樹穴保水防滲技術應用分析
時間:2022-07-25 09:22:24
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摘要:在干旱、少雨、蒸發(fā)量大的北方地區(qū),線型綠化工程中苗木一次性種植成活率普遍不理想,或是日常管養(yǎng)難度較大,伴隨一定的風險性。文章在闡述相關保水防滲理論的研究基礎上,結合具體實例,就樹穴保水防滲漏技術的研究與應用進行探討。結論指出,利用新材料、新工藝,創(chuàng)新傳統(tǒng)工藝流程,使用可降解地膜與高分子保水劑搭配,可以有效提升苗木成活率,降低種植養(yǎng)護成本,并節(jié)約所需資源。
關鍵詞:樹穴開挖;可降解地膜;高分子保水劑
北方地區(qū)幅員遼闊,大部地區(qū)土質多為砂質偏堿性,具有良好的透氣性,透水、保水性較差的特點。排除極端天氣,普遍年均降雨量小于600mm,加之日照時間長,蒸發(fā)量大,由于按需開發(fā),導致地下水位普遍偏低。在園林綠化領域中,新植批量苗木,特別是線型工程,?;铕B(yǎng)護投入巨大[1]。苗木一次性種植成活率不理想,尤其是高速公路項目,建成通車后,車流量急劇增加,所需綠化養(yǎng)護成本投入也隨之增加,同時在養(yǎng)護過程中存在較大的安全隱患[2]。構建節(jié)約型社會,合理利用資源,減小風險成為當下新時代發(fā)展的主旋律。結合北方地區(qū)氣候和土壤條件將新材料、新技術運用到北方在建高速公路中,是時代賦予建設者的使命。
1前期調研
2016年葛洲壩集團在山東省相繼投資建設三條高速公路,總長度超200km。在前期路基與橋梁施工中,水資源匱乏的矛盾凸顯,干旱期野外施工駐點生活用水無法保證正常供給,對下一步高速綠化施工提出極大的挑戰(zhàn)。通過對在建高速沿線走訪與觀察,沿線穿越山地及大量的耕地,農作物對水的需求量巨大,相對固定的水源、取水點距離遙遠,取水流量小,農作物種植與管護依然沿用傳統(tǒng)模式,以抽取地下水為主導,覆蓋地膜保濕為輔助。遇極端干旱天氣,為了保證收成,沿線村民過度抽取地下水,致使地下水位持續(xù)降低。線型綠化工程中,苗木種植的成活率是關系工程成敗的關鍵,所種植的苗木保活養(yǎng)護成為重中之重。作為專業(yè)園林施工企業(yè),利用有限的資源,合理利用,從高風險中解放出來是此次研究的方向。
2研究內容和實施方案
2.1研究內容
(1)傳統(tǒng)施工工藝。傳統(tǒng)技術方案流程為挖樹穴→苗木栽植→澆水養(yǎng)護,是園林綠化常規(guī)技術方案,栽植后需高頻次地澆足澆透水3次以上,如遇干旱期,則需高頻次澆足澆透水3~5次以上,苗木的成活才有一定保障[3]。經分析,傳統(tǒng)技術方案在該項目實施過程中存在以下弊端:沿線水源稀缺,水車往返路途遙遠,澆水頻次無法保證;一旦遇上搶工期或節(jié)假日,大批量的苗木將因無法及時養(yǎng)護而死亡,造成重大經濟損失;高速公路綠化為線性工程,養(yǎng)護人員的技術水平和責任心決定了澆水質量,全過程動態(tài)的澆水質量難以保證;綠化施工屬于高速公路工程的末道工序,通車運行期澆水養(yǎng)護階段性的封路不可避免地影響交通,澆水養(yǎng)護作業(yè)人員和路面正常駕乘人員面臨巨大的安全風險,極易引發(fā)交通事故[4]。(2)樹穴保水防滲技術可行性分析。北方廣大農村農作物種植等勞作過程歷來采取播撒種子后覆蓋塑料薄膜應對早春溫差和水分蒸發(fā),此傳統(tǒng)方法在北方地區(qū)造成大量難以降解的白色污染,與國家生態(tài)大保護政策相悖。部分園林施工企業(yè)在施工的段面內照搬傳統(tǒng)手法,將塑料薄膜換為環(huán)??山到獗∧?,苗木成活效果并不理想。根據實地觀察及分析,農田地勢平坦且長年反復耕作,深層土壤已具備一定的保水能力,僅需覆蓋薄膜降低蒸發(fā)量即可維持生長所需的水分;而線型高速公路綠化施工部位基本為中間分帶、填方邊坡和挖方碎落臺,回填的是松散沙質土壤,根本不具備農田的地勢、土壤結構和小環(huán)境等良好條件,只做簡單復制,不具備長期耕作農田的基本環(huán)境,苗木成活無從談起[5]。
2.2實施方案
綠化種植施工樹穴完成挖掘后,先行墊下新型環(huán)保的可降解無殘留薄膜(在常溫空氣中降解時間在30~45d),并在種植苗木覆土的同時,施撒一定量的高分子保水劑,從而建立起新植苗木地下部分底部保水、周邊防滲原始構架[6]。通過適當增加苗木種植深度,可不受地上部分日照、風干的影響,減少養(yǎng)護施水頻次,合理利用有限的水資源,從根本提高了苗木一次性種植成活率。以山東省內在建的3條高速公路中間分車帶防眩目苗木種植為例,具體施工流程如下:挖樹穴(比正常樹穴加深20~30cm)→鋪墊可降解薄膜(呈鍋底狀)周邊隆起10cm→回填拌有高分子保水劑(25~30g)的種植土→栽植苗木→回填拌有高分子保水劑的種植土在植物土球周邊→圍水堰→施澆足量定根水→隨后進行封窩密實→日常養(yǎng)護巡視防止倒伏。具體實施方案如下。(1)挖樹穴施工。在挖掘過程中,樹穴直徑應比所植苗木土球直徑大60~80cm,開挖深度應比所植土球厚度大20~30cm。注重防止樹穴周邊松土坍塌,如出現坍塌,及時清理并闊穴,滿足樹穴設定尺寸即可。(2)鋪設可降解地膜。選擇優(yōu)質可降解地膜,并附有產品認證。首先根據樹穴底部尺寸提前裁剪與底部類同的形狀,邊緣部分擴大10~12cm,人工鋪設,對邊緣以粒徑較大土塊放置或用竹筷扦插予以暫時穩(wěn)定。檢查已鋪設地膜,周邊隆起部分保持在相對同一高度,與底面的高差約10cm即可。(3)回填種植土。在回填土前,選擇土質細粒的土壤為宜,按每個30g/樹穴的用量,均勻施撒、拌和,回填底部厚度控制在與地膜邊緣隆起處持平后,再增加5cm厚的回填土整平。檢查地膜隆起部分是否在回填過程中受損,一旦發(fā)現,需就地彌補復位[7]。(4)苗木的種植。在苗木種植過程中要遵守輕挪輕放的原則,放入樹穴定位后,多人配合扶正苗木,避免過激操作損壞原始土球或者樹穴底部已鋪設降解薄膜造成不均勻位移,影響后期保水作用的發(fā)揮。(5)回填拌有高分子保水劑的種植土。優(yōu)選質地細粒的種植土壤作為種植回填用土,在種植回填過程中,人工均勻逐步施撒,當回填至苗木土球頂部時,確保足量施撒完畢。之后再回填10cm厚的種植土,全面覆蓋苗木土球。逐株檢查扶正并密實種植土,使回填的種植土與苗木土球充分結合,無縫隙。(6)圍水堰。這是一種類似在田間起隆保持灌溉水流不外溢的做法,以新植苗木樹干為圓心,半徑為30cm,深度為25cm。用鍬起隆,形成水圍堰,為下道澆水工序做好相應的準備。(7)施水作業(yè)。澆水作業(yè)是此次研發(fā)的關鍵點,施水作業(yè)需安排責任心較強的員工,按技術交底內容不折不扣地組織實施。作業(yè)時控制出水量,不宜過大,圍繞新植苗木徐徐施水,遇水圍堰透水及時修補封堵,以5株苗木為一個施水單元,反復數次,充分使定根水澆灌足量,遇苗木傾斜、倒伏應立即扶正,同時增加回填土,保證苗木直立滿足種植要求。(8)封窩密實。在施水作業(yè)完成12h后組織實施,觀察樹圍堰內水痕跡已干,此時苗木底部與土球周邊高分子保水劑已充分吸水至飽和狀態(tài)后,用鐵鍬將周邊干性土壤回填至樹圍堰內,回填厚度控制在5~8cm,起到隔離分層、防止水分蒸發(fā)的作用[8]。(9)巡視巡察。完成上述各道工序后,立即組成巡視巡查小組,主要是檢查因風向變化導致的新植苗木的傾覆,發(fā)現后隨即扶正,并對根部進行密實處理。
3難點及解決方法
(1)課題研發(fā)難點。①如何控制樹穴的開挖深度;②可降解地膜在樹穴內鋪設后如何有效定型,以及如何使回填過程中不發(fā)生變形;③如何控制種植土與高分子保水劑拌和的均勻度。(2)解決方法?,F場施工人員嚴格按技術交底內容把關執(zhí)行,復檢過程由工程管理方自行組成,通過對每個樹穴的細致檢驗把控獲得所需的樹穴尺寸,以滿足后續(xù)工序的要求??山到獾啬さ匿佋O是該課題的創(chuàng)新點,是防止水分滲漏的關鍵所在。鋪設呈鍋底狀是保水效能發(fā)揮的基礎,采用大粒徑土塊壓實或竹筷予以扦插固定,是解決可降解地膜鋪設后防變形的有效方法。高分子保水劑為白色晶體狀,每樹穴底部、土球周邊用量均為30g,均勻度的控制是重點。底部回填土量較少,人為控制簡易,即回填5cm后單次均勻分撒30g,再回填5cm厚的種植土。種植苗木時,土球周邊回填土分3層填至土球頂部,每層回填厚度10~15cm,每層分撒10g高分子保水劑,從而實現對苗木根系的持續(xù)水分供給。
4過程檢測
3條高速完成共計1000株中間分車帶蜀檜苗保水防滲漏試驗段苗木種植施工后,進入試驗檢測階段,分別在3條高速的數個實驗段面內設立多個觀察檢測網絡,對?;钇?、生長期苗木土球內部、周邊的土壤濕度進行了綜合的統(tǒng)計,數據相對完整。(1)土壤濕度檢測。經過對苗木保活期持續(xù)跟蹤監(jiān)測,第一次澆灌定根水后再無澆水管養(yǎng)作業(yè)。5~30d后得到的檢測值土壤濕度平均值為22%~41%,所植苗木平均成活率在93%以上。31~60d后土壤濕度平均值在18%~37%,苗木生長勢良好,保持原有成活率在93%。(2)用材降解、分解檢測。通過對監(jiān)測數據分析比對,在苗木?;钇趦仁褂每山到獾啬ざ档?,分層施撒高分子保水劑后,可降解地膜在土壤中降解速度明顯放緩,最終降解完成時間為60~75d。高分子保水劑也在土壤中緩慢分解,120d內保水作用可達到原有保水的70%左右,滿足植物生長土壤濕度17%~44%的最佳環(huán)境,所施加的可降解地膜、保水劑對土壤無任何環(huán)保類隱患,達到國家環(huán)保要求,新植苗木根系生長健康,長勢健壯。試驗達到了預期目的,為下一步應用與大范圍推廣奠定了理論基礎。
5技術總結
在實際施工中,園林企業(yè)應積極運用新材料、新工藝,結合干旱缺水地區(qū)的資源現狀,創(chuàng)新傳統(tǒng)施工工藝,增加可降解生態(tài)薄膜、高分子保水劑等材料和少量人工。綜合來看,該課題達到了保護環(huán)境、節(jié)約水資源、降低苗木種植施工及養(yǎng)護綜合成本的目的,保證了苗木成活率,適應了新時代建設節(jié)約型社會、安全運行的要求。
6結束語
隨著課題研發(fā)的成功,2019年葛洲壩集團在山東省內3條高速公路綠化工程同步按此方法推廣實施綠化種植施工,恒定了苗木一次性種植的成活率,樹立了企業(yè)良好的專業(yè)形象。此項技術的沿用是對傳統(tǒng)園林綠化苗木種植方式方法的創(chuàng)新與改良,并不局限于線型、塊狀的園林綠化工程,也可在荒山綠化、人工造林、沙漠治理、石漠化治理等領域推廣應用。
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作者:邱軍 胡強紅 夏舒沛 周成文 鄒博文
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