杜季芙

臨洮縣林業(yè)和草原局，甘肅 臨洮 730500

0 引言

植樹造林是保護生態(tài)環(huán)境的重要方式之一。甘肅省臨洮縣地處黃土高原中部，部分山區(qū)土質(zhì)疏松，易造成風沙侵蝕和水土流失，影響植樹造林成效。為減少造林過程中的管護成本，林業(yè)部門需要在林業(yè)育苗中加大投入力度，培育根系健壯、耐寒耐旱、成活率高的苗木［1-3］。目前，容器育苗已經(jīng)成為林業(yè)育苗的主要方式之一。采用容器育苗技術(shù)能有效提升育苗效率，解決苗木根系弱、抵御病蟲害能力差等問題［4-6］。土壤含水量會直接影響植物根系的生長發(fā)育，而光照是綠色植物進行光合作用的必要條件。在應(yīng)用容器育苗技術(shù)的過程中，需要對灌水和光照進行有效把控。技術(shù)人員常采用人為方式進行澆水、調(diào)光，但易造成積水、光照不均，影響苗木的成活［7-8］。針對上述問題，研發(fā)一種新型的林業(yè)育苗裝置十分必要。

1 裝置設(shè)計原則

在林業(yè)育苗過程中，幼苗成活率是評判育苗是否成功的最重要指標。傳統(tǒng)的林業(yè)容器育苗采用人工管護的方式，易出現(xiàn)苗床積水和光照不勻等問題，導致幼苗成活率低。為了進一步提升幼苗成活率，筆者設(shè)計了一種新型林業(yè)育苗裝置。利用該裝置給幼苗灌水時，先在集水室內(nèi)注入適量的水，之后驅(qū)動兩個升降電機工作帶動兩個螺紋桿運轉(zhuǎn)，使兩個承接架帶動多個放置盤下沉并進入集水室，使集水室內(nèi)的水經(jīng)過進液孔和通孔后被幼苗吸收，而不需要給幼苗灌水時只需要將放置盤從集水室內(nèi)取出即可，不會因積水導致幼苗死亡，從而提高幼苗成活率。此外，該裝置可通過驅(qū)動液壓推桿伸長帶動活動座沿著轉(zhuǎn)向軸翻轉(zhuǎn)，可使多個放置盤旋轉(zhuǎn)一定角度，使幼苗接受更多的光照，從而促進幼苗生長。

2 林業(yè)育苗裝置構(gòu)成

該林業(yè)育苗裝置的材質(zhì)主要為木材、聚苯乙烯、鐵制品等，木質(zhì)固定座規(guī)格為100 cm×40 cm，置物座規(guī)格為75 cm×30 cm。如圖1 所示，該裝置包括固定座（1）及設(shè)置在固定座（1）上方的多個放置盤（17）；固定座（1）頂壁內(nèi)陷形成活動室（3），活動室（3）內(nèi)設(shè)有活動座（2）和推動活動座（2）翻轉(zhuǎn)的液壓推桿（4）；液壓推桿（4）的兩端均安裝有鉸接軸（5），且通過兩個鉸接軸（5）分別與固定座（1）和活動座（2）連接；活動室（3）遠離液壓推桿（4）的一側(cè)安裝有轉(zhuǎn)向軸（6），且固定座（1）通過轉(zhuǎn)向軸（6）與活動座（2）轉(zhuǎn)動連接；活動座（2）頂壁內(nèi)陷形成集水室（7），固定座（1）底壁的一側(cè)內(nèi)陷形成側(cè)開口（8）；活動座（2）的一側(cè)壁固定連接有穿過側(cè)開口（8）并伸向外界的排水管（9），且排水管（9）上安裝有閥門。

圖1 林業(yè)育苗盤裝置組成

活動座（2）頂壁的兩側(cè)均固定焊接有支撐架（10），兩個支撐架（10）頂壁均焊接有驅(qū)動置物座（15）升降的升降電機（11），兩個支撐架（10）內(nèi)腔中均轉(zhuǎn)動連接有螺紋桿（12）；兩個升降電機（11）的輸出軸分別與兩個螺紋桿（12）同軸連接，以帶動兩個螺紋桿（12）同軸運轉(zhuǎn)；每個支撐架（10）內(nèi)腔中均設(shè)有兩個對稱于螺紋桿（12）兩端的滑桿（13），每個滑桿（13）的兩端均于支撐架（10）內(nèi)腔側(cè)壁焊接，兩個支撐架（10）之間設(shè)有置物座（15）；置物座（15）的兩端對稱焊接有兩個承接架（14），且兩個承接架（14）分別伸入兩個支撐架（10）內(nèi)腔；承接架（14）的中心端螺紋套設(shè)于支撐架（10）內(nèi)的螺紋桿（12）上，承接架（14）的兩端滑動套設(shè)于支撐架（10）內(nèi)的兩個滑桿（13）上。

置物座（15）頂壁內(nèi)陷形成多個等距分布的放置槽（16）；多個放置盤（17）分別放置在多個放置槽（16）內(nèi)，每個放置盤（17）的底壁均開設(shè)有通孔（18）；置物座（15）的底壁開設(shè)有分別通入多個放置槽（16）的進液孔（19），且多個進液孔（19）分別與多個通孔（18）相通。

使用該林業(yè)育苗裝置時，先將幼苗連同其根部的泥土放置于放置盤（17）內(nèi)腔中；當需要給幼苗灌水時，應(yīng)使活動座（2）保持水平，再向集水室（7）注入足量的水，同時將排水管（9）閥門關(guān)閉，然后驅(qū)動兩個升降電機（11）工作帶動兩個螺紋桿（12）運轉(zhuǎn)，使兩個承接架（14）下沉并帶動置物座（15）下沉，當置物座（15）進入集水室（7）后，集水室（7）內(nèi)的水通過多個進液孔（19）和多個通孔（18）進入多個放置盤（17）內(nèi)腔，此時幼苗根部的泥土會吸收足量的水，然后使兩個升降電機（11）反轉(zhuǎn)即可帶動置物座（15）從集水室（7）中脫離，之后靜置一段時間，使幼苗根部泥土中多余的水分滴落至集水室（7）內(nèi)，再打開閥門使集水室（7）內(nèi)的水從排水管（9）排出；當需要給幼苗補充光照時，驅(qū)動液壓推桿（4）工作進行伸長，帶動活動座（2）沿著轉(zhuǎn)向軸（6）轉(zhuǎn)動一定角度，使所有的幼苗均傾斜一定角度，促使幼苗接受的光照范圍更大，有利于幼苗生長。

3 林業(yè)育苗裝置應(yīng)用優(yōu)勢

筆者設(shè)計了一種新型林業(yè)育苗裝置。該裝置主要由固定座、液壓推桿、升降電機、放置盤等組成，通過升降電機帶動多個放置盤調(diào)控幼苗吸水，通過液壓推桿增大放置盤的旋轉(zhuǎn)角度，使幼苗接受更多的光照，能顯著提升苗木成活率。2023 年4 月，筆者在甘肅省臨洮縣森源苗木工程有限責任公司對此次設(shè)計的新型林業(yè)育苗裝置的育苗性能進行了驗證。筆者分別采用傳統(tǒng)育苗容器和新型林業(yè)育苗裝置對刺槐進行育苗：在此次設(shè)計的新型育苗裝置的放置盤和傳統(tǒng)育苗容器中填充培養(yǎng)基質(zhì)后播種覆膜，并將其均放置在苗床上進行育苗，出苗后采取同樣的澆水和光照管護措施，育苗完成后分別測量苗木地徑（距離地面高30 cm 處的樹干直徑［9］）、根系平均圍徑、高徑比（苗高/地徑［10］）、平均鮮質(zhì)量等指標。結(jié)果表明，采用此次設(shè)計的林業(yè)育苗裝置苗木成活率高達99.50%，遠高于傳統(tǒng)的容器育苗成活率（92.25%）；其苗木地徑更大，比采用傳統(tǒng)容器育苗方式的苗木地徑要大5%以上；其根系更加發(fā)達，比采用傳統(tǒng)的容器育苗方式的苗木平均根系圍徑要大7%以上；其苗木平均高徑比為47.5，遠優(yōu)于采用傳統(tǒng)容器育苗方式的苗木（53.25）；其苗木鮮質(zhì)量更大，比采用傳統(tǒng)容器育苗方式的苗木鮮質(zhì)量增加5%以上?？傊捎霉P者設(shè)計的林業(yè)育苗裝置進行育苗，苗木品質(zhì)得到顯著提升，造林成活率更高。

4 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對生態(tài)環(huán)境的關(guān)注度也越來越高。做好林業(yè)育苗工作是林業(yè)能夠良好發(fā)展的基礎(chǔ)，做好林業(yè)育苗技術(shù)與裝備研發(fā)工作，對提升林業(yè)育苗水平、提高林業(yè)生產(chǎn)效率具有十分重要的作用［11-13］。在林業(yè)育苗過程中，林業(yè)部門要強化新技術(shù)的推廣應(yīng)用，提高育苗成功率［14-17］。筆者設(shè)計的林業(yè)育苗裝置，可通過升降電機、液壓推桿控制多個放置盤，避免苗床積水和光照不均勻的問題，能保障苗木健康生長。實踐表明，采用這一新型林業(yè)育苗裝置進行育苗，苗木成活率、地徑、根系圍徑、高徑比、鮮質(zhì)量等指標遠優(yōu)于傳統(tǒng)容器育苗方式，可使苗木品質(zhì)顯著提升，十分值得在林業(yè)育苗實踐中積極推廣。