黄土高原丘陵沟壑区干旱，贫瘠，空气干燥，蒸发量大，特别是每年1—5月造林季节降雨少，土壤含水低，导致植树造林成活率不高，加上年降雨量仅400 mm左右，且集中在7、8、9三个月以暴雨形式出现(杨开宝等，1999)，坡地下渗困难，导致已成活的树苗生长不良，坡地成龄杏树产量仅7 500 kg·hm^-2左右(王延平等，2000)，成龄枣村3 000 kg·hm^-2(刘生禹，2000)，且品质差，效益低。为此，我们进行了坡地经济林抗旱节水技术研究，以促进本区退耕还林工作的顺利进行和生态环境的改善。

1 试验区自然条件

试验地设在米脂县无定河流域，海拔1 100 m，气候类型属暖温带干旱区，年平均气温8.8 ℃，绝对最高气温38℃，绝对最低气温-25℃，无霜期160 d。年均降雨量421.5 mm, 7、8、9三个月占全年降水量的65%，干燥度1.14。试区内土质为黄绵土，剖面发育不明显，土壤通透性好，80 cm土层中有机质、全氮、全磷、全钾含量分别为3.0、0.32、5.2、20.3 g·kg^-1; pH值8.35；平均含水率109.2 g·kg^-1。坡向东南，坡度20°~25 °。

2 材料与方法

试验材料为新栽1年生和已栽5年生成龄杏(Armeniaca)、枣(Ziziphus jujuba)树，面积各0.1 hm²，树根下修鱼鳞坑；分鱼鳞坑内打孔覆膜滴灌和一次性穴灌2种处理，1年生新栽幼树每个处理50株，成行种植，春季栽植时每株浇水10 kg，研究其对造林成活率的影响；5年生成龄树每处理15株，每年6、7月干旱季节分2次每株每次补灌20 kg，研究其对产量的影响；各处理用水量相同。以同坡度坡地经济林常规种植法为对照。滴灌孔直径2 cm，深30 cm，距树干0.5~0.8 m，滴灌采用西北农林科技大学黄土高原治理研究所研制的节水滴灌袋，放置于鱼鳞坑上方，滴灌管插入滴灌孔内(如图 1所示)，滴速每min 80滴(李方虎，2000)；穴灌采用树根周围挖坑浇水，坑深0.2 m，坑径0.5 m，坑边培土筑埂，埂高0.2 m。各处理树苗大小基本一致，种植后每年每株施尿素0.5 kg。以TDR时域反射仪测定土壤水分，称量法测定土壤密度及产量，径流小区法测定土壤侵蚀量。

3 结果与分析 3.1 不同灌水处理对土壤结构和含水量的影响

试验地土壤为中性黄绵土，有机质含量低，水分极易蒸发，穴灌后如不及时松土中耕，表层土壤板结严重。试验结果表明，采用节水袋膜下打孔滴灌，水缓慢浸入土壤深层，对表层土壤结构没有破坏，基本保持表面土壤疏松状态，土壤密度及空隙率与对照差异不明显。而穴灌0~60 cm土壤密度1.15 g·cm^-3，比对照增高16.1%；空隙率43.2%，比对照下降15%。滴灌处理由于坑内覆膜可防止水分的蒸发，土壤0~60 cm含水量高且持续时间长，灌水后土壤水分日变化(见表 1、图 2、3)。

由表 1可知，穴灌后，0~60 cm土层含水量24 h内猛增，48 h后达到370.0~366.0 g·kg^-1，但5 d以后迅速降低，10 d后与对照基本一致，仅起到短期补水的作用。而滴灌覆膜处理灌水后土壤0~60 cm土层中土壤含水量由小到大逐渐增加，且蒸发量较小，灌水20 d后土壤水分仍在167 g·kg^-1左右，是穴灌及对照的2倍，使树木生长在较长一段时间内得到较充足的水分供应。结合图 1、图 2可以看到，滴灌采取打孔20~30 cm深层滴水，表层土壤水分变化不大，但根层20~60 cm含水量显著增加且持续20 d以上，根据王孟本等对林地土壤剖面水分分布的分层法，此区域正是经济林根系活跃层，对树木的生长有至关重要的作用。

3.2 不同灌水处理对造林成活率及树木生长发育影响

造林试验统计分析表明，在幼树栽植后，虽然滴灌、穴灌用水量相同，但成活率有较大的差异。由于一次性灌水存在土壤渗漏和地表蒸发，树坑周围10 d后就又处在缺水状态。而10 d内失水较重的新植幼树根系很难恢复吸水功能，故导致成活率低。据报道，失水较多的枣树栽植10 d后，根系不能产生新的根毛(刘生禹，2003)，这段时间土壤水分缺乏，制约着根毛形成，必然导致成活率低。而滴灌每天灌水450 g，并采取打孔20 cm覆膜，以点滴缓慢均匀滴入土壤，在30 d内根系周围始终保持湿润状态，有利于根系形成新的根毛，30 d后根系已经恢复了吸水功能，所以造林成活率高(表 2)。

从表 2可见新栽杏树滴灌成活率96.0%，比穴灌成活率76.0%提高16%。新栽枣树滴灌成活率92.0%，比穴灌成活率68.0%提高22%，效果非常显著。

滴灌覆膜为经济林根系生长创造了一个良好的土壤环境，促进了根系的生长，进而促进了个体的发育。以枣树为例，选取栽植一年生枣树5株，用喷雾器冲蚀根部土壤，统计其新生根数量，发现栽后第1年各处理单株根数平均为60条左右，差异不显著；第2年滴灌根系生长迅速，由2001年的平均单株60条增加到2002年的96条，增加60.6%；穴灌根系则生长较慢，由2001年的58条增加到2002年82条，增加41.4%。枣树根系数量增加，吸收能力增强，因此树体生长旺盛，树冠生长迅速明显加快。试验证明，滴灌处理两年生枣树新枝平均年生长量为48.5 cm，穴灌为35.1 cm，滴灌比穴灌新梢生长量高23.4%；单叶面积滴灌平均为5.33 cm²，穴灌为4.77 cm²，滴灌比穴灌叶面积增加6.75%；树冠投影面积滴灌为1.77 m²，穴灌为1.40 m²，滴灌比穴灌树冠投影面积增加26.4%。由此可以看出滴灌与穴灌虽然灌水量相同，但是由于滴灌比穴灌利于土壤孔隙率的保持，提高了土壤相对含水量，保水作用与土壤养分利用率增强，为枣树生长创造了适宜的土壤环境，促进了枣树的生长发育。

3.3 不同灌水处理对成龄树产量的影响

一般果树水平分布在树干周围3 m²范围内的支根占总根数的90%以上，垂直分布在20~60 cm土层即根系活跃层中占80%以上，穴灌每次需灌水20 kg或自然降水30 mm以上，水分才能入渗至根系活跃层，经对土壤断面的观察研究，枣树穴灌入渗深度达到40 cm, 每株需浇水50 kg，下渗24 h。而膜下滴灌是采用打孔20~40 cm深层灌水，把水直接送到了根系分布层，以点滴方式缓慢输入，入渗好，蒸发少，利用率高。故不同灌水处理虽给水量相同，但滴灌增产效果明显高于穴灌(表 3)。

由表 3可知，杏、枣滴灌3 a平均增产幅度较对照分别达到18.77%及28.76%。同时可显著提高水果品质，果实个大、肉厚、色泽好，市场售价高，商品性好。试验中还可以看到，不同灌水方式，单方水产量差异很大，穴灌平均每方水增产为16.7 kg，滴灌每方水平均增产34 kg，从每方水增产效益分析，滴灌增产潜力很大，故节水包滴灌技术在黄土高原干旱坡地有广阔的应用前景。

3.4 不同处理水保效益评价

以上每个处理各建立一个100 m²的径流小区，以测重法测定不同处理土壤侵蚀模数，结果见表 4。

由表 4可见，不论是穴灌还是滴灌，土壤侵蚀模数比对照均有较大的下降，但穴灌与滴灌之间无明显的差异，这是因为大鱼鳞坑拦蓄了大部分坡面径流，强制下渗减少了土壤侵蚀，穴灌与滴灌之鱼鳞坑无大的区别，故土壤侵蚀量相当，但试验中发现在鱼鳞坑覆膜滴灌处理中，土壤含水量高且持续时间长，效果与2.1中情况一致。这是因为滴灌孔有助于降水下渗，使径流直接渗入深层土壤，加之鱼鳞坑覆膜阻止了地表水分蒸发所致。

4 结论

旱坡地经济林覆膜滴灌技术可有效提高水分利用率。春季植树可显著提高造林成活率，使新栽杏树成活率达96%；新栽枣树成活率达92%；使幼树生长发育加快，叶面积、新枝长度、树冠投影面积均有明显增加；同时灌水利用率提高，杏滴灌比对照提高18.77%，枣滴灌提高28.76%，且品质佳，商品性好。该技术体系简单易行，投资低，见效快，干旱季节用此技术提水补灌也可获很高的效益。为干旱区抗旱节水育林提供了新途径。本技术体系可明显降低土壤侵蚀量，在同类地区有广阔的应用前景。