陈志兵 谷源远 卞盐山
摘 要:处于重碱区的大丰市川东港闸下移水土保持工程,创新采用“双改三助四防”的技术,解决了草坪绿化抗盐碱、抗海风、抗旱、抗冻及抗强湿等一系列问题,取得良好的效果,对沿海绿化工程设计施工,具有一定的借鉴价值。
关键词:沿海;重碱区;绿化;技术创新
Abstract: This is the area of heavy alkali the Dafeng City Chuandong Gangzha down soil and water conservation projects, innovative double changed three assistants four anti technology to solve a lawn saline-alkali, anti-sea wind, drought, frost and strong anti-wetand a series of problems, and achieved good results, for coastal greening project design and construction, has a certain reference value.
Key words: coastal; heavy alkali District; greening; technological innovation
1.工程概况
新建川东港闸堤防背水面框格护坡19000m2,设计采用草坪绿化进行水土保持,建坪标准为一级(草皮覆盖率达95%以上)。框格护坡均用预制空心六角块铺成,坡脚采用砼底格埂,坡顶采用砼排水沟,坡面设砼排水沟、斜格埂和腰埂,腰埂将坡面分为上、下两节。绿化范围:南堤内坡,长840m,坡比1:3,顶高程▽8.0,底埂高程▽2.0,腰埂顶高程▽5.0;北堤内坡,长630m,坡比1:3,顶高程▽8.0,腰埂顶高程▽6.0,腰埂以下为砼坡。
2.现场条件
该工程表层地质为粉砂性壤土,其稳定性较差。夏(冬)季,平均气温比内地高(低)3℃~5℃。汛期受季节性影响更加明显,内地小雨,这里就是中到大雨;内地中雨,这里就是大到暴雨;内地大到暴雨,这里就是大暴雨到特大暴雨。附:2011年汛期六角块坡面被雨水冲刷演变过程图(原南堤内坡六角块面留土面→雨水冲刷露面→局部损坏→完全损毁,共塌陷540m ,损失严重)。
3.调研情况
为吸取上年教训,我们对本地区沿海类似工程的绿化情况,进行调研,同行现场介绍狗芽根、三叶草、高羊毛、碱茅、结缕草、麦冬等常规品种虽有其优点,但不足之处明显,如下图所示。
为实地验证和总结, 2012年4月4日采用以上草籽试种,5月13日发现多处无苗芽,7月25日,大部枯死。如下图所示。
4.实施纲要
本工程拟建草坪框格内填土,虽为内地调来的耕植性粘性壤土,但经2011年冬季和2012年初春的冻结和溶散,其坡下的盐碱早已上升,腰埂以上PH值在8.0~9.0之间,腰埂以下PH值在9.0以上;其土壤贫瘠,而且非常干燥;如下图所示。
因此,选用草籽要满足土质、天气、时间三大要素。按沿海地区植被生长特点要求满足:常年耐碱、夏季抗旱耐湿、冬季抗冻耐寒;按坡面防护时间要满足:发棵快、长势旺、密度高、遮雨效果好。最终达到工程绿化、汛期防雨水冲刷(不塌陷、不塌方、六角块不损坏)的双重作用。
4.技术创新
借鉴2004年淮河入海水道海口闸等工程的沿海绿化经验,谷源远同志于2006年6月主笔《沿海绿化工程的技术创新》,在“首届江苏省青年科学家年会”上得到行业专家的充分肯定,并被年会受录;此后,与国内一家绿化种植场合作,建立“基地”进行研究。对国内、国外草籽进行试验比较,进行混合改良,在自然环境下,进行四季野练,取得一定成效;在进行本工程绿化实施前,又得到建设单位的支持,与参建单位一起,对大丰市沿海绿化项目调研,并吸取当地村民农作物种植的经验;提出“双改三助四防”的技术创新,于2012年4月下旬播种,在6月下旬成功建坪,取得良好效果。
其主要工艺流程为:灌水改良→化学改良→坡面整理→浸种参砂催牙→盖草帘浇水保湿→见苗芽后揭帘(使其幼苗在光合下成熟)→浇水助长→初建坪后撒稻草护根(保湿助长)→除害(保护草坪生长)→建坪
5.“双改”技术措施
“双改”就是对传统草籽进行技术改良,采用自行培植的综合型草籽进行种植;对土壤PH值,通过灌水压碱和化学改良进行土壤PH值控制,把土壤PH值控制在6.5-7.5之间,避免碱重烧苗。
5.1草籽改良
2006年以来,“基地”按照我公司指定的技术方案和实验计划,采用某国进口草籽进行混合改良,以多品种杂交,研制出适应沿海重碱区生长的综合型草籽。该品种是冷季型和暧季性的复合品种。具有冬季抗冻、耐寒;夏季耐高温;抗碱性较好、抗病虫害能力强等物点。一年四季常绿。对肥料反应明显,出苗迅速,建植非常快,夏季密度大,地面覆盖效果好。草籽质量无陈货、无虚皮、无虚壳、无胞衣、无参砂、无其它杂质,实际出芽率在85%以上。
5.2改良土壤PH值
5.2.1初期水利改良
实践证明:采用水利改良对土壤可起到淋盐防盐作用,有效地淋洗土壤中的盐分,降低土体特别是表层土壤中的盐分含量,为植物正常生长提供良好的土壤环境条件。在开工初期,我们采用可饮用水,对坡面灌水压碱3遍,润土深度达30~50cm,在汛前每天下午浇水助长1次,润土深度≥15cm。
5.2.2种前化学改良
播种前,采用化学改良防盐措施,可以有效地抑制土体中特别是表层土壤中的盐分含量,降低土壤PH值。而本工程土质有机质含量极低,种植时必须对种植范围内的土壤上足改良基料和基肥,并力求匀布。
传统改良方案:采用硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉、硫酸亚铁(黑矾)等进行土壤改良,再采用硫酸甲型基肥助长。因此,化学改良料不具备基肥效果,基肥又不具备化学改良效果,且成本较高。
经比较分析,选用某国技术生产的复合肥(N-P2O5-K2O,16-16-16,48%)进行土壤化学改良,用量150kg/亩,将土壤PH值有效地控制在7.5 以下,以确保草籽出芽和生长。由于坡面灌溉用水,肥料极易流失,因此,在其生长期每隔15天,施肥一次(用量50kg/亩);在草皮反枯反黄时,及时补肥,用量因地置宜,以保证其良好的生长,使其草面和根茎能在汛期发挥良好的护坡作用。
5.2.3种后水利改良
在草苗出芽期、生长期,逐日洒水,淋洗表层土壤盐分,使土壤表层的PH值,在日常淋水中,不断下降,解决了碱重烧苗问题。在蒸降比较高的旱季,再根据土壤盐分动态状况,提高灌溉率,以保证有充分的水量淋洗压盐。灌水压盐过程中,避免大水漫灌,以免造成水量导致的复合肥料损失和土壤流失。
5.2.4 PH值变化分析
根据试验点的各期PH值观测原始记录,在水利改良和化学改良的双重作用下,土壤的PH值得到有效改善。附:各期PH值观测原始记录图。
经对各部位PH按各个时期统计分析,坡面腰埂以上PH值从8.83(南堤)和8.93(北堤)降至6.54(南堤)和6.68(北堤),下降值2.4;坡面腰埂以下PH值从灌水改良前现场简便测定,到灌水改良二遍后的8.88降至6.74(成果申报前的最小值),下降值2.27。这一效果的形成,为草坪的生长和后期管护,提供了良好的土质环境。附:各期PH值变化分析图。
6.“三助”工艺要求
“三助”就是种前浸种、参砂催牙、翻土播种并培土助长;种后盖草帘、浇水保湿助长,并适时揭帘;最后在高温季节再撒草护根助长。
针对“三助”特点,按主要技术要领归结为“八大流程”:浸种(约6小时)→参砂催牙(12小时即露芽头,≤3mm前播种入土)→翻土播种并培土助长(种入土深度,5.0cm≤h≤7.0cm)→盖草帘浇水(小苗全天保湿,浇水要均匀要透彻,中午避免洒水)→揭帘养护(小苗顶出草帘,但拉帘时苗不被拖夹损害为宜,此时出苗率约90%,浇水入土≥15cm)→夏季撒草护根(撒匀不压苗,降低高温高蒸烧苗,也阻隔暴雨冲刷坡面表土)→沟内注水保湿(要防溢满过度成淋沟伤坡)→汛期备草帘防雨水冲刷塌坡。附流程照片。
在“八大流程”中,由于草坪水份受气候变化的蒸腾率和坡面的流失率影响明显,草坪保湿尤其重要。而海边无淡水区,我们的措施为:在育种、出芽期,采用洒水车运饮用水浇灌;在草坪生长期,采用洒水车、人工配合汽油型水泵,直接从闸内港道中抽取水浇灌、保湿、助长;值得注意的是,由于坡顶砼排水沟在日照下,干燥、高热,使坡顶向下1.5m范围内的草坪,正常处于旱、热状态,苗芽枯死现象严重,经研究,分别采用双层草帘和加厚稻草保湿,并对排水沟注水、溢水,使其外坡具有一定的湿度,取得良好效果。经现场观察表明:草坪保湿与不保湿具有明显差距。
非保湿区,在生长期出苗不齐,稀疏、秃斑、白皮较多,2012年6月13日尚不能建坪;8月8日基本建坪时,叶片长10-15cm,未见藤条,且枯黄、偏狭。附:现场观察照片。
保湿区,在生长期出苗茂盛,2012年6月13日已建坪,并具备护坡防汛条件,较非保湿区要提前33天;7月6日满坪时,叶片长度15-27 cm,藤条35-58cm,不仅将六角块完全覆盖,而且开始伸过斜格埂交叉覆盖。附:现场观察照片。
经对保湿区与非保湿区的干燥深度进行测定和统计分析,日常气候环境中,在2cm~5cm土层干燥区间,保湿环境土壤最大含水率从9.39%下降至6.38%,不保湿环境土壤最小含水率从6.34%下降至1.31% ;实验表明,在露天环境下,当土壤干燥至表层下5cm时,土壤含水率只有1.31%;稻草覆盖区的土壤含水率还在6.38%。如保湿区与非保湿区环境分析图。
7.“四防”养护要点
“四防”就是防虫害,防动物践踏,防缺肥,防灌浇水PH超标。
1)适时防害:雨季是防病虫害的关键,虫害一旦产生,草坪会出现枯黄、萎缩、死亡,拖过治疗期,想救也没有办法,因此,不能掉以轻心,应做好观察记录,早发现,早防治。
2)保育生长:生长期对杂草每月修剪1次,并要严防人为践踏或动物啃食。值得注意的是,立夏前后的小蟹群打洞、钳草,破坏性极强,要即时灭害。
3)适时追肥:除上文已介绍的复合肥外;期间用尿素追肥四次,每次≥20g/m2。
4)适时管水:由于绿化生长期用水是闸内港道水源,俗称阴阳水,它有上游来的淡水,又有开闸涨潮暗涌的海水,以及土壤内屯积的碱性物分解到港道水质中,如果洒浇的水质PH超出草坪生长要求,将会导致严重后果,因此,必须对浇洒用水坚持先测后用,确保PH值PH≤7.0。
8.技术总结
绿化工程技术要点概括如下:优选草籽品种,确定种籽用量;坡面灌水压碱,巧用基肥改良;种前参砂催牙,种时控制深度;出苗揭开草帘,保育浇水助长;注意观察虫害,及时用药防治;旱时洒草保湿,时时测试水质;适时开展追肥,不忘按时修剪;维护不离现场,当防动物践踏;加土补缺过冬,来年又见绿坪。
9.实际效果
该新技术、新材料于2012年4月运用川东闸下移工程,目前草坪长势旺盛。它从培植草籽、加强管护、洒水和复合肥改良土壤PH值出发,切实解决了草坪抗盐碱、抗海风、抗旱、抗冻及抗强湿等一系列问题,对沿海绿化工程设计施工,具有一定的借鉴价值和推广应用价值。
参考文献
[1] 江苏盐城水建川东闸下移工程绿化施工方案
[2] 建设部CJ14-86.城市园林苗圃育苗技术规程
[3] 建设部JJT82-99.城市绿化工程施工及验收规范