探討煤矸石山坡面綠化的兩種方式

解璐毓

［神農(nóng)智華生物科技（山西）有限公司，山西 長治 046204］

1 王莊北矸石山

1.1 北矸石山概況

王莊煤礦北矸石山位于王莊礦鐵路裝車專用線北側(cè)，長約360m，寬約150m，高60 多m，占地約39856m2，西、南坡面綠化面積為14035m2。一坡二坡三坡總共11 個(gè)坡面，64 個(gè)種植帶。

1.2 工程時(shí)間

北矸石山綠化工程于2015 年3 月3 日開工，2015年7 月31 日種植完成，之后為養(yǎng)護(hù)階段，到2016 年12 月31 日養(yǎng)護(hù)結(jié)束。

1.3 工程苗木及種植方式

北矸石山西、南坡植物品種、數(shù)量如表1 所示[1]。

表1 北矸石山植物

2015 年3 月3 日開工進(jìn)場后，逐步進(jìn)行現(xiàn)場勘察、平整土地、閱讀圖紙、定點(diǎn)放線等工作。在坡面上每隔4m 用繩子拉一條水平線，撒上滑石粉，按撒好滑石粉的白色線挖寬度約60cm 水平種植帶。

在每個(gè)坡面最上面的種植帶上，每隔4m 根據(jù)圖紙定點(diǎn)一個(gè)大種植穴的位置，以定點(diǎn)的大種植穴為標(biāo)準(zhǔn)，向下拉斜線定點(diǎn)其他種植帶上的大種植穴的位置，斜線之間互相平行。在定點(diǎn)好的大種植穴中間，每隔1m定點(diǎn)一個(gè)小種植穴，每個(gè)大種植穴中間共有3 個(gè)等距小種植穴。大種植穴直徑為55cm，種植側(cè)柏和火炬。小種植穴直徑為45cm，種植山桃和紫穗槐。所有種植穴均為人工挖坑，坑壁上下垂直。

山桃和紫穗槐留取25～30cm 后截干種植[2]。種植時(shí)，先種植山桃和紫穗槐，之后種植側(cè)柏和火炬。側(cè)柏—山桃、火炬—紫穗槐這兩組隔行種植在種植帶上，每2 株側(cè)柏中間等距離種植3 株山桃，每2 株火炬中間等距離種植3 株紫穗槐。

側(cè)柏帶土球移植，土球直徑約25～30cm；山桃、紫穗槐都為2 年生，裸根移植；火炬裸根移植。種植山桃、紫穗槐、火炬時(shí)，如果根部過長，栽植時(shí)可酌情修剪得短一些。側(cè)柏、山桃、火炬、紫穗槐這4 種苗木所在的苗圃到栽植地距離約14km，約20～30min 車程。種植完成后及時(shí)澆水。

種植帶間籽播苜蓿，采用人工整地，用?頭松土，用粗細(xì)耙子平整坡面。整好地后人工播種，撒播均勻后用粗、細(xì)耙子橫向、縱向多次摟勻，最后苜蓿籽都被土壤蓋住，苜蓿籽播后要及時(shí)澆水。

1.4 所用工具

所用工具為水車一輛、小推車一輛、100m 長的一寸水管十多盤、粗齒耙子多把、細(xì)齒耙子多把、方鐵釬多把、尖鐵釬多把、?頭多把、手鉗兩把、鐵絲多盤、三通多個(gè)、水管接頭多個(gè)、修枝剪多把等。

1.5 澆水方法

由于北矸石山?jīng)]有水源，靠水車澆水及降雨。澆喬灌木時(shí)在水車上接1 寸管澆水，澆坡面苜蓿時(shí)用水管捏扁后噴霧澆水以及用水車自帶的噴霧裝置噴水。水車停在馬道上澆水和噴霧時(shí)，可以澆上面坡的下半部分和下面坡的上半部分。澆上面坡的上半坡時(shí)水車需要打壓。

1.6 防寒措施和澆返青水

2015 年入冬前澆防凍水，喬灌木及草坪都澆，然后把喬灌木根部的土堆成土堆。2016 年開春扒開喬灌木根部土堆重新修好圍堰，澆返青水，坡面苜蓿也澆返青水。2016 年年底及以后不做任何防寒措施。

1.7 養(yǎng)護(hù)措施

從2015 年7 月31 日種植結(jié)束后到2016 年底為養(yǎng)護(hù)期，養(yǎng)護(hù)期間正常澆水、施肥、修剪，有少量苗木死亡要及時(shí)補(bǔ)栽。到2016 年12 月31 日，苗木100%成活，之后移交建設(shè)單位。建設(shè)單位接手后到現(xiàn)在，僅進(jìn)行防火措施，不做苗木養(yǎng)護(hù)，自然生長，靠天降雨。苜蓿由當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)牛戶自發(fā)割草。

1.8 保存率

從2017 年開始，每年測保存率。結(jié)果如表2 所示。

表2 保存率

由表2 可知，紫穗槐從2017 年開始，每年保存率都為100%。到2019 年時(shí)，這3 種植物材料保存率就趨于穩(wěn)定，分別為97.4%、97.22%、97.26%。

1.9 株高

每種植物分別在一坡、二坡、三坡共64 個(gè)種植帶上隨機(jī)選擇30 株，3 次重復(fù)，測平均株高。分別在2015 年9 月、2018 年9 月、2021 年9 月測一次株高，算出平均株高。株高數(shù)據(jù)如表3 所示。

表3 株高

由表3 可知，從株高增加幅度看，山桃>紫穗槐>側(cè)柏>火炬。

1.10 冠幅

每種植物分別在一坡、二坡、三坡共64 個(gè)種植帶上隨機(jī)選擇30 株，3 次重復(fù)，測平均冠幅。分別在2015年9 月、2018 年9 月及2021 年9 月分別測一次冠幅，算出平均冠幅。冠幅數(shù)據(jù)如表4 所示。

表4 冠幅

由表4 可知，山桃冠幅增加幅度最大，其次是火炬和紫穗槐，側(cè)柏冠幅增加幅度最小。

1.11 討論

從保存率看，紫穗槐保存率最高，達(dá)到100%；側(cè)柏、山桃保存率從2019 年趨于穩(wěn)定，分別達(dá)到97.4%、97.26%；火炬從2018 年趨于穩(wěn)定，為97.22%。

從株高看，側(cè)柏、火炬、山桃、紫穗槐這4 種苗木都是在2015—2018 年株高生長較快，2018—2021 年株高生長減慢。從氣候因子看，在2015—2018 年，植株較小，生長旺盛。從2018 年開始，隨著植株的生長，株高逐漸增加，冠幅也增加，側(cè)柏和山桃枝葉互相遮蔽，紫穗槐和火炬枝葉互相遮蔽，互相競爭上部空間，爭奪日照和水肥，株高生長變緩。

1.12 結(jié)論

從保存率、株高、冠幅來看，施工結(jié)束后連續(xù)5 年觀察，火炬、紫穗槐、側(cè)柏、山桃保存率都高于97.2%，株高、冠幅增加很多，長勢很好，說明很適合矸石山生長環(huán)境。苜蓿雖然在4 種喬灌木下光照弱的地方有退化現(xiàn)象，但在其他地方長勢良好，在喬灌木光照弱的地方長出野生耐陰植物，這是正常的植被演替現(xiàn)象。側(cè)柏和山桃一組，火炬和紫穗槐一組，能組成穩(wěn)定的群叢。

2 深溝壑矸石山

2.1 深溝壑矸石山及液壓噴播簡介

王莊煤礦深溝壑矸石山位于山西省長治市郊區(qū)黃碾鎮(zhèn)葛家莊村。矸石山東西寬550m，南北寬630m，最大高差90m，占地面積為24.26 萬m2，8 個(gè)坡面綠化面積為122099m2。

液壓噴播植草是一種將草種、保水劑、黏合劑、肥料等與水的混合物通過專用噴播機(jī)噴射到預(yù)定區(qū)域建植草坪的技術(shù)[3-4]。目前，液壓噴播應(yīng)用于矸石山的報(bào)道很少。

2.2 材料與方法

2.2.1 供試材料

試驗(yàn)所用種子為黑麥草種子、高羊茅種子、紫花苜蓿種子、紫穗槐種子、波斯菊種子。

2.2.2 試驗(yàn)時(shí)間和方法

（1）試驗(yàn)時(shí)間：施工及養(yǎng)護(hù)時(shí)間從2018 年8 月—2020 年12 月。2018 年9 月15—17 日對(duì)2 個(gè)坡面共22593m2進(jìn)行噴播，并于播后每日進(jìn)行水車澆水，1～2個(gè)星期后陸續(xù)出苗。2018 年10 月底至11 月初進(jìn)行多次防凍水澆灌后，自然無覆蓋越冬。2019 年3 月中旬至4 月初，澆灌返青水。2019 年5 月繼續(xù)對(duì)剩余6 個(gè)坡面99506m2進(jìn)行草籽噴播，以及對(duì)2018 年噴播過的2 個(gè)坡面共22593m2進(jìn)行液壓噴播補(bǔ)播。2020 年12 月，養(yǎng)護(hù)結(jié)束。

（2）澆水及降水情況：2019 年長治市郊區(qū)，即王莊煤礦深溝壑矸石山所在地非常干旱，從5—9 月一直干旱無雨，水車澆水為唯一澆水方式。

（3）具體試驗(yàn)方法：將土壤保水劑3g/m2、土壤黏合劑3g/m2用攪拌機(jī)攪拌均勻，然后加水3.5g/m2，待土壤保水劑和土壤黏合劑經(jīng)充分?jǐn)嚢栊纬伤z后，拌入種子、復(fù)合肥攪拌均勻。紫穗槐種子播種前用水浸泡3d，每天換水1 次。比例：將多年生黑麥草4.5g/m2、紫穗槐6g/m2、波斯菊1.5g/m2、苜蓿13.5g/m2、高羊茅4.5g/m2、肥料15g/m2。播種后分別于2018 年10 月底、2019 年3 月底、2020 年9 月底觀察。

2.3 結(jié)果與分析

2.3.1 2018 年10 月底觀察

2018 年9 月15—17 日噴播的22593m2坡面草坪，在2018 年10 月底進(jìn)行觀察，結(jié)果顯示，在5 種草籽中，僅紫穗槐未出苗，其余4 種草籽出苗良好。究其原因，紫穗槐種子播種深度適宜在2～3cm，需要埋在質(zhì)地疏松、排水良好的土壤中，而液壓噴播后種子留在土壤表面，不適合紫穗槐種子發(fā)芽生長。所以，紫穗槐不適合9 月及其之后的工程液壓噴播種植方式。

2.3.2 2019 年3 月底觀察

2018 年9 月15—17 日噴播的22593m2坡面草坪，越冬后，于2019 年3 月末繼續(xù)進(jìn)行觀察，越冬僅僅苜蓿存活，高羊茅、黑麥草、波斯菊幾乎沒有存活。這說明，高羊茅、黑麥草、波斯菊這3 種植物材料在長治地區(qū)不適合在9 月及其以后進(jìn)行噴播，從其生長來看，由于噴播后種子被噴播于土壤表面，而9 月后氣溫逐漸下降，根系生長量不夠，抗寒性弱[5]。2018 年12 月長治極端低溫-12℃（12 月31 日），平均低溫-5℃。

2.3.3 2020 年9 月底觀察

對(duì)2019 年5 月噴播的99506m2坡面草坪及當(dāng)月補(bǔ)播的共22593m2坡面草坪于2020 年9 月底進(jìn)行觀察。紫穗槐無出苗，說明紫穗槐也不適合5 月的工程液壓噴播種植方式。其余4 種草坪生長良好。

2.4 結(jié)論與討論

在長治地區(qū)矸石山，不適合在9 月及其之后（晚播）用液壓噴播的方法噴播黑麥草、高羊茅、波斯菊，因?yàn)楦翟谕寥乐性伲蕉苫盥实?。? 月（早播）用液壓噴播技術(shù)噴播黑麥草、高羊茅、波斯菊越冬成活率相對(duì)晚播越冬成活率高。苜?？购詮?qiáng)，比較適合液壓噴薄植草。紫穗槐不適合噴播育苗。

3 結(jié)語

紫穗槐適合人工截干后種植，不適合液壓噴播種植。北矸石山喬灌草模式比深溝壑矸石山純草模式好。由于紫穗槐播種失敗，深溝壑矸石山坡面為純草模式，為苜蓿-黑麥草-高羊茅-波斯菊的混播草坪。坡面全是草坪，長期觀感、護(hù)坡看，沒有坡面種植喬灌草效果好。苜?？购浴⒖购敌暂^強(qiáng)，比較適合液壓噴播植草。