狗牙根草茎建植堤防护坡技术简介

魏现玉

(安徽省淮河河道管理局，安徽蚌埠 233000)

1 堤防草皮护坡传统建植技术与存在的问题

1.1 草皮类型

草皮分为暖季型和冷季型，生长旺盛期分别为夏季和冬季。通过一定技术将二类草种混播虽可实现四季常绿，但维护成本较高，除景观要求较高堤段外，堤防护坡一般选择夏季生长旺盛的暖季型草皮。

1.2 建植方法

堤防草皮护坡建植方法主要有满铺草皮块、覆盖种植、无覆盖种植(简称种植)、栽植、条铺以及条铺加种植等。相对园林绿化工程，堤防草皮护坡概算单价较低、建植面积大、管理维护经费有限，基于造价、施工工效和维护成本等方面考虑，一般采用非满铺、无覆盖的建植方法，其中以种植、栽植最为普遍。

1.3 存在问题

种植、栽植等非满铺、无覆盖建植草皮成坪前，特别是建植初期覆盖度低，抗雨水冲蚀能力较弱，暖季型草皮所需建植气温较高，生长期雨水较多，一旦遭遇强降雨冲击，将会造成不同程度的冲损，抗冲能力弱的堤坡尤为突出，因此存在较大的施工风险。

2007年，淮北大堤沿线降雨集中，颍河杨楼段最大24h降雨量达206mm。由于新加培堤身多为沙性土壤，抗冲蚀能力较弱，加之种植、栽植草皮多未成坪，汛期冲损严重，颍河左堤杨楼段每公里土方流失近6000m3。淮北大堤安徽实施段近300万m2草皮遭到不同程度损毁，冲失土方约40万m3，直接经济损失约1500万元(按招标价计算)，约合5元/m2。

为寻求造价较低、成坪前具备较高抗冲蚀能力、适于堤防大面积施工的暖季型草皮建植技术，解决淮北大堤水毁草皮重植过程中的施工风险问题，从2009年起开始开展“狗牙根草茎建植堤防护坡技术”研究。

2 .狗牙根草茎建植堤防护坡技术

2.1 技术原理

a.草茎撒覆于堤坡上可提高堤坡土壤的抗冲蚀能力。

b.狗牙根草茎具有顶端分生组织和居间分生组织，再生能力强。

c.专用生长剂“NY90WP”和“ZST5.0WP”的使用，促进根系快速生长，增加根须密度。

2.2 建植方法

2.2.1 坪床制备

a.新加培坡面:机械或人工稍加修整，撒施基肥。

b.老堤坡:机械挖除多年生恶性杂草、灌木，撒施基肥，用旋耕机械旋耕坡面。用镂耙将残留根茎、建筑垃圾清理干净。

2.2.2 采集草茎

机械或人工采集草茎，采集后及时装车运输。草茎运输过程中，用遮阳网覆盖，避免水分流失。

图1 产沙量对降雨强度响应

2.3 撒播草茎

用篮、筐等装入草茎，按试验确定的单位面积撒茎重量，将新鲜草茎均匀地播撒在坪床上。撒播时每个作业区宽度2m左右。撒茎完成后，将下一个作业区的表层土壤用铁锨铲起均匀撒在已播撒草茎上，边撒播草茎边进行覆土作业。

2.4 浇水

草茎撒播后，及时浇水，小水浇透，避免冲走覆盖土壤。复浇次数根据其生长时段内的降雨条件确定，原则上保持场地湿润。

2.5 喷施药物

浇水后即可喷施草坪专用生根剂(NY90WP)，促进草茎根系快速生长。七日之内，喷施草坪专用杂草封闭处理剂(EBM20WP)，控制杂草侵蚀。根据复生草茎生长情况，适时喷施分蘖剂(ZST5.0WP)，促使草茎节间缩短、茎杆变粗、生出须根。

2.6 施肥

新的草芽发出后，根据土壤肥力和苗芽长势适时施肥。

3 与传统建植技术比较

3.1 建植初期抗冲蚀能力

3.1.1 现场防冲试验情况

试验中利用现场浇水机械，对刚建植的护坡草皮进行人工模拟降雨，雨强为178mm/30min。经观察，坡面未产生雨淋沟，仅是撒覆于草茎表面的土壤有所流失，草茎覆盖的堤坡没有冲蚀。

3.1.2 第三方检测情况

为对比不同方法建植的狗牙根草皮护坡成坪前的水土保持能力，委托具有水土保持甲级资质的监测单位开展第三方监测。分别对籽播种植、栽植(1∶2)、撒茎覆土建植和成坪(相当于满铺)草皮进行了监测。监测内容包括泥沙特征、流速、径流量、泥沙量等，模拟雨强分别为 20mm/h、40mm/h、90mm/h 和 120mm/h。产沙量监测结果见图1:

上图表明:利用草茎建植草皮，建植初期防止雨水冲蚀能力即与已成坪草皮相当，明显高于栽植、种植草皮。

覆盖种植、条铺、条铺加种植草皮抗蚀能力虽未监测，仍可根据其成坪前对坡面覆盖情况定性分析:覆盖种植一般有薄膜覆盖、织物(自动降解)覆盖和秸秆覆盖三种方式。采用薄膜覆盖主要是促进草籽快速发芽，此阶段抗冲能力较高，草苗出齐后为便于洒水养护，需将薄膜拆除，拆除后其防冲蚀能力与无覆盖种植相当;采用自动分解织物覆盖种植的草皮，前期防冲能力较高，随着织物的分解，防冲能力将下降;秸秆覆盖与狗牙根草茎覆盖较为接近。条铺、条铺加种植草皮防蚀能力略高于栽植草皮。

综上所述，利用狗牙根草茎建植的草皮护坡，建植后防雨水冲蚀能力较高，在强降雨条件下与成坪草皮或满坡草皮、秸秆覆盖种植的草皮相当，高于其他方式建植的草皮，与常见的种植、栽植相比，优势更为明显。

3.2 生长速度

采用野生狗牙根草茎建植草皮的覆盖度、主根、须根生长观测情况见图2、图3、图4:

图2 野生狗牙根草茎建植草皮覆盖度观测图

图3 野生狗牙根草茎建植草皮主根生长观测图

图4 野生狗牙根草茎建植草皮须根生长观测图

上述观测结果表明:狗牙根草茎建植草皮40天覆盖度达95%;由于生长助剂的使用，40天主根长度即与原野生种植的成坪狗牙根相当，15天须根长度即超出原成坪草皮。可认为狗牙根草茎建植草皮护坡40天基本成坪，而种植、栽植草皮一般2～3个月方能成坪。因此草茎建植草皮成坪速度明显快于籽播种植和栽植草皮，仅低于满铺草皮。

3.3 造价

草茎建植草皮造价由机械旋耕、草茎采集运输、人工撒茎覆土、浇水、施肥及喷施专用药剂等费用组成。试验中实际测算单价与散栽、籽播种植草皮造价基本相当，均在淮北大堤除险加固工程草皮平均中标价范围内，低于覆盖种植草皮，造价仅为满铺的1/3～1/4。

3.4 建植工效

利用野生狗牙根草茎建植护坡，每人每天可完成200m2左右，工效较高，能够满足大面积、快速施工要求。

3.5 资源节约与环境保护

满铺、条铺、栽植形成的草皮须带土移植，消耗土地资源，而且损害草原地的水土保持功能。采用覆盖方式种植消耗材料较多，管理不到位易产生环境污染。草茎建植草皮和无覆盖种植草皮既不消耗资源，也不破坏草原的水土保持功能，同时对土壤和环境不会造成影响。

3.6 适应性

利用人工培育狗牙根(百慕大)草皮满铺、条铺和栽植的草皮护坡，易受杂草侵蚀，发生虫害;野生狗牙根草种较难采集，利用外购草种种植草皮易产生病害;野生狗牙根草茎建植草皮与移植野生狗牙根草皮对土壤、气候适应性最好。

3.7 维护难度

野生狗牙根草茎建植草皮与栽植的狗牙根草皮对土壤、气候适应性好，维护难度最小;利用种植草茎建植的草皮与种植草皮相当;采用人工满铺、条铺、栽植形成的草皮护坡控制杂草侵蚀和病虫害防治难度较大、维护成本较高。

狗牙根草茎建植草皮护坡与其他传统技术建植的草皮护坡各项性能比较见下表:

特性比较表

比较结果表明:野生狗牙根草茎建植护坡技术具有建植初期抗冲蚀能力高、造价低、适应性强、成坪速度快、建植工效较高、节约资源、环保、成坪后易维护的特点，是堤防草皮护坡的较为理想的建植技术。

利用种植狗牙根草茎建植的草皮，适应性及后期维护略差于野生狗牙根建植的草皮，但其综合性能仍高于其他传统方法建植的护坡草皮。

4 淮北大堤应用情况

该技术自2009年研发成功以来，2010、2011年分别在颍河左堤、淮河左堤、涡河左右堤水毁修复和未加培堤段堤坡整修后的草皮恢复中进行了推广使用，涉及颍东、颍上、潘集、蒙城、怀远五个县区185km堤防，建植面积362万m2，造价仅是建植初期具有同等水保功效满铺草皮的1/3～1/4，经济效益显著。经过2010年、2011年汛期，特别是在2010年9月23日怀远境内24h降雨423mm的情况下，没有形成雨淋沟，水保效果良好。本技术利用草茎进行繁殖，减少了病虫害及杂草的入侵，本土物种的适应能力强，减少了农药与化肥的使用，大大降低了后期维护的成本。

5 适用范围与条件

5.1 适用范围

狗牙根广泛分布于温带地区，我国的华北、西北、西南及长江中下游等地应用广泛，是当地生命力最顽强的草种之一，我国黄河流域以南各地均有野生种分布，且在淮河流域属于乡土草种;狗牙根为多年生草本植物，具有根状茎和匍匐枝，根系发达，成坪前抗冲蚀能力较高，适合用于各种土质堤防草皮护坡。同时，也可用于园林绿化及公路等边坡水土保持。

5.2 应用条件

5.2.1 草源

野生狗牙根草茎建植堤防护坡最为理想，若草原不足，也可采集种植的草茎建植。堤防草皮护坡需草量大，采集零星草茎不仅单价相对较高，而且可能因供草不及时影响施工功效，因此草源应具备一定的规模。若当地草源不足，也可外调。为不影响成活率，采集草茎至撒播完成后浇水间隔不宜超过30h。

5.2.2 建植时段

安徽省范围内利用狗牙根草茎建植护坡可在5～10月进行，其中6～9月草茎木质化程度和气温较高，是最好的建植时间，其余时段内建植草皮应适当增加单位面积播茎量并加强建后管养。

5.2.3 水流条件

采用狗牙根草茎建植的草皮护坡，草茎撒覆后即具有较高的抗雨水冲蚀能力，加之须根生长较快，半个月内即可达到其他方法建植草皮的深度，一般认为此种草皮建植半个月后，其防止降雨和水流冲蚀能力即接近其他方法建植的成坪草皮。但是，若在建植后的半个月内出现洪水，仍存在一定的风险，迎水侧堤坡利用狗牙根草茎建植草皮护坡应尽量避免主汛期施工。若难以避免，建植区域应限定在水流平顺、风浪较小的堤段。■