天津市绿化树木生长及健康状况对不同节水灌溉模式的响应

摘要  以天津市3种常见绿化植物国槐、白蜡及海棠为研究对象，分别采用传统漫灌技术、滴灌节水技术、粘土宝根灌节水集成技术3种节水灌溉管理方式，调查分析试验树种的株高、直径、胸径以确定不同灌溉方式对树木生长情况的影响，分析不同灌溉处理对绿化植物健康评价指标和综合健康评价的影响。结果表明，灌溉方式对树高并无显著性影响；滴灌和粘土宝根灌相较于漫灌对照处理有增加植物直径、胸径的趋势，可以良好满足植物正常生长。滴灌和粘土宝根灌均没有对植物健康评价指标和综合健康评价造成显著的影响，并且国槐和海棠2种植物在滴灌和粘土宝根灌方式下健康程度高于漫灌对照。

关键词  园林；绿化；节水；植物；健康评价

中图分类号  S731.2  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）21-0107-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.21.022

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Response of the Growth and Health Status of Green Trees to Different Water-Saving Irrigation Modes in Tianjin

LIU Hong1， LIU Cheng-bao1， HU Xue-feng2 et al

（1.Tianjin Green Landscape Ecological Construction Co.， Ltd.， Tianjin 300384; 2.College of Life Sciences， Tianjin Normal University， Tianjin 300392）

Abstract  In this study， three common greening plants， Sophora japonica Linn.， Malus spectabilis and Fraxinus chinensis， were selected as research objects at the Liangtou Seedling Base of Jinghai District， Tianjin City. The experiment was conducted over a one-year period， during which time the three kinds of greening plants were irrigated using three different techniques： traditional diffuse irrigation technology， drip irrigation water-saving technology， and clay root irrigation treasure water-saving integrated technology. The height， diameter， and diameter at breast height of the experimental trees were investigated and analysed to determine the effects of different irrigation methods on the growth of the trees. The results demonstrated that there was no significant effect of the irrigation methods on the height of the trees. However， drip irrigation and clay root irrigation treasure exhibited a tendency to increase the diameter and diameter at breast height of the plants compared with the control treatment of diffuse irrigation. This could be attributed to the satisfactory growth of the plants under these treatments. Subsequently， the impact of the implementation of water-saving technologies on the health evaluation indexes and comprehensive health evaluation of greening plants was clarified by measuring and analysing the tree health evaluation indexes under different irrigation treatments. The results demonstrated that neither drip irrigation nor clay treasure root irrigation had a significant impact on plant health evaluation indexes and comprehensive health evaluation. Furthermore， the health degree of the two plants， Sophora japonica Linn. and Fraxinus chinensis， was found to be higher than that of the irrigation control under drip irrigation and clay root irrigation treasure.

Key words  Gardens;Greening;Water conservation;Plants;Health evaluation

基金项目  天津市重点研发计划科技支撑重点项目（23YFZCSN00100，23YFZCSN00210，15ZCZDSF00410）。

作者简介  柳红（1984—），女，内蒙古呼伦贝尔人，高级工程师，硕士，从事园林绿化工程管理及工程造价工作。*通信作者，高级工程师，硕士，从事园林绿化工程管理及技术研发。

收稿日期  2024-06-14；修回日期  2024-07-23

伴随着我国城镇化的快速发展，“生态城市”“森林城市”等概念的相继提出，我国城市绿化需求日益增多［1］。传统绿化产业的发展往往依托于较大的水资源消耗，而我国水资源的匮乏与分布的不均衡直接限制了某些区域的绿化产业发展。在如何平衡解决资源和发展的矛盾的背景下，我国围绕着“节水型灌溉管理方式”开展了大量的相关研究。综合目前的研究发现：滴灌、粘土宝根灌是适宜于我国北方地区且能大面积推广的有效节水灌溉管理模式之一［2］。

天津市地处我国华北平原北部，东临渤海，北依燕山，是我国北方最大的沿海开放城市。天津水资源总量18.16亿m3，人均占有量160 m3，是全国平均值的1/15［3］，远低于世界公认的人均占有量1 000 m3的缺水警戒线，是全国水资源人均占有量非常缺乏的城市之一［4］。因此，天津市亟待通过新型节水型灌溉管理方式来缓解水资源短缺与城市绿化发展之间的矛盾。虽然节水灌溉管理方式能够降低水资源的利用量［5］，但是是否会对节水灌溉管理下树种的生长情况造成不利影响，尚未有明确的结论。基于此，以天津市为研究地点，通过对传统漫灌和目前广泛推广的滴灌、粘土宝根灌管理技术下的3种树种的生长情况及健康评价指标进行研究，旨在从树木生长情况的角度对滴灌和粘土宝根灌技术做出评价，为天津市园林业发展提供理论支撑和实践案例。

1  材料与方法

1.1  研究区概况

在天津市静海区梁头种苗基地开展，该基地位于天津市静海区西5 km，静文公路北侧，东邻静海镇和双塘镇，西接王口镇，南至陈官屯镇、子牙镇。研究区共占地300 hm2，是天津市绿化树种的重要输送基地。研究区属暖温带季风性大陆气候，年平均气温11.9 ℃，年降水938.8 mm，年日照时数2 699 h。

1.2  试验设计

采用漫灌、滴灌和粘土宝根灌3种灌溉方式为试验处理，以天津市主要的绿化树种：国槐、白蜡、海棠为研究对象，开展为期一年灌溉处理试验。不同树种均以传统漫灌为对照处理，对国槐采用漫灌、滴灌和粘土宝根灌3种灌溉处理，对白蜡和海棠分别进行漫灌、滴灌2种灌溉处理。在经过一年不同的灌溉管理方式下，分别调查分析不同试验树种的株高、直径、胸径等指标以确定不同灌溉方式对树木生长情况的影响。

1.2.1  传统灌溉。

传统漫灌技术即不使用任何的遮挡、沟壑。浇灌时任由水资源在地表肆意流淌，借助自然重力浇灌植物、农作物［6］。其灌溉方式即“放任自流”，方式粗犷。该技术为该研究的传统灌溉对照处理。

1.2.2  滴灌。

滴灌是通过低压管道系统与安装在软管上的灌水器通过直径约5 mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉，既均匀又缓慢地将水剂营养物滴入植物根部土壤中的浇灌技术［7］。

1.2.3  粘土宝根灌。

粘土宝根灌是一种乔灌木根系生长专利产品，属于新型的节水装置。它内部存在一个庞大紧密相连的复杂集水系统，即装满轻型无机基质的透气软管产品，可在黏土区乔木根部竖向埋置，水分流经植物根部土壤时，慢慢渗入土壤，粘土宝首先减缓水流的下渗，给予植物充分的吸收时间。然后集水系统发挥作用，将部分未能被吸收的水储存于集水系统之中，通过其中一系列的系统与结构之间的枢纽和运输，使水分得到二次吸收，达到树木根部通风通气、土壤通透、根系高效利用灌溉水的目标。

1.2.4  树种选择。

由于受到生态环境的限制，天津市绿化植物的品种较为单一，以常见乔木为主［8］。该研究通过对天津市土壤条件、气候条件、绿化需求等多方面因素的考量，拟采用天津市园林绿化中具有高度普遍性和代表性的国槐、白蜡、海棠作为主要研究对象［9］。

1.2.5  树木生长情况调查。

该项研究选择在绿化植物生长的高峰期，每年的8月上旬，调查漫灌、滴灌及粘土宝根灌技术3种节水方式下，天津市主要绿化乔木国槐、白蜡、海棠的地上生长情况。每一个处理在调查的过程中均选择树龄为5年的6颗树木，并保证树木的平行性。详细调查方法如下：

①株高测定。采用测杆或测高器为工具，在测树高时一定要以测量者能看到树木顶端为条件，尽量减少误差，以m为计量单位。

②直径测定。采用卡尺为工具。

③胸径测定。用高1.37 m的杆子，这样可以保证能准确地确定对象木的胸径位置，以cm为计量单位。首先把测杆靠树放置，以指示出胸径的位置。测杆的放置方法取决于地面的坡度和树的形状；如果对象木在胸高位置分叉，则需要测量2个分叉，并在数据表中作为2株树作记录；如果对象木已经倒伏，但仍然存活，则将测杆放在树的根部测量胸高，其方法和树直立生长时相同。如果树上仍然有绿叶，则认为是活树，即便是树上仅有1或2片树叶，也把它当成活树看待。胸径尺在一端有勾，把有勾的一段压入树皮中，然后把测绳向右拉开。

1.2.6  树木生长指标测定。

1.2.6.1  树势测定。测量植株垂直照射下在地面上的阴影直径，用m作为计量单位，通常以“p”表示。