1.1　水力噴播草種原理

　　水力噴播草種技術是通過機械噴播草種代替人工種植草皮的先進技術，是噴灌技術在工程上的具體應用。原理與噴灌技術相同，都是利用壓力將帶有草籽的液體噴射出來，達到噴播目的。對于土質復雜、土壤松軟、不平坦或者坡度較大，不宜鋪種草皮的地方，都可以進行水力噴播。水力噴播是生物工程、機械工程、水力工程及植物生長輔助材料等相結合的多學科的綜合性技術，是噴灌技術的應用。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，達到防治水土流失。

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)，一是種子本身是否具備了萌發(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，這是缺一不可的條件。

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1.6 m3，水泵流量為4 m3/h，水管長50 m，噴頭射程為5～10 m，將汽油機產生的機械能傳送給水泵，變成高壓水流，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，質量好，可以大面積噴播。

1.4　植物生長輔助材料

　　噴播草種過程中，需要附加紙漿保護草種，保水劑和固結劑促進草種發(fā)芽，將草種、紙漿、保水劑、固結劑、肥料按一定比例投入水箱，根據(jù)不同土質、坡度、表土疏松程度和氣候等因素，采用不同的比例，使草種盡快發(fā)芽生長和蔓延。

　　1989年我們從香港引進了1臺噴播機，以及進口草種，接著進行試驗研究，該項技術的研究應用在我國尚屬首次，經過多年的研究應用，取得了較好的經濟效益和社會效益。

 

2.1　草種發(fā)芽試驗

　　試驗草種有百慕達草和百喜草，均從澳大利亞進口。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，設置5個重復試驗，采用常規(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。

　　室內草種子發(fā)芽生長需水試驗結果如下。

　　播后缺水1天，第2天復水后進行不缺水管理，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天復水后正常管理，種子全部不發(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(平均有4片葉的苗)這一過程，稱為一個試驗周期，室內溫度和水分養(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500 m2的試驗小區(qū)，以赤紅壤鋪墊，厚度為8 cm，采用百慕達草和百喜草兩種，1∶1比例草種混播，用量為11 g/m2，干紙漿100 g/m2，保水劑0.5 g/m2，復合肥0.5 g/m2，將上述配料用噴播機噴播到小區(qū)1號，接著進行肥水管理，土壤相對濕度保持在50%～70%之間，經測試，草種發(fā)芽率為70%，4片以上草苗高達5～8 cm，覆蓋率為95%，試驗周期為3天，試驗結果比較滿意。

2.3　大面積水力噴播應用實例

　　根據(jù)水力噴播技術的試驗研究成果，以及實際工程保土護坡綠化建設的需要，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進行了水力噴播，取得了較好的效果，下面分別介紹上述工程應用情況。

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1990年7月建設完成，堤段土質為紅色粘土，土質板結瘦瘠，保水性差，下雨粘糊，水土流失，晴天硬如石，塵土飛揚，因此需要進行護堤綠化，采用水力噴播草種技術治理水土流失。該堤段坡長8～23 m不等，坡度為1∶2.5，噴播前沿等高線挖松表土3 cm，采用百慕達、百喜草播，將草種、肥料、紙漿、保水劑等按比例混合噴播。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5 mm，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，經過3個多月的管理，噴播草種全部成活，草苗覆蓋率高達61.8%。草苗出葉數(shù)及分枝數(shù)比較高�；葜荽蟮探涍^水力噴草，防止了新堤壩的破裂、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1990年建成，該路段長4 km，公路兩端邊坡尚未植草覆被，受電站的委托，我們于1991年3月對該路段進行水力噴播草種。陳禾洞路段高程為珠江基面656.15～850 m，坡度40°～70°，坡長10～60 m，該路段內挖方和填方的土壤質地比較復雜，土壤瘦瘠，保水力差，短期內各種草木植物較難生長，又不宜鋪種草皮，因此，采用水力噴草進行護坡保土綠化，防止水土流失美化環(huán)境。

　　根據(jù)陳禾洞具體情況，不同坡度的坡面，采用不同的措施。噴播面積合計11 241 m2，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，草苗覆蓋率達到80%，噴播前先松表土，坡度較大的地段適當增加草種量和其他輔助材料，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，適當增加肥料用量，采用噴草機淋水，保證草苗有充足的水分，平均每棵草苗長葉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)，所以草苗生長均勻，獲得了較好的效果。

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的，1號支洞作為以后檢修工程和參觀而保留，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7 500 m2，坡面土質堅硬，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)固坡面，防止水土流失，我們于1992年4月對坡面進行水力噴播草種。

　　由于交通道一旁坡面坡度較大，直接噴播難以成活，為此，采用噴播和穴播相結合，即在坡面上打穴洞，規(guī)格為長寬深各10 cm，穴洞之間為品字形，中心距為30 cm，穴洞內松土5 cm，然后播種，覆蓋少許土壤，草種采用百慕達草和百喜草，按相同重量比例混播，在此基礎上噴播草種1次，其他坡度較小的采用噴播方法。噴播和穴播相結合的坡面草苗生長良好，蔓延快，基本上覆蓋了空隙，其他噴播的地方覆蓋都比較好，覆蓋率75%以上，大部分草苗長出5片葉以上。

　　噴播和穴播相結合的辦法對草種發(fā)芽有著不同的結果，不同土質對草種發(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。

　　實踐證明，坡度較陡，不宜直接噴播草種的地方，采用穴播和噴播相結合，依靠草苗分枝蔓延，達到覆蓋坡面是可行的。1號支洞交通道一旁的坡面原有的沖刷溝，溝深有的達2 m，寬3 m，采用噴播穴播相結合，草苗生長旺盛，有效地防止沖刷溝繼續(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開挖后剩下的山頭，表土覆蓋松土，下雨受到雨水沖刷，形成很多水溝，水土流失嚴重，因此，需要進行水力噴播草種。1997年8月7日開始進行噴播，經過一個半月的養(yǎng)護，草苗覆蓋率達到95%，生長茂盛，下雨后沒有再產生沖刷溝，整個坡面綠色一片，效果很好。

　　水力噴播草種技術是根據(jù)草種生長的特點，利用噴灌技術原理，采用機械化作業(yè)的一門新技術，是水土保持、護坡綠化、美化環(huán)境的一種有效措施和方法。具有顯著的生態(tài)效益、社會效益和經濟效益。水力噴播技術有如下特點。

　　噴播速度快，可以進行大面積噴播，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、土質條件限制，土質復雜、凹凸不平、坡度較陡均可以采用水力噴播草種技術。

　　水力噴播草種不僅能使光山禿嶺披上綠裝，改善環(huán)境小氣候，而且通過草群強大根系把土壤下層分散的土壤養(yǎng)分吸收和積聚起來，通過草叢的枯萎和土壤的團粒結構，提高了土壤肥力。同時植被能截留降水，減緩地表徑流，增加土壤入滲量，具有良好的蓄水保墑效能，同時改善了當?shù)氐男�氣候，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，見效快，比人工鋪草皮明顯減少人力物力，速度快。

　　水力噴播草種技術不僅適用于江河、堤圍、土壩、邊坡、公路等植草、保土、護坡、綠化，也適用于城市綠化，如運動場、住宅小區(qū)、道路、公園等公共場所的綠化，應用比較廣泛，前景廣闊。