隨著國民經(jīng)濟的迅速生長，水利水電建設(shè)也相應(yīng)迅速生長，新建的各種水利水電工程、江河堤壩、公路邊坡、住民住宅小區(qū)等等，都需要舉行保持水土和護坡綠化工作，防治水土流失，美化環(huán)境?！端帘３址ā返诙碌谑艞l劃定：建設(shè)項目中的水土保持設(shè)施必須與主體工程同時設(shè)計，同時施工，同時投產(chǎn)使用。因此，利用噴灌技術(shù)舉行水力噴播草種技術(shù)研究和應(yīng)用，是水利工程快速植草護坡綠化、防治水土流失的有用手段。
1水力噴播草種技術(shù)
1.1水力噴播草種原理
水力噴播草種技術(shù)是通過機械噴播草種取代身工栽植草皮的先進技術(shù)，是噴灌技術(shù)在工程上的詳細應(yīng)用。原理與噴灌技術(shù)相同，都是利用壓力將帶有草籽的液體噴射出來，到達噴播目的。對于土質(zhì)龐大、土壤松軟、不平展或者坡度較大，不宜鋪種草皮的地方，都可以舉行水力噴播。水力噴播是生物工程、機械工程、水力工程及植物生長幫助材料等相結(jié)合的多學科的綜合性技術(shù)，是噴灌技術(shù)的應(yīng)用。將草種、紙漿、粘合劑、肥料、水等按一定比例投入噴播機水箱，經(jīng)過動力機和水泵加壓，噴播到需要植草護坡的坡段上或其他的條件下發(fā)芽出苗，將需要植草的坡段覆蓋，到達防治水土流失。
1.2生物工程原理
草種噴播到土壤里，發(fā)芽生長成苗，種子是否能夠萌發(fā)，一是種子自己是否具備了萌發(fā)的條件，二是外部環(huán)境條件是否使它能夠萌發(fā)，即有一定的溫度、水分和氧氣，這是缺一不能的條件。
1.3機械工程和水力工程原理
噴播機是由汽油機、水泵、水箱、管道、噴頭組成，然后裝在汽車上運行。
我們使用的噴播機水箱容積為1.6m3，水泵流量為4m3/h，水管長50m，噴頭射程為5～10m，將汽油機發(fā)生的機械能傳送給水泵，釀成高壓水流，通過管道及噴頭噴射出去。水泵形成的高壓水流將草種噴射到土壤里，水流噴射的形狀和效果取決于水壓力及噴咀的形狀和面積，噴咀的形狀做成“一”字形，噴射出的雨滴落地形狀為圓弧形，即“⌒”。雨滴當量射程為：R=f/d.H，其中f為射程系數(shù)，d為噴咀當量直徑，H為噴咀壓力。在f和d一定條件下，R隨H的變化而變化，由于水流速度大，射程遠而且寬，因此效率為人工的幾十倍，且噴播均勻，附著力強，質(zhì)量好，可以大面積噴播。
1.4植物生長幫助材料
噴播草種歷程中，需要附加紙漿保護草種，保水劑和固結(jié)劑促進草種發(fā)芽，將草種、紙漿、保水劑、固結(jié)劑、肥料按一定比例投入水箱，根據(jù)不同土質(zhì)、坡度、表土松散程度和天氣等因素，采取不同的比例，使草種盡快發(fā)芽生長和蔓延。
2021年我們從香港引進了1臺噴播機，以及入口草種，接著舉行試驗研究，該項技術(shù)的研究應(yīng)用在我國尚屬首次，經(jīng)過多年的研究應(yīng)用，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
2水力噴播試驗及噴播技術(shù)推廣情況
2.1草種發(fā)芽試驗
試驗草種有百慕達草和百喜草，均從澳大利亞入口。百慕達草屬多年生緩慢生長草類，能夠在多種土壤中生長，適應(yīng)性強，是防治水土流失的草類。百喜草兼具種子和無性繁殖能力，生命力強，耐高溫，適宜砂壤土、壤土生長。取百慕達、百喜草各100粒，設(shè)置5個重復(fù)試驗，采取常規(guī)浸種催芽法，溫度在30～33℃之間，全期發(fā)芽時間為20天，經(jīng)測試，百慕達草發(fā)芽率為65%，第5天達發(fā)芽高峰，百喜草發(fā)芽率為72.3%，播后10天即可達發(fā)芽高峰。
室內(nèi)草種子發(fā)芽生長需水試驗效果如下。
播后缺水1天，第2天復(fù)水后舉行不缺水管理，種子可以發(fā)芽生長。
播后缺水2天，濾紙全干，第3天復(fù)水后正常管理，種子推遲發(fā)芽，發(fā)芽率顯著下降。
播后缺水3天，第4天復(fù)水后正常管理，種子所有不發(fā)芽。
長出第1片完整葉，第2片剛長出針狀時缺水1天，草苗仍可以生長，缺水2天草苗枯死。
有2片綠葉，第3片剛長出針狀時缺水2天，第3天復(fù)水后草苗能成活，出葉速度減慢，缺水3天草苗枯死。
第3片綠葉形成以后，可以缺水4～5天，草苗仍可生長。
草種從發(fā)芽、出苗、長苗、成苗(均勻有4片葉的苗)這一歷程，稱為一個試驗周期，室內(nèi)溫度和水分養(yǎng)料等都比較適宜，生長周期短，一個周期約需20～25天，室外現(xiàn)場試驗，周期長一些。
2.2室外小面積水力噴播試驗
選擇室外面積為500m2的試驗小區(qū)，以赤紅壤鋪墊，厚度為8cm，采取百慕達草和百喜草兩種，1∶1比例草種混播，用量為11g/m2，干紙漿100g/m2，保水劑0.5g/m2，復(fù)合肥0.5g/m2，將上述配料用噴播機噴播到小區(qū)1號，接著舉行肥水管理，土壤相對濕度保持在50%～70%之間，經(jīng)測試，草種發(fā)芽率為70%，4片以上草苗高達5～8cm，覆蓋率為95%，試驗周期為3天，試驗效果比較滿足。
2.3大面積水力噴播應(yīng)用實例
根據(jù)水力噴播技術(shù)的試驗研究成果，以及現(xiàn)實工程保土護坡綠化建設(shè)的需要，我們在惠州大堤、廣蓄電站、東深供水三期擴建工程、飛來峽水利樞紐等工程舉行了水力噴播，取得了較好的效果，下面劃分介紹上述工程應(yīng)用情況。
2.3.1惠州大堤
惠州大堤是通過機械碾壓加寬加高原有堤段，于2021年7月建設(shè)完成，堤段土質(zhì)為紅色粘土，土質(zhì)板結(jié)瘦瘠，保水性差，下雨粘糊，水土流失，晴天硬如石，灰塵飛揚，因此需要舉行護堤綠化，采取水力噴播草種技術(shù)管理水土流失。該堤段坡長8～23m不等，坡度為1∶2.5，噴播前沿等高線挖松表土3cm，采取百慕達、百喜草播，將草種、肥料、紙漿、保水劑等按比例夾雜噴播。噴播草種期間正值高溫干燥季節(jié)，降雨量少，日蒸發(fā)量高達5mm，因此水分管理工作是十分重要的環(huán)節(jié)，每天用噴播機淋水，經(jīng)過3個多月的管理，噴播草種所有成活，草苗覆蓋率高達61.8%。草苗出葉數(shù)及分枝數(shù)比較高。惠州大堤經(jīng)過水力噴草，防止了新堤壩的破碎、滑坡及水土流失，綠化了堤壩，對坡地的良性循環(huán)有顯著的效果。
2.3.2廣州抽水蓄能電站環(huán)山公路護坡綠化
廣州抽水蓄能電站環(huán)山公路陳禾洞路段于2021年建成，該路段長4km，公路兩頭邊坡尚未植草覆被，受電站的委托，我們于2021年3月對該路段舉行水力噴播草種。陳禾洞路段高程為珠江基面656.15～850m，坡度40°～70°，坡長10～60m，該路段內(nèi)挖方和填方的土壤質(zhì)地比較龐大，土壤瘦瘠，保水力差，短期內(nèi)各種草木植物較難生長，又不宜鋪種草皮，因此，采取水力噴草舉行護坡保土綠化，防止水土流失美化環(huán)境。
根據(jù)陳禾洞詳細情況，不同坡度的坡面，采取不同的措施。噴播面積合計11241m2，由53塊大小不等的坡面組成，噴播時間從3月20日到5月8日止，草苗覆蓋率到達80%，噴播前先松表土，坡度較大的地段適當增添草種量和其他幫助材料，使草種噴灑均勻，附著力強，使其較快發(fā)芽生長。生長期間加強肥料、水分管理，適當增添肥料用量，采取噴草機淋水，保證草苗有足夠的水分，均勻每棵草苗長葉7～8片，多的達10片，一般長5片葉時草苗開始分枝。該路段噴播期間適逢春天，正是草苗生長季節(jié)，以是草苗生長均勻，得到了較好的效果。
2.3.3深圳東深供水三期擴建工程1號支洞坡面護坡綠化
深圳東深供水三期擴建工程1號支洞是為開挖供水隧洞而建設(shè)的，1號支洞作為以后檢驗工程和旅行而保留，因此1號支洞坡面需要護坡綠化，防止水土流失。
1號支洞洞面及洞口以外的交通道是沿山開挖而成的，坡面都是光禿禿的紅土坡面，交通道兩旁坡度從39°～86°不等，洞面是開挖凹進去的馬鞍形，坡度從32°～69°不等，總面積7500m2，坡面土質(zhì)堅硬，降雨引起水土流失，形成不少的沖溝，而且很難在坡面上種樹或鋪種草皮，為了穩(wěn)定坡面，防止水土流失，我們于2021年4月對坡面舉行水力噴播草種。
由于交通道一旁坡面坡度較大，直接噴播難以成活，為此，采取噴播和穴播相結(jié)合，即在坡面上打穴洞，規(guī)格為長寬深各10cm，穴洞之間為品字形，中心距為30cm，穴洞內(nèi)松土5cm，然后播種，覆蓋少許土壤，草種采取百慕達草和百喜草，按相同重量比例混播，在此基礎(chǔ)上噴播草種1次，其他坡度較小的采取噴播方式。噴播和穴播相結(jié)合的坡面草苗生長良好，蔓延快，基本上覆蓋了清閑，其他噴播的地方覆蓋都比較好，覆蓋率75%以上，大部門草苗長出5片葉以上。
噴播和穴播相結(jié)合的設(shè)施對草種發(fā)芽有著不同的效果，不同土質(zhì)對草種發(fā)芽有著不同的影響，草種有無覆土也有影響，不同水分管理影響草種發(fā)芽。
實踐證實，坡度較陡，不宜直接噴播草種的地方，采取穴播和噴播相結(jié)合，依賴草苗分枝蔓延，到達覆蓋坡面是可行的。1號支洞交通道一旁的坡面原有的沖刷溝，溝深有的達2m，寬3m，采取噴播穴播相結(jié)合，草苗生長興旺，有用地防止沖刷溝繼續(xù)延伸，防止新沖刷溝的形成，原來光禿禿的坡面披上了綠裝。
2.3.4飛來峽水利樞紐左岸水力噴播草種護坡綠化
飛來峽大壩左岸是原有山頭經(jīng)開挖后剩下的山頭，表土覆蓋松土，下雨受到雨水沖刷，形成許多水溝，水土流失嚴重，因此，需要舉行水力噴播草種。2021年8月7日開始舉行噴播，經(jīng)過一個半月的養(yǎng)護，草苗覆蓋率到達95%，生長興隆，下雨后沒有再發(fā)生沖刷溝，整個坡面綠色一片，效果很好。
3結(jié)語
水力噴播草種技術(shù)是根據(jù)草種生長的特點，利用噴灌技術(shù)原理，采取機械化作業(yè)的一門新技術(shù)，是水土保持、護坡綠化、美化環(huán)境的一種有用措施和方式。具有顯著的生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益。水力噴播技術(shù)有如下特點。
噴播速度快，可以舉行大面積噴播，成活時間短，2個月左右基本上覆蓋。人工鋪草皮一般要1年以上才能覆蓋，大面積鋪草皮難度大，速度慢，效果不如噴播好。不受地形、土質(zhì)條件限制，土質(zhì)龐大、凹凸不平、坡度較陡均可以采取水力噴播草種技術(shù)。
水力噴播草種不僅能使光山禿嶺披上綠裝，改善環(huán)境小天氣，而且通過草群壯大根系把土壤下層渙散的土壤養(yǎng)分吸收和蘊蓄起來，通過草叢的枯萎和土壤的團粒結(jié)構(gòu)，提高了土壤肥力。同時植被能截留降水，減緩地表徑流，增添土壤入滲量，具有良好的蓄水保墑效能，同時改善了當?shù)氐男√鞖?，提高了地面濕度，降低了表土溫度，有利于植物的生長和發(fā)育。而且水力噴播投資少，奏效快，比人工鋪草皮顯著削減人力物力，速度快。
水力噴播草種技術(shù)不僅實用于江河、堤圍、土壩、邊坡、公路等植草、保土、護坡、綠化，也實用于城市綠化，如運動場、住宅小區(qū)、道路、公園等公然場合的綠化，應(yīng)用比較普遍，前景廣漠。