利用喷灌技术进行水力喷播草种护坡绿化.docx

利用喷灌技术进行水力喷播草种护坡绿化随着国民经济的迅速发展，水利水电建设也相应迅速发展，新建的各种水利水电工程、江河堤坝、公路边坡、居民住宅小区等等，都需要进行保持水土和护坡绿化工作，防治水土流失，美化环境。《水土保持法》第二章第十九条规定：建设项目中的水土保持设施必须与主体工程同时设计，同时施工，同时投产使用。因此，利用喷灌技术进行水力喷播草种技术研究和应用，是水利工程快速植草护坡绿化、防治水土流失的有效手段。1水力喷播草种技术1.1水力喷播草种原理水力喷播草种技术是通过机械喷播草种代替人工种植草皮的先进技术，是喷灌技术在工程上的具体应用。原理与喷灌技术相同，都是利用压力将带有草籽的液体喷射出来，达到喷播目的。对于土质复杂、土壤松软、不平坦或者坡度较大，不宜铺种草皮的地方，都可以进行水力喷播。水力喷播是生物工程、机械工程、水力工程及植物生长辅助材料等相结合的多学科的综合性技术，是喷灌技术的应用。将草种、纸浆、粘合剂、肥料、水等按一定比例投入喷播机水箱，经过动力机和水泵加压，喷播到需要植草护坡的坡段上或其他的条件下发芽出苗，将需要植草的坡段覆盖，达到防治水土流失。1.2生物工程原理草种喷播到土壤里，发芽生长成苗，种子是否能够萌发，一是种子本身是否具备了萌发的条件，二是外部环境条件是否使它能够萌发，即有一定的温度、水分和氧气，这是缺一不可的条件。1.3机械工程和水力工程原理喷播机是由汽油机、水泵、水箱、管道、喷头组成，然后装在汽车上运行。我们使用的喷播机水箱容积为1.6m3，水泵流量为4m3/h，水管长50m，喷头射程为5～10m，将汽油机产生的机械能传送给水泵，变成高压水流，通过管道及喷头喷射出去。水泵形成的高压水流将草种喷射到土壤里，水流喷射的形状和效果取决于水压力及喷咀的形状和面积，喷咀的形状做成“一”字形，喷射出的雨滴落地形状为圆弧形，即“⌒”。雨滴当量射程为：R=f/d.H，其中f为射程系数，d为喷咀当量直径，H为喷咀压力。在f和d一定条件下，R随H的变化而变化，由于水流速度大，射程远而且宽，因此效率为人工的几十倍，且喷播均匀，附着力强，质量好，可以大面积喷播。1.4植物生长辅助材料喷播草种过程中，需要附加纸浆保护草种，保水剂和固结剂促进草种发芽，将草种、纸浆、保水剂、固结剂、肥料按一定比例投入水箱，根据不同土质、坡度、表土疏松程度和气候等因素，采用不同的比例，使草种尽快发芽生长和蔓延。1989年我们从香港引进了1台喷播机，以及进口草种，接着进行试验研究，该项技术的研究应用在我国尚属首次，经过多年的研究应用，取得了较好的经济效益和社会效益。2水力喷播试验及喷播技术推广情况2.1草种发芽试验试验草种有百慕达草和百喜草，均从澳大利亚进口。百慕达草属多年生缓慢生长草类，能够在多种土壤中生长，适应性强，是防治水土流失的草类。百喜草兼具种子和无性繁殖能力，生命力强，耐高温，适宜砂壤土、壤土生长。取百慕达、百喜草各100粒，设置5个重复试验，采用常规浸种催芽法，温度在30～33℃之间，全期发芽时间为20天，经测试，百慕达草发芽率为65%，第5天达发芽高峰，百喜草发芽率为72.3%，播后10天即可达发芽高峰。室内草种子发芽生长需水试验结果如下。播后缺水1天，第2天复水后进行不缺水管理，种子可以发芽生长。播后缺水2天，滤纸全干，第3天复水后正常管理，种子推迟发芽，发芽率显著下降。播后缺水3天，第4天复水后正常管理，种子全部不发芽。长出第1片完整叶，第2片刚长出针状时缺水1天，草苗仍可以生长，缺水2天草苗枯死。有2片绿叶，第3片刚长出针状时缺水2天，第3天复水后草苗能成活，出叶速度减慢，缺水3天草苗枯死。第3片绿叶形成以后，可以缺水4～5天，草苗仍可生长。草种从发芽、出苗、长苗、成苗(平均有4片叶的苗)这一过程，称为一个试验周期，室内温度和水分养料等都比较适宜，生长周期短，一个周期约需20～25天，室外现场试验，周期长一些。2.2室外小面积水力喷播试验选择室外面积为500m2的试验小区，以赤红壤铺垫，厚度为8cm，采用百慕达草和百喜草两种，1∶1比例草种混播，用量为11g/m2，干纸浆100g/m2，保水剂0.5g/m2，复合肥0.5g/m2，将上述配料用喷播机喷播到小区1号，接着进行肥水管理，土壤相对湿度保持在50%～70%之间，经测试，草种发芽率为70%，4片以上草苗高达5～8cm，覆盖率为95%，试验周期为3天，试验结果比较满意。2.3大面积水力喷播应用实例根据水力喷播技术的试验研究成果，以及实际工程保土护坡绿化建设的需要，我们在惠州大堤、广蓄电站、东深供水三期扩建工程、飞来峡水利枢纽等工程进行了水力喷播，取得了较好的效果，下面分别介绍上述工程应用情况。2.3.1惠州大堤惠州大堤是通过机械碾压加宽加高原有堤段，于1990年7月建设