保水剂在造林绿化中的应用

郭俊杰

近年来，随着全球变暖对生态环境的进一步影响，生态环境

进一步恶化，人类面临着更严重的生存威胁。有调查研究显示，我国半干旱与干旱地区占比在总国土中占52.5％，年均降水量小于400mm的区域在总国土中占45％。而在林业生产过程中，因为用地具有一定的复杂性，因此天然降水在一定程度上是林业生产用水的唯一来源。平泉市是一个季节降水分配不均，水资源利用效率不高的城市。因此，平泉市的林业生产效率以及造林质量明显被制约。近年来，人们针对林木生存、造林质量展开了大量研究，从林木选择、造林方法再到保水剂应用。平泉市部分造林地区降水有限或水分不足或水资源未被充分利用，因此造林质量始终难以提高。而新型保水剂的问世，在一定程度上可解决这个问题。

一、保水剂

保水剂是一种高分子聚合物，其主要功能为保水、抗旱以及节水。目前国内外应用的保水剂一共有两类，分别是（1）聚丙烯酰胺型保水剂（丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物）：多为白色颗粒状晶体，具有寿命长、使用周期长等优点。实际应用显示，该类保水剂在土壤中应用后，蓄水保墒能力能维持整整4年，并具有较好的稳定性与耐盐性。但是，在土壤中应用后，保水剂的吸水能力会随着时间变化逐步降低，会增加保水剂的应用成本，吸水倍率较差。而林业的生产周期比较漫长，对于保水剂的性能有较高

的要求，不仅需要高吸水性，还需要高吸水倍率。（2）淀粉接枝型

保水剂（

淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物）：这一类保水剂中有聚丙烯酸钠、聚丙硒酸铵以及聚丙烯酸钾等等物质，是一种淡黄色或是白色的颗粒状晶体，其吸水速率以及吸水倍率比较理想，经济成本比较低，但缺点是应用寿命比较短，容易被土壤降解，一般情况下只能维持1-2年，其稳定性、耐盐性比较差。

二、保水剂的作用机理

在林业造林中应用保水剂，主要利用高分子聚合物本身具有的离子排斥功能诱发分子扩张、网状结构，并达到阻碍分子扩张的目的。保水剂应用过程中，分子链会无限长的连接着，分子与分子之间呈复杂三维网状结构，并具有一定交联度。而交联网状结构中本身含有多种羟基、羧基等亲水基因。亲水基因和水进行接触后，亲水基因会产生电离并且可通过氢键和水分子进行有效结合，通过这种方法达到吸收大量水分的目的。高分子聚集态则有线型、体型两种结构。因链和链之间轻度交联，线性部分可以自由伸缩。但体型结构则可维持一定强度，无法无限伸缩。所以，保水剂进入水中后，只会膨胀并形成凝胶，但不会溶解。而凝胶中的水分被释放完毕后，只要分子链没有被全部破坏，吸水能力依然可得到有效恢复。

从实际应用可以看出，保水剂最大吸水力可达到13kg/cm2-14kg/cm2，可吸收本身质量数百倍甚至是数千倍的去离子水，这些被吸收的水无法应用常规物理方法分离出来，因此吸水机的保水性非常强。而林木根系吸水力多在17kg/cm2-1814kg/cm2，正常情况保水剂应用后不会有根系水分倒流现象出现，林木根系还可直接吸收储存在保水剂中的去离子水，这一特点导致保水剂可在林业造林中得到广泛应用。

三、保水剂在造林绿化中的应用

1、拌土：挖出植树穴后，将适量保水剂倒入穴中，和穴内土壤进行充分搅拌，然后在土穴内载入相应的林木。这种方法适合

在雨季造林过程中应用，在土穴表土上放置相应的保水剂，表土会因湿胀继而导致高低不平，令土壤粗糙度增加，最后不仅不会减弱土壤蒸发，然而会增加土壤蒸发。再者，保水剂在阳光照射下，容易被降解，因此应该将保水剂放在表土10cm以下。若是树盘周围有稻草或是农膜覆盖，在一定程度上可减少土壤蒸发现象，可增加保水效果。但是在实际应用过程中，必须考虑到保水剂只有保水功效，没有造水功效。因此，必须在土壤墒情较好、土壤水分充足、可供应林木吸收的情况下，应用保水剂。若是林木种植区域本身干旱少雨、又缺乏灌溉，则需结合以上一年整地时的实际水资源施入情况，实现秋水春用。或是在春天林业造林过程中，将水、保水剂按照一定比例进行混合，让保水剂吸收充足水之后，将保水剂倒入土壤中，与土壤进行充分搅拌，然后植入林木，充分发挥保水剂的作用。

2、蘸根：按照一定比例将保水剂配置成水凝胶，充分搅拌20分钟后，将林木根系进入水凝胶中30s，然后取出林木，促使水凝胶能够均匀的在林木根系上粘附。或者，将一定含量保水剂和细土进行充分混合，然后添加一定水，调制成泥浆蘸根，从而提高林木根系的保水剂附着能力。在完成蘸根后，最好应用塑料薄膜，保护蘸根，可进一步提高保水剂的应用效果。一般情况下，浓度是0.1％的保水剂（1kg）一般可以处理2000颗林木幼苗。

3、种子包衣：取适量保水剂，充分吸水后形成水凝胶，然后将种子拌入水凝胶中，进行充分搅拌，促使种子表面有水凝胶均匀附着。为了进一步提高林木种子的出苗率以及保苗率，还可在种子处理过程中添加一定含量的营养元素、农药物品，和水凝胶配置成相应的胶装混合液，使用压力泵将混合液均匀的喷洒在育苗地上。或是将附着混合液的种子放在水泥地上进行晾晒，促使种子表面有薄膜形成，然后进行播种，这种方法主要用于飞播造林与播种育苗。

4、造林绿化工程：保水剂并不是使用越多，应用效果越好。为保证最佳效果，需根据林业造林的实际区域面积，合理应用一定含量的保水剂，才能保证相对理想的保税效果，还可降低经济成本。一般情况下，保水剂应占植树穴干土重0.1％。

保水剂是一种现代化保水、抗旱、节水产物，可实现良好的蓄水保墒、促进林木生长发育、提升林木生长质量的效果。现今，国内外研发的保水剂种类较多，不同产品具有不同效果。为最大程度上提高林业造林的效果，还需积极审查各种保水剂的实际应用质量，合理应用保水剂。

（作者单位：067500河北省平泉市林业和草原局）

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