王国庆

（甘肃省白龙江林业管理局南华生态建设局，甘肃 张掖 734304）

裸根苗造林季节性强，可用时间短促，像农业的忙种一样，施工必须在半月左右的时间内完成，否则严重降低造林成活率。人工挖穴植苗造林，劳动强度大，工序繁杂，工效低下，即使小规格苗木，每人每天也只能植苗100～150穴，导致造林季节用工集中，用工量大。造林施工一般在造林地附近临时招募农民工进行。目前，农村青壮年大量外出打工造成村镇空心化，加之人口老龄化，招募民工越来越困难，成为造林施工的难点问题。

甘肃省白龙江林业管理局南华生态建设局山丹经营区大部分位于祁连山北坡浅山区，2012～2015年采取农用拖拉机开沟再人工挖穴植苗的方式，主栽沙棘Hippophae rhamnoides、柠条Caragana intermedia（中间锦鸡儿的俗称）、山杏Armeniaca sibirica等旱生树种。这种半机械化造林法能够节省部分用工量，但仍然面临难以就近招募民工的巨大压力。为此，我们充分利用劳动人民的智慧，在拖拉机开沟的基础上，利用播种耧和缝植法造林技术原理，参照风沙区造林常见的植苗机、水稻插秧机苗筐等机械结构，集思广益，逐步设计，反复改进，制造成功特用植苗机。该机开沟植苗一体化完成，大幅度提高了植苗工效。在沙荒地、半固定沙丘、二阴区平缓山地，以梭梭Holoxylon ammodendron为主栽树种，与柠条混交造林，获得成功。现将结果报告如下。

1 造林地概况

造林地位于山丹县霍城镇东关村，地理坐标101°07′21″～101°09′15″E、38°40′30″～38°41′18″N，海拔2 430 m。山丹县地势南高北低，中部平坦，东西为丘陵地，地处高原高寒地带，属大陆性高原高寒干旱气候，具有寒冷、四季不分明、雨量集中、植被带有明显的垂直分带性的特点。气候阴凉，无霜期152 d。造林地所在的祁连山二阴区位于南部沿山区，年平均气温-3～1 ℃，随海拔变化而变化；1月份平均气温-16 ℃。全年太阳辐射总量568.86 kJ/cm2，年均日照时数2 885 h。年均降水量230～320 mm，随海拔增高。最大冻土深度204 cm。

2 造林方法和材料

以半机械法造林为对照，植苗机法造林为目标，通过民工用量、成活率和费用情况判断目标方法是否成功。两种方法所用苗木均严格执行《主要造林树种苗木质量分级（GB/T 6000—1999）》及甘肃省地方标准《主要造林树种苗木（DB62/T 548—1998）》；选用健壮Ⅰ、Ⅱ级苗木，无病虫害、机械损伤、多头、枯梢等现象。造林密度参照《造林技术规程（GB/T 15776—2016）》最低初植密度标准；造林后均采用常规管理。造林地选择地势比较平缓，坡度≤25°，地表植物稀少低矮的林班。当地阴坡禾本科杂草茂密，不适宜机械化作业和幼苗生长。造林时间选择在春季4月底5月中上旬；植苗后，小型拖拉机装载水箱人工浇透定根水。造林后1个月调查成活率。

2.1 半机械法

2012～2015年采用半机械法造林，农用拖拉机开沟，人工在沟内挖穴植苗，主栽树种为沙棘、柠条、山杏等旱生树种。农用拖拉机牵拉犁铧开沟，沟宽30～40 cm，深25 cm。气象预报秋、冬季降水量大时，提前于上一年秋季整地开沟，否则在造林当年春季开沟挖穴同时实施。造林时沟内人工挖穴，宽与沟相当，沟底继续挖深40 cm，常规植苗。

2.2 植苗机法

2.2.1 植苗机结构与工作原理

植苗机结构见图1、图2。植苗机由开沟犁铧、刮土板、升降绞盘、储苗箱、车轮、牵引头、座位等部件组成，使用大马力拖拉机作为动力拖挂施工。升降绞盘用于提放犁铧。储苗筐容积1.5 m3，可存储梭梭、柠条苗木4 000株。犁铧由高强度锰钢加工制成，后部距铧尖20 cm处两侧对称焊接铁板为刮土板，板长20 cm，宽12 cm，类似机翼。随着拖拉机拖挂行进，犁铧向两侧翻撬土壤开沟成缝穴，穴宽15～20 cm，深40 cm；苗木50°角倾斜放入缝穴内，随之刮土板聚拢土壤回填缝穴掩埋苗根。

图1 植苗机结构示意

2.2.2 造林方法

2017～2019年采用植苗机造林法。造林用苗梭梭、柠条均为1年生实生苗，来自甘肃省古浪县；梭梭苗高≥40 cm，柠条苗高≥60 cm。考虑到干旱区降雨少，机械植苗损耗量大（实际损耗率最高达40%），确定株行距为1.5 m×5.0 m，1 333穴/hm2，每穴1株。梭梭、柠条7∶3株间混交，修剪去掉过长苗根，以适应植苗机施工。

施工时采用南北方向开沟（当地主害风向为西北风）植苗。植苗机座位上安排2人根据设计株距交替下苗；1人在储苗筐内供苗，并负责绞盘升降犁铧；1人跟随植苗机之后，使用铁锹拍碎苗木周围土块，确保苗木根系与土壤紧密接触，或每穴覆盖风沙土0.5 kg保墒。

3 结果分析

从表1可以看出，两种造林方法平均成活率均达到干旱造林标准，植苗机法略高于半机械法，证明植苗机造林是可行的。

植苗机法单位面积民工用量明显少于半机械法（表 1）。2012～2015年半机械法造林 765.3 hm2，总计民工用量6 350工日，单位面积民工用 量 7.9～9.0 工 日 /hm2，平 均 8.3 工 日 /hm2。2017～2019年，植苗机法造林399 hm2，总计民工用量186工日，平均0.5工日/hm2，比半机械法减少7.8工日/hm2。2012～2015年半机械法造林共用时44 d；2017～2019年植苗机法造林共用时21 d，说明植苗机法能够缩短施工工期，有利于抢抓造林有利时机。总之，植苗机法造林大幅度减少了民工用量，能够缩短施工工期，有效缓解了造林期间招募民工的压力，解决了现实困难。

数据表明，植苗机法造林还能大幅度减少机械台班用量，降低造林施工成本。2012～2015年半机械法造林造林765.3 hm2，平均单位面积使用机械台班0.4个/hm2。2017～2019年植苗机造林399 hm2，平均使用机械台班0.2个/hm2，仅是半机械法的1/2。

梭梭作为植苗机法混交造林的主栽树种，浇透定根水后再没有人工灌溉，完全依靠自然降水。经调查，造林后3年梭梭平均株高0.73 m，最高达到1.1 m。

上述数据充分说明植苗机造林是成功的。

图2 开沟结构示意

表1 半机械造林法和植苗机造林法对比

4 结论与讨论

祁连山北坡二阴区平缓山地可以推广使用植苗机营造梭梭、柠条混交林。植苗机造林能够大幅度减少民工用量和造林成本，缩短施工工期，有效缓解用工困难，平均单位面积用工0.5 hm2，机械台班0.2个/hm2。

植苗机储苗箱1次可储存苗木4 000株，足够1 d施工用苗，可以减少苗木起苗、假植、运输、中转、进地等中间环节，极大地提高造林效率，缩短造林时间，有效减轻了起苗频繁、苗木假植时间长、苗木失水等弊端，也降低了中间费用。

植苗机有效降低了劳动强度。以前需要青壮劳力完成的工作，现在妇女、中老年男性就可以轻松完成。因此，造林季节更容易在附近农村组织到合适的劳动力，也为当地群众创造了就业岗位，增加群众收入，并提高了群众对于造林绿化、生态建设的积极性。

植苗机在山丹二阴山区的应用成功不是偶然的。一是植苗机在沙荒地、沙漠区已经施工数年，技术成熟，我们只是针对山丹二阴区土壤力学特征对机械相关部位做了加强强化。最为主要的是，山丹二阴山区一般冬季有积雪，开春时积雪融化，土壤墒情好、比较松软，结合定根水，造林后不用灌溉也能保证梭梭、柠条苗木的成活。前期造林主栽树种沙棘、柠条、山杏生长较差，为此我们选择梭梭，主要是利用它优良的抗旱性能，长远考虑嫁接肉苁蓉Cistanche deserticola，间作沙打旺Astragalus adsurgens牧草以实现林地综合利用。

植苗机适用于坡度≤25°缓坡造林地，还可以根据具体的立地环境和施工条件适当改进部件，以适应复杂地形施工。目前，植苗机存在苗木损耗较大、苗高≥80 cm时操作不便等缺点，而且机器整体比较简陋，需要进一步改进。