿足林木對水分的需求,可緩解苗木在運輸過程中水分的損失,此處理相對的成本較小。
3.1充分認(rèn)識到保水劑的局限性。任何一項科研成果都有其科學(xué)性和先進性,也有其局限性,沒有一項科研成果是萬能的,保水劑也不例外。首先,保水劑具有較強的蓄水保水功能,但保水劑不是造水劑,其自身不能生產(chǎn)水分,必須在施用保水劑的同時澆足水,使水分被保水劑充分吸收并逐步地釋放,滿足林木、苗木對水分的需求,緩解干旱對林木、苗木造成的危害。在干旱達(dá)到一定程度時,一定要及時地進行澆水、灌溉,切不可產(chǎn)生因施用保水劑而一勞永逸的想法和做法,保水劑只能緩解林木的干旱程度,減少灌溉次數(shù),減少灌溉成本,是干旱、半干旱區(qū)園林綠化的綜合措施之一。
3.2要正確選擇林業(yè)保水劑的品種。目前,由于保水劑這一項目蓬勃發(fā)展,保水劑的類型繁多。然而有許多保水劑并不適合用于園林綠化使用。如有的保水劑的吸水倍數(shù)過高,達(dá)到幾百倍甚至近千倍,所吸收的水分完全釋放后,在干旱的條件下不僅從土壤、空氣中吸收水分,還可能從根系中吸收水分,反而加劇了林木的干旱。切勿盲目地追求高吸水倍數(shù)。有的保水劑所含的元素會對土壤的性質(zhì)產(chǎn)生不良影響,如鈉離子會使土壤板結(jié)、鹽堿化。有的保水劑品種周期較短,不太適合周期長的林木使用。
3.3保水劑的配比使用。施用保水劑的同時,相應(yīng)地配合施用一定數(shù)量的肥料,是今后林業(yè)保水劑的一個發(fā)展方向。保水劑具有蓄水保肥的功能,此時配合使用一定數(shù)量的肥料,會提高肥料的利用率,林木的營養(yǎng)狀況得到改善。
我國是一個生態(tài)環(huán)境脆弱的國家,林業(yè)是改善生態(tài)環(huán)境的必要措施和手段。椐統(tǒng)計,我國干旱、半干旱地區(qū)的面積占國土面積的52.5%,多集中在東北、西北、華北等地區(qū)。干旱已經(jīng)成為發(fā)展林業(yè)的一個制約因素。嚴(yán)重的干旱使造林的成活率降低,有時會出現(xiàn)林木全部死亡的情況,于是會經(jīng)常出現(xiàn)“年年造林不見林”的現(xiàn)象,所投入的財力和人力付諸東流。即使林木成活了,也會由于干旱使林木生長緩慢,林相不佳,難以發(fā)揮應(yīng)有的生態(tài)功能,產(chǎn)生應(yīng)有的經(jīng)濟效益。自從保水劑問世以來,干旱地區(qū)將保水劑應(yīng)用于造林、育苗,取得了良好的效果,極大地提高了造林成活率,同時由于減少了灌溉和補植次數(shù),較大程度上降低了造林成本。隨著我國林業(yè)事業(yè)的大力發(fā)展,保水劑也將得到更大面積的普及和推廣,同時由于保水劑的普及推廣,干旱、半干旱地區(qū)的林業(yè)生產(chǎn)及園林綠化也將得到推動和發(fā)展。
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161005黑龍江省齊齊哈爾市園林管理處李猛