狗牙根草莖建植堤防護(hù)坡技術(shù)簡介

魏現(xiàn)玉

(安徽省淮河河道管理局，安徽蚌埠 233000)

1 堤防草皮護(hù)坡傳統(tǒng)建植技術(shù)與存在的問題

1.1 草皮類型

草皮分為暖季型和冷季型，生長旺盛期分別為夏季和冬季。通過一定技術(shù)將二類草種混播雖可實(shí)現(xiàn)四季常綠，但維護(hù)成本較高，除景觀要求較高堤段外，堤防護(hù)坡一般選擇夏季生長旺盛的暖季型草皮。

1.2 建植方法

堤防草皮護(hù)坡建植方法主要有滿鋪草皮塊、覆蓋種植、無覆蓋種植(簡稱種植)、栽植、條鋪以及條鋪加種植等。相對園林綠化工程，堤防草皮護(hù)坡概算單價較低、建植面積大、管理維護(hù)經(jīng)費(fèi)有限，基于造價、施工工效和維護(hù)成本等方面考慮，一般采用非滿鋪、無覆蓋的建植方法，其中以種植、栽植最為普遍。

1.3 存在問題

種植、栽植等非滿鋪、無覆蓋建植草皮成坪前，特別是建植初期覆蓋度低，抗雨水沖蝕能力較弱，暖季型草皮所需建植氣溫較高，生長期雨水較多，一旦遭遇強(qiáng)降雨沖擊，將會造成不同程度的沖損，抗沖能力弱的堤坡尤為突出，因此存在較大的施工風(fēng)險。

2007年，淮北大堤沿線降雨集中，潁河楊樓段最大24h降雨量達(dá)206mm。由于新加培堤身多為沙性土壤，抗沖蝕能力較弱，加之種植、栽植草皮多未成坪，汛期沖損嚴(yán)重，潁河左堤楊樓段每公里土方流失近6000m3?；幢贝蟮贪不諏?shí)施段近300萬m2草皮遭到不同程度損毀，沖失土方約40萬m3，直接經(jīng)濟(jì)損失約1500萬元(按招標(biāo)價計(jì)算)，約合5元/m2。

為尋求造價較低、成坪前具備較高抗沖蝕能力、適于堤防大面積施工的暖季型草皮建植技術(shù)，解決淮北大堤水毀草皮重植過程中的施工風(fēng)險問題，從2009年起開始開展“狗牙根草莖建植堤防護(hù)坡技術(shù)”研究。

2 .狗牙根草莖建植堤防護(hù)坡技術(shù)

2.1 技術(shù)原理

a.草莖撒覆于堤坡上可提高堤坡土壤的抗沖蝕能力。

b.狗牙根草莖具有頂端分生組織和居間分生組織，再生能力強(qiáng)。

c.專用生長劑“NY90WP”和“ZST5.0WP”的使用，促進(jìn)根系快速生長，增加根須密度。

2.2 建植方法

2.2.1 坪床制備

a.新加培坡面:機(jī)械或人工稍加修整，撒施基肥。

b.老堤坡:機(jī)械挖除多年生惡性雜草、灌木，撒施基肥，用旋耕機(jī)械旋耕坡面。用鏤耙將殘留根莖、建筑垃圾清理干凈。

2.2.2 采集草莖

機(jī)械或人工采集草莖，采集后及時裝車運(yùn)輸。草莖運(yùn)輸過程中，用遮陽網(wǎng)覆蓋，避免水分流失。

圖1 產(chǎn)沙量對降雨強(qiáng)度響應(yīng)

2.3 撒播草莖

用籃、筐等裝入草莖，按試驗(yàn)確定的單位面積撒莖重量，將新鮮草莖均勻地播撒在坪床上。撒播時每個作業(yè)區(qū)寬度2m左右。撒莖完成后，將下一個作業(yè)區(qū)的表層土壤用鐵锨鏟起均勻撒在已播撒草莖上，邊撒播草莖邊進(jìn)行覆土作業(yè)。

2.4 澆水

草莖撒播后，及時澆水，小水澆透，避免沖走覆蓋土壤。復(fù)澆次數(shù)根據(jù)其生長時段內(nèi)的降雨條件確定，原則上保持場地濕潤。

2.5 噴施藥物

澆水后即可噴施草坪專用生根劑(NY90WP)，促進(jìn)草莖根系快速生長。七日之內(nèi)，噴施草坪專用雜草封閉處理劑(EBM20WP)，控制雜草侵蝕。根據(jù)復(fù)生草莖生長情況，適時噴施分蘗劑(ZST5.0WP)，促使草莖節(jié)間縮短、莖桿變粗、生出須根。

2.6 施肥

新的草芽發(fā)出后，根據(jù)土壤肥力和苗芽長勢適時施肥。

3 與傳統(tǒng)建植技術(shù)比較

3.1 建植初期抗沖蝕能力

3.1.1 現(xiàn)場防沖試驗(yàn)情況

試驗(yàn)中利用現(xiàn)場澆水機(jī)械，對剛建植的護(hù)坡草皮進(jìn)行人工模擬降雨，雨強(qiáng)為178mm/30min。經(jīng)觀察，坡面未產(chǎn)生雨淋溝，僅是撒覆于草莖表面的土壤有所流失，草莖覆蓋的堤坡沒有沖蝕。

3.1.2 第三方檢測情況

為對比不同方法建植的狗牙根草皮護(hù)坡成坪前的水土保持能力，委托具有水土保持甲級資質(zhì)的監(jiān)測單位開展第三方監(jiān)測。分別對籽播種植、栽植(1∶2)、撒莖覆土建植和成坪(相當(dāng)于滿鋪)草皮進(jìn)行了監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容包括泥沙特征、流速、徑流量、泥沙量等，模擬雨強(qiáng)分別為 20mm/h、40mm/h、90mm/h 和 120mm/h。產(chǎn)沙量監(jiān)測結(jié)果見圖1:

上圖表明:利用草莖建植草皮，建植初期防止雨水沖蝕能力即與已成坪草皮相當(dāng)，明顯高于栽植、種植草皮。

覆蓋種植、條鋪、條鋪加種植草皮抗蝕能力雖未監(jiān)測，仍可根據(jù)其成坪前對坡面覆蓋情況定性分析:覆蓋種植一般有薄膜覆蓋、織物(自動降解)覆蓋和秸稈覆蓋三種方式。采用薄膜覆蓋主要是促進(jìn)草籽快速發(fā)芽，此階段抗沖能力較高，草苗出齊后為便于灑水養(yǎng)護(hù)，需將薄膜拆除，拆除后其防沖蝕能力與無覆蓋種植相當(dāng);采用自動分解織物覆蓋種植的草皮，前期防沖能力較高，隨著織物的分解，防沖能力將下降;秸稈覆蓋與狗牙根草莖覆蓋較為接近。條鋪、條鋪加種植草皮防蝕能力略高于栽植草皮。

綜上所述，利用狗牙根草莖建植的草皮護(hù)坡，建植后防雨水沖蝕能力較高，在強(qiáng)降雨條件下與成坪草皮或滿坡草皮、秸稈覆蓋種植的草皮相當(dāng)，高于其他方式建植的草皮，與常見的種植、栽植相比，優(yōu)勢更為明顯。

3.2 生長速度

采用野生狗牙根草莖建植草皮的覆蓋度、主根、須根生長觀測情況見圖2、圖3、圖4:

圖2 野生狗牙根草莖建植草皮覆蓋度觀測圖

圖3 野生狗牙根草莖建植草皮主根生長觀測圖

圖4 野生狗牙根草莖建植草皮須根生長觀測圖

上述觀測結(jié)果表明:狗牙根草莖建植草皮40天覆蓋度達(dá)95%;由于生長助劑的使用，40天主根長度即與原野生種植的成坪狗牙根相當(dāng)，15天須根長度即超出原成坪草皮?？烧J(rèn)為狗牙根草莖建植草皮護(hù)坡40天基本成坪，而種植、栽植草皮一般2～3個月方能成坪。因此草莖建植草皮成坪速度明顯快于籽播種植和栽植草皮，僅低于滿鋪草皮。

3.3 造價

草莖建植草皮造價由機(jī)械旋耕、草莖采集運(yùn)輸、人工撒莖覆土、澆水、施肥及噴施專用藥劑等費(fèi)用組成。試驗(yàn)中實(shí)際測算單價與散栽、籽播種植草皮造價基本相當(dāng)，均在淮北大堤除險加固工程草皮平均中標(biāo)價范圍內(nèi)，低于覆蓋種植草皮，造價僅為滿鋪的1/3～1/4。

3.4 建植工效

利用野生狗牙根草莖建植護(hù)坡，每人每天可完成200m2左右，工效較高，能夠滿足大面積、快速施工要求。

3.5 資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)

滿鋪、條鋪、栽植形成的草皮須帶土移植，消耗土地資源，而且損害草原地的水土保持功能。采用覆蓋方式種植消耗材料較多，管理不到位易產(chǎn)生環(huán)境污染。草莖建植草皮和無覆蓋種植草皮既不消耗資源，也不破壞草原的水土保持功能，同時對土壤和環(huán)境不會造成影響。

3.6 適應(yīng)性

利用人工培育狗牙根(百慕大)草皮滿鋪、條鋪和栽植的草皮護(hù)坡，易受雜草侵蝕，發(fā)生蟲害;野生狗牙根草種較難采集，利用外購草種種植草皮易產(chǎn)生病害;野生狗牙根草莖建植草皮與移植野生狗牙根草皮對土壤、氣候適應(yīng)性最好。

3.7 維護(hù)難度

野生狗牙根草莖建植草皮與栽植的狗牙根草皮對土壤、氣候適應(yīng)性好，維護(hù)難度最小;利用種植草莖建植的草皮與種植草皮相當(dāng);采用人工滿鋪、條鋪、栽植形成的草皮護(hù)坡控制雜草侵蝕和病蟲害防治難度較大、維護(hù)成本較高。

狗牙根草莖建植草皮護(hù)坡與其他傳統(tǒng)技術(shù)建植的草皮護(hù)坡各項(xiàng)性能比較見下表:

特性比較表

比較結(jié)果表明:野生狗牙根草莖建植護(hù)坡技術(shù)具有建植初期抗沖蝕能力高、造價低、適應(yīng)性強(qiáng)、成坪速度快、建植工效較高、節(jié)約資源、環(huán)保、成坪后易維護(hù)的特點(diǎn)，是堤防草皮護(hù)坡的較為理想的建植技術(shù)。

利用種植狗牙根草莖建植的草皮，適應(yīng)性及后期維護(hù)略差于野生狗牙根建植的草皮，但其綜合性能仍高于其他傳統(tǒng)方法建植的護(hù)坡草皮。

4 淮北大堤應(yīng)用情況

該技術(shù)自2009年研發(fā)成功以來，2010、2011年分別在潁河左堤、淮河左堤、渦河左右堤水毀修復(fù)和未加培堤段堤坡整修后的草皮恢復(fù)中進(jìn)行了推廣使用，涉及潁東、潁上、潘集、蒙城、懷遠(yuǎn)五個縣區(qū)185km堤防，建植面積362萬m2，造價僅是建植初期具有同等水保功效滿鋪草皮的1/3～1/4，經(jīng)濟(jì)效益顯著。經(jīng)過2010年、2011年汛期，特別是在2010年9月23日懷遠(yuǎn)境內(nèi)24h降雨423mm的情況下，沒有形成雨淋溝，水保效果良好。本技術(shù)利用草莖進(jìn)行繁殖，減少了病蟲害及雜草的入侵，本土物種的適應(yīng)能力強(qiáng)，減少了農(nóng)藥與化肥的使用，大大降低了后期維護(hù)的成本。

5 適用范圍與條件

5.1 適用范圍

狗牙根廣泛分布于溫帶地區(qū)，我國的華北、西北、西南及長江中下游等地應(yīng)用廣泛，是當(dāng)?shù)厣ψ铑B強(qiáng)的草種之一，我國黃河流域以南各地均有野生種分布，且在淮河流域?qū)儆卩l(xiāng)土草種;狗牙根為多年生草本植物，具有根狀莖和匍匐枝，根系發(fā)達(dá)，成坪前抗沖蝕能力較高，適合用于各種土質(zhì)堤防草皮護(hù)坡。同時，也可用于園林綠化及公路等邊坡水土保持。

5.2 應(yīng)用條件

5.2.1 草源

野生狗牙根草莖建植堤防護(hù)坡最為理想，若草原不足，也可采集種植的草莖建植。堤防草皮護(hù)坡需草量大，采集零星草莖不僅單價相對較高，而且可能因供草不及時影響施工功效，因此草源應(yīng)具備一定的規(guī)模。若當(dāng)?shù)夭菰床蛔?，也可外調(diào)。為不影響成活率，采集草莖至撒播完成后澆水間隔不宜超過30h。

5.2.2 建植時段

安徽省范圍內(nèi)利用狗牙根草莖建植護(hù)坡可在5～10月進(jìn)行，其中6～9月草莖木質(zhì)化程度和氣溫較高，是最好的建植時間，其余時段內(nèi)建植草皮應(yīng)適當(dāng)增加單位面積播莖量并加強(qiáng)建后管養(yǎng)。

5.2.3 水流條件

采用狗牙根草莖建植的草皮護(hù)坡，草莖撒覆后即具有較高的抗雨水沖蝕能力，加之須根生長較快，半個月內(nèi)即可達(dá)到其他方法建植草皮的深度，一般認(rèn)為此種草皮建植半個月后，其防止降雨和水流沖蝕能力即接近其他方法建植的成坪草皮。但是，若在建植后的半個月內(nèi)出現(xiàn)洪水，仍存在一定的風(fēng)險，迎水側(cè)堤坡利用狗牙根草莖建植草皮護(hù)坡應(yīng)盡量避免主汛期施工。若難以避免，建植區(qū)域應(yīng)限定在水流平順、風(fēng)浪較小的堤段?！?/p>