杜新、王力、呈光华、王启富

    0 引言
    吉林省具有得天独厚的林业资源优势。由于近年来对林业资源的限制采伐，营林育苗显得相当重要，自然降水的数量及其在时间和地域上的不均匀是制约苗木生产发展的一个重要因素。
本文在吉林省苗圃的具体情况下，就苗圃灌溉工程的设计、兴建、使用及其效益进行论述。

    1 工程建设的必要性和可行性
在兴建苗圃灌溉工程之前，是否进行广泛的调查研究，找出建立工程的依据，主要依据以下三个方面。
    1.1气候因素
    以自然降水为主导的气候条件，是否需要兴建灌溉工程的首要依据。
    在广阔的地域上，每全个地区具有不同的地理条件和不同的气候规律。研究表明，在吉林的自然条件下，一般投产林业苗圃苗木灌溉需水的高峰期是在4—6月份，这也正是吉林省干旱少雨季节。常规灌溉主要在4—6月份干旱季节进行，遇秋旱也应灌溉，封冻前灌冻水，以吉林省东部山区为例，年平均降雨量一般为600—800mm，年平均蒸发量为1600mm左右。但降雨量变幅大，流失严重，而且蒸发量大，在苗圃苗木灌溉地需水的高峰期易出现干旱。因此保持土壤具有良好的墒情及灌溉对苗木高产、优质十分重要。
    1.2 水源水质
    苗圃区就近有丰富的可供利用的水源，就会大大降低工程建设的投入，因此这样无需长距离引水或多级提水。
    在干旱高峰时，能保证灌溉供水，不至于出现和当地最主要农作物争水的矛盾是值得考虑的。
以干旱期为3个月计算（这3个月也就是育苗高峰期），在喷灌条件下，应保证苗圃树种种苗的生长需水量。
苗圃用水一般为山间河水，常年不断，春季最干旱时较小。但一般能满足苗木灌水需求。
    1.3 苗圃基础
苗圃基础是指苗圃具有肥沃的土层和长势良好的种苗，或是有一定增产潜力的良种园，在通常情况下，苗圃的基础越好，其反应的灌溉效益越高。随着近年来国家对营林育苗的重视和投入，对林业苗圃都有建立灌溉工程的必要。

    2 因地制宜兴建苗圃灌溉工程
    根据吉林省的自然条件，经过对吉林省30多处苗圃灌溉工程的设计和施工，我们认为半固定式喷灌系统是苗圃灌溉工程发展的主要模式。它对吉林省苗木育苗大生产来说具有以下几个方面的优点。
    与地面沟灌和其他喷灌系统相比，半固定式更适合吉林省地区苗圃。即主管道固定，支管和喷头移动使用。苗圃一般地处地形不太规则的丘陵地或山区小平原，这是一个不可忽视的前提。
    不破坏苗圃土壤植被，提高材料、设备的利用率，而且减少单位面积投资，系统操作简单，维护使用方便，省时省工，投资适中。
    节能省水。喷灌比地面灌溉大约节约30%-50%。
    在阴暗、低温加上无风的夜晚或清晨对苗圃进行均匀度，更有利于种苗的生育。
    半固定式喷灌系统单位面积的造价较固定式造价低，而且半固定式喷灌更适合于东北气候条件。
    根据苗木、树种在不同时期生长的要求，宜采用出水量适度、射程适中的设施。以满足其相对稳定及较高的大气湿度为中心的生态环境。
    喷头是喷灌设施中的重要组成庸中部份，就苗圃树种种苗生产来说，总的要求是：结构简单，灵活耐用，射程适度、水滴均匀，雾化程度高，易于装卸维修。近年来，我国已研制定型并投产了多种喷头的喷灌用泵，根据我们的应用，PY系列摇臂式喷头，其结构，性能基本上符合苗圃生产的需要。

    3 科学用水,合理灌溉
    3.1节能用水，制定用水规划
    在树苗苗木生产生育的年周期内，包括苗木叶面蒸腾和苗圃地面蒸发在内的月总耗水为与月平均气温呈显著正相关，以苗木（新播种苗，大苗）的生理耗水为基础，根据本地区气温变化的规律，制定苗圃喷灌的供水规则，是苗圃灌溉科学用水的理论依据。
    3.2节能灌溉的依据和指标
    根据苗圃栽培育苗要求和多年的实践经验，灌水具体上要把握五个时机：一是苗木播种前灌水。此时灌水应观察土地是否湿润，视情灌水。若采用扦插育苗，则应在扦插后灌水，首次水一定要灌足。二是苗木出齐后灌水，此时灌水不宜过大，以保持苗圃地湿润，提高地温为原则。三是苗木追肥后灌水。此时灌透水，不仅防止封头后灌水，此时灌水有利于提高苗木胸径，延长落叶时间。五是苗木冬眠后灌水。此时灌水能保护苗木根系，使之继续吸收营养，又能渗透于土壤中，使苗木不被冻伤。
实验表明，在一定范围内，苗圃土壤的温度愈高，在耗水量相等的条件下，树苗所同化积累的干物质就愈少，土壤水分张力计上的650—700mmHg是保证树苗正常生育条件的最低灌水指标，其经济产量的耗水系数最低，蒸腾系数最高。根据我们的研究结论，认为这是节能灌溉的理论指标。然而，在能源充分，水源丰富的情况下，灌溉的指标可以酌情提高。
    3.3关于灌水量和灌水周期
    有效提高并经常保持苗圃土壤的一定温度，是苗圃灌溉的最基本要求。为此涉及到每次灌水量和两次灌水的间隔日期。
    不同地势、不同土壤质地、不同树种苗长势、不同耕作管理的苗圃，均有不同的保蓄水性能。苗圃适宜的灌水量是由多种因素决定的。关于苗圃的灌水定额，一般根据理论计算，它在大生产实践中比较困难。在吉林省林业苗圃所在地区，以中腐质层中土层、暗棕壤和中腐殖质层土层浆土为主的投产苗圃中，在月气温为16—20的灌溉季节，苗圃每天的耗水在6-7mm左右。据此在连续干旱的条件下，根据气象预报，大苗2—3天作为1个喷灌周期，每次22mm左右。新播种苗约每天一次，每次5mm左右。
    苗圃多数分布在山区，朝向不同太阳幅照量和受风情况大不相同，其光合产物形成量和水分消耗量都会不同。温度随（圃地）所处的高处上升而下降，作物的生长耗水、蒸腾耗水都随之而变化，具有土壤水份供求关系的复杂性。

    4 苗圃灌溉具有明显效益
    4.1灌溉有助于种苗生态环境的改善。
    在高温干旱的情况下，由于灌溉，苗圃究竟的大气湿度迅速提高，地面温度随之降低，在一定范围内，当土壤含水量大幅度增加的同时，土壤活性因而增强。在这方面喷灌比其他灌溉方法更为明显。这样，很大程度上，在局部范围内，为生态的良性遁环创造了条件。在苗圃种苗生态环境大为改善的情况下，其生理机能得到正常进行。它具体反应在蒸腾强度显著加大，光合作用随之提高。
    对苗圃进行灌溉，其效果反应是迅速明显的，它与条件相同而没有进行灌溉的苗圃形成鲜明的对照。
    4.2灌溉能提高种苗的产量和质量，从而获得良好的经济效益
以小叶子杨为例：通过喷灌小叶杨播种田间实验表明，其合格苗产量每公顷达50万株，而对照区是36万株，喷灌比对照区提高了36%左右，通过对吉林省露水河林业局宏伟苗圃两年的灌水对比实验可知，喷灌红松、落叶松1、2组苗占80%--85%，而对照区只有30%--50%。种苗增产幅度的高低，取决于当年的气候条件，灌溉技术和苗圃基础。根据个别年份干旱情况，种苗数量和质量差异较大，甚至产生大量的死秧情况。
种苗质量的提高反应在种苗的粗壮和根系的丰满上，其质量的品级增长比重加大。
苗圃种苗产量的增长与质量的提高，就意味着已经获得了一定的经济效益。
    4.3灌溉有助于种苗越冬假植，提高来年的长势，有助于种苗根系的生长高峰，灌溉对土壤营养物质的转化，吸收是有利的。试验指出，灌冻水防寒。有利于树苗的安全越冬，为来年生产，增收创造条件
    4.4灌溉是现代化苗圃管理体系中重要一环，能促进其他农业措施发挥更为积极的效果。在苗圃肥培工作中，灌溉作为一项新的工程技术和生物技术相结合的农艺措施，在苗圃的大生产中，对其他一系列农业措施头效用的发挥起了催化作用。在施化肥的前后施以喷灌，有助于各种措施的转化，分解和吸收。
苗圃灌溉技术是结合其他技术的应用，使苗木合格率稳定在85%左右，造林合格率大于85%，苗木成活率提高10%左右，苗木等级提高1—2个等级。
    以喷灌为主体的苗圃灌溉，对于广大林业苗圃来说，是一项不可缺少的农艺措施。林业苗圃喷灌有利于提高植被造林的成活率、保存率。这对充分发挥林业的生态效益、社会效益和经济效益具有深远的意义。