邊坡厚層基材噴播復(fù)綠新基材研究

李月寶，魏盛輝，李簪琪

（核工業(yè)井巷建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 湖州 313000）

厚層基材噴播綠化工藝[1-5]從2003年開(kāi)始應(yīng)用于高陡裸露的巖質(zhì)坡面復(fù)綠工程，此工藝是將配置好的基質(zhì)材料[1-6]（包括種植土、東北泥炭土、復(fù)合肥料、保水劑、黏結(jié)劑）和植物種子的混合物，用高壓噴槍均勻地噴射到坡面表層的一種綠化施工方法。噴播基材混合物中主要成分為基質(zhì)材料，基質(zhì)材料的核心是純正東北泥炭土。東北泥炭土基材植生效果好，地域適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。近年來(lái)復(fù)綠工程所需的純正東北泥炭土原料匱乏，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)價(jià)格日趨增長(zhǎng)。目前市場(chǎng)供應(yīng)的多數(shù)為草本灰與黑土拌制而成的贗品，且質(zhì)量無(wú)法保證，由此造成邊坡復(fù)綠工程成本節(jié)節(jié)攀升，并為工程復(fù)綠效果埋下質(zhì)量隱患。更主要的是過(guò)度開(kāi)采泥炭土[7-12]必然導(dǎo)致東北的生態(tài)環(huán)境遭到破壞，而且一旦被破壞是很難恢復(fù)的，這與全國(guó)生態(tài)環(huán)境治理工程的初衷背道而馳。為能解決東北泥炭土短缺問(wèn)題，筆者就地取材，試驗(yàn)出一種新的能夠替代東北泥炭土的有機(jī)質(zhì)[7-8]，確定合理基材配比[9]，應(yīng)用到工程實(shí)際中去。

1 新基材研究原理及研究方法

1.1 研究原理

充分利用來(lái)源方便、價(jià)格低廉的農(nóng)家肥與本地黃土、復(fù)合肥和保水劑等進(jìn)行配比，制作出新的有機(jī)質(zhì)材料，這種有機(jī)質(zhì)材料的各種理化技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求值，投入到邊坡厚層基材噴播中，能確保草灌種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)。

本課題在充分利用當(dāng)?shù)剞r(nóng)家肥與本地黃土的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。黃土+雞（鴨）糞+草纖維，按每立方米基材體積比進(jìn)行混合，將混合的有機(jī)質(zhì)與草灌種子噴射到坡面，測(cè)量記錄草灌種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)效果，驗(yàn)證有機(jī)質(zhì)最有效的配合比，將此配合比在后續(xù)同類(lèi)工程實(shí)際中進(jìn)行應(yīng)用和推廣。

1.2 基于浙江湖州某項(xiàng)目試驗(yàn)研究方法

為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)過(guò)程的集約化管理，該實(shí)驗(yàn)依托浙江湖州某廢棄礦山復(fù)綠項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)。項(xiàng)目部采購(gòu)雞糞5 t，在項(xiàng)目周邊就地挖取黃土10 t，按比例均勻混合攪拌，攪拌后的有機(jī)質(zhì)原地堆放5～8 d（堆肥處理），堆捂好基材表面覆蓋塑料封閉，以免風(fēng)干，堆捂發(fā)酵期滿(mǎn)后，測(cè)定基材的各項(xiàng)理化技術(shù)指標(biāo)。

每次將試配發(fā)酵的基材加入設(shè)計(jì)要求的草灌種子進(jìn)行混合攪拌，攪拌物按厚層基材噴播工藝噴射到坡面，分別觀察記錄1 周后、2 周后草灌種子的發(fā)芽率、成活率，并測(cè)量觀察草灌的株高、胸徑等數(shù)據(jù)及后期生長(zhǎng)趨勢(shì)。1.2.1 試驗(yàn)田選取布置

選該項(xiàng)目宕底平整區(qū)為試驗(yàn)田，分5 次進(jìn)行不同的基材組合配比，具體如下5 種配比：一是農(nóng)家肥50%，植生土40%，草纖維10%；二是農(nóng)家肥40%，植生土50%，草纖維10%；三是農(nóng)家肥30%，植生土60%，草纖維10%；四是農(nóng)家肥20%，植生土70%，草纖維10%；五是農(nóng)家肥10%，植生土80%，草纖維10%；每個(gè)區(qū)域再等分3 個(gè)小分區(qū)（2 m×1.7 m）做不同厚度控制噴播，在每組試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)再進(jìn)行厚度對(duì)比試驗(yàn)，控制噴播厚度分別為3 cm，7 cm，11 cm。每塊區(qū)域：復(fù)合肥：147 g，共2205 g；保水劑：40 g，共600 g；黏合劑：33.3 g，共500 g；高羊茅6.6 g，狗牙根3.3 g，紫花苜蓿3.3 g，胡枝子13.2 g，馬棘13.2 g，刺槐13.2 g，荊條7.29 g，紫穗槐9.9 g，白三葉1.98 g。

1.2.2 研究環(huán)節(jié)

筆者將按QC 小組會(huì)議、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)確定依據(jù)、市場(chǎng)貨源調(diào)查與購(gòu)買(mǎi)、雞糞發(fā)酵、草種和基材量的控制、現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域劃分、按設(shè)定的基材配比進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配比攪拌實(shí)施落實(shí)和養(yǎng)護(hù)、定期數(shù)據(jù)收集與分析等環(huán)節(jié)進(jìn)行。

2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)做出折線(xiàn)圖（見(jiàn)圖1 和圖2）。

圖1 灌木數(shù)量與標(biāo)準(zhǔn)要求的灌木數(shù)量對(duì)比圖

圖2 綠化覆蓋率與標(biāo)準(zhǔn)綠化覆蓋率對(duì)比圖

2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

1）堆肥農(nóng)家肥是一種可以替代泥炭土用于邊坡噴播的新基材。

2）該新基材各種理化技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求值，并能提高邊坡噴播復(fù)綠效果，配比后基材理化指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 配比后基材理化指標(biāo)值

3）根據(jù)規(guī)范，每平方試驗(yàn)區(qū)灌木數(shù)量要求達(dá)到5 棵以上，實(shí)驗(yàn)區(qū)塊（3.4 m2）需達(dá)到17 棵灌木，根據(jù)圖1 灌木數(shù)量與標(biāo)準(zhǔn)要求的灌木數(shù)量對(duì)比圖可以看出，區(qū)2-1 至區(qū)3-3 均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，即得出新基材最佳配比范圍是：農(nóng)家肥20%+植生土70%+草纖維10%—農(nóng)家肥30%+植生土60%+草纖維10%。

4）根據(jù)規(guī)范，每個(gè)區(qū)域的綠化覆蓋率要達(dá)到85%以上，根據(jù)圖2 綠化覆蓋率與標(biāo)準(zhǔn)綠化覆蓋率對(duì)比圖可以看出，區(qū)1-1 至區(qū)3-3 都達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求的綠化覆蓋率，即得出新基材最佳配比范圍是：農(nóng)家肥10%+黃土80%+草纖維10%—農(nóng)家肥30%+黃土60%+草纖維10%。

綜合以上總結(jié)，確定了邊坡厚層基材噴播復(fù)綠工藝新基材最佳配比是：農(nóng)家肥20%+黃土70%+草纖維10%—農(nóng)家肥30%+黃土60%+草纖維10%。

3 新基材的工程應(yīng)用

團(tuán)隊(duì)根據(jù)得出的最佳配比進(jìn)行了工程實(shí)際應(yīng)用，在浙江多個(gè)廢棄礦山項(xiàng)目邊坡應(yīng)用厚層基材噴播復(fù)綠，效果明顯。

4 研究成果的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益及應(yīng)用前景

1）經(jīng)濟(jì)效益分析。取試驗(yàn)中的s5-3，s4-3，s3-3，s2-3，s1-3 區(qū)塊與標(biāo)準(zhǔn)泥炭土進(jìn)行理論經(jīng)濟(jì)效益分析得出最佳經(jīng)濟(jì)效益區(qū)塊為s2-3 （3.4 m2），比標(biāo)準(zhǔn)區(qū)塊節(jié)省52.3 元，即節(jié)省15.4 元/m2；而s3-3 區(qū)塊（3.4 m2）比標(biāo)準(zhǔn)區(qū)塊節(jié)省47 元，即節(jié)省13.8 元/m2。此創(chuàng)新試驗(yàn)有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2）質(zhì)量效益分析。該新基材具有更好的基材理化性能，對(duì)于植被恢復(fù)、生態(tài)治理有更好的復(fù)綠效果。

3）節(jié)能環(huán)保效益?？梢砸虻刂埔耍瑥U物利用、資源循環(huán)。

4）環(huán)境保護(hù)效益。過(guò)度地開(kāi)采泥炭土必然導(dǎo)致東北的生態(tài)環(huán)境遭到破壞，而且很難恢復(fù)。該新基材的應(yīng)用，大大減少了泥炭土的需求量，保護(hù)了東北的生態(tài)環(huán)境。

5）社會(huì)效益。貫徹黨的十九大報(bào)告提出的“必須樹(shù)立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念”，成果正在類(lèi)似工程項(xiàng)目推廣應(yīng)用，不斷改進(jìn)完善，取得更好的效果，并向社會(huì)同類(lèi)工程進(jìn)行推廣。

5 結(jié)論

根據(jù)最終的數(shù)據(jù)分析，確定了邊坡厚層基材噴播復(fù)綠工藝新基材的最佳配比。一是確定了適合的農(nóng)家肥原材料及發(fā)酵工藝。二是確定了新基材配合比，該配合比可以保證一定的噴播復(fù)綠效果，確保植被生長(zhǎng)的良好性與持續(xù)性。三是新基材各種理化技術(shù)指標(biāo)經(jīng)檢測(cè)達(dá)到規(guī)范要求。四是有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。五是為社會(huì)同類(lèi)工程的應(yīng)用提供了重要參考，并進(jìn)行推廣。