在干旱地区,在不灌水的情况下,为什么杨树深栽造林能保证95% 以上的高成活率? 我们的课题组进行了较深入的试验研究。定期观测的生理指标有:插干下切口吸水量、蒸腾速率、水势、叶的水分饱和亏缺等,查明了它的水分优势,为这一新造林技术提供了科学依据。
(1)深栽扬树的浸水部分的吸水作用
深栽的特点是将截去根的插干插入地下水中,使插干浸水部分能够直接吸收地下水,或插入地下水位以上湿润的深层,使其在湿度高而稳定的深层土壤中生根,得到充足的水分。深栽的幼树依靠根系和树干浸水部分吸收水分,后者是额外增加的吸水途径,对提高成活率起决定作用。 根据我们的测定,在插干生根以前,大约80 % 以上的水分是通过下切口从地下水中吸收的。深栽的群众杨比常规造林的蒸腾速率高2.3 –4.4倍,其日平均蒸腾耗水量比常规造林的高1.8-15.4倍。此外,与常规造林相比,深栽造林的叶片水势高,含水率高,水分饱和,亏缺低。旺盛的水分代谢证实了深裁造林的优越性。即使在降雨较多、常规造林成活率较高的地方(如北京和山东等),深栽幼树的水分状况也要比常规造林的优越得多。因此,深栽造林不仅成活率高,幼树的抗旱能力强,其保存率高,生长量也较常规造林高。
插干生根以前依赖浸在地下水中的下切口和插干皮部吸水,这对保证成活有重要意义。实验结果表明:在插干生根以前,枝条下切口吸水量占吸水总量的比例均超过了80%,而枝条皮部的吸水量只占10 %左右。这说明此时下切口是保证杨树吸水的主要部位。但是随着插干上不定根的出现和增加,下切口吸水量占全株蒸腾耗水量的比重逐渐下降。以北京潮白河林场深栽的群众杨为例,1983年4月29日实测的结果是,下切口的吸水量约占全株总吸水量的1/5。
在宁夏永宁县林场,在干旱沙地上,对一年生合作杨全年测定结果是:插干吸水量占全年平均总吸水量的28.33%。这结果与潮白河林场测定的测定结果相似。这部分额外增加的供水,从数量上是可观的,是常规造林所没有的,也是深栽造林优势所在。
(2)深栽杨树的蒸腾速率和耗水量
在北京市潮白河林场1982年4月上旬到6月下旬, 每半月一次的测定结果表明, 不论春季或秋季深栽的一年生群众杨,其蒸腾速率均高于常规造林。常规造林的蒸腾速率全日变化较小,6月3日,为0.2- 0.4 克 / 克.小时。 深栽杨树蒸腾速率日变化的特点明显表现为单峰曲线,其蒸腾速率保持在 0.4- 1.0克/ 克..小时之间。按 14点的测定值, 深栽杨树的蒸腾速率为常规造林的2.3 - 4.4倍。群众杨在常规造林的条件下 ,根系吸收不到足够的水分使蒸腾作用受阻,其蒸腾速率的日变化曲线不能像正常苗木那样,随着当天气象因子的变化而出现单峰曲线。
杨树单株每天的蒸腾耗水量是以蒸腾速率,单株总叶量和蒸腾时间的乘积进行估算的。因此,蒸腾速率愈高,叶量愈多,则蒸腾耗水量也愈大。在春季成活阶段,深裁造林在叶量和蒸腾速率两个方面都明显地高于常规造林,因此,其日蒸腾耗水量比常规造林的高很多。
根据1982年4月29日的测定结果,秋季钻孔深栽造林的日耗水量〔2053.8克〕等于常规造林〔776.08克〕的2.65倍; 春季钻孔深栽造林(2712.72克)等于常规造林〔176.05克〕的15.41倍。 5月15日第二次测定,秋季钻孔深栽造林的日耗水量〔2420.51克〕等于常规造林〔1323.3克〕的1.83倍,春季钻孔深栽造林的(2058.65克)等于常规造林〔746.02克〕的2.76倍。 深栽的杨树日蒸腾耗水量明显超过对照(常规造林)说明其根系处于有利的吸收水分的条件下,能供应较多的水分。
(3)夏季深栽造林试验
为了测试在极端苛刻的条件下,深栽杨树的水分供应能提高到何种程度,1984年7月18-21日,课题组在宁夏永宁县林场,在沙漠极端干旱和炎热的条件下,进行杨树夏季深栽造林及水分状况测定。由苗圃二年生合作杨苗木的截取插干。深栽入地下水中,以原苗圃苗木为对照。经过三天烈日暴晒,在炎夏午后34℃气温下进行测定。虽然深栽杨树在逆境中过了3天,但都没有缺水的表征,不论老叶或嫩叶均无萎蔫现象,全部成活。深栽的苗木幼枝的水势均比原苗圃苗木提高1 .0 - 1.7 bar。深栽苗木的叶片蒸腾速率比原苗圃苗木也有明显的提高,增加了5 - 6倍。
夏季沙漠炎热干旱,加上苗木状况和季节均不适宜移栽,用常规方法造林,不可能成活。但是插干深栽造林有水分优势,即使带叶的苗木,插干深栽入地下水后,全部都能成活,而且水分供应竟然比原来苗圃苗的根系供水还要优越得多,表现为蒸腾与水势的增高。由此可见,深栽杨树水分优势多么突出。