浅谈水泥稳定天然材料基层-了解香根草

香根草公路护坡现状、效果及关键技术
卢升鉴1傅恒生2
（1、江西省红壤研究所进贤 331717）
（2、江西省公路学会南昌 330002）
摘要：简述了“神奇之草”——香根草在国际上和国内应用于公路护坡的概况。

从香根草特有的生物学、力学特性等方面入手，论述了香根草固土护坡原理。

应用香根草护坡简单易行、生态效果显著、经济效益可观。

简要提出了香根草公路护坡的关键技术。

关键词：公路工程；香根草；护坡；效果及关键技术
香根草（vetiveria zizanioides）是禾本科香根草属密丛状多年生草本植物。

其抗逆性强、适应性广、速生快长、生物量大、分蘖多、成篱速度快，根系（网状）发达深扎，具优良的力学特性,防冲固土力强，一经种植成篱，既保持水土，还犹如“铆钉”固结土壤保护斜坡。

成为举世闻名的水土保持、固土护坡的“神奇之草”，被国际评估委员会评为全球71项持续发展技术最优秀者[1]。

1．国际应用香根草公路护坡概况
香根草起源于印度，在该国将香根草保护水土，已有二百余年历史。

但一直视其为“草”。

进入20世纪80年代被“重新发现”其“神奇”之处后，才被人们视为“宝”，而越来越受到世界各国的青睐并广为引种。

在其适宜生长的热带、亚热带区域，已有一百多个国家展开研究与应用。

其中，泰国、中国、马来西亚、菲律宾、印度尼西亚、印度、裴济、澳大利亚、中美洲、埃塞俄比亚、坦桑尼亚、尼日利亚等国尤为突出。

美、英、日等发达国家，也在研究与应用的行列中。

研究与应用范畴从农地水土保持、土壤改良，扩展到公路、铁路、江河、渠道、堤坝、建筑等方面固土护坡以及垃圾、污水等污染治理、环境美化等等诸多方面。

在公路建设工程中，应用香根草防治侵蚀稳定边坡，已在引入香根草种植的国家不同程度开展。

就亚太地区而言，马来西亚处于世界领先地位[2]。

自1992年，P.K.Yoon在该国公路护坡工程上就广泛应用香根草。

澳大利亚也于1992年在昆士兰北部非常陡峻的铁路开挖地，严重侵蚀的钠质土上沿等高线试种香根草。

其成果在昆士兰南部山区长达32公里铁路及多条公路护坡中采用。

泰国利用香根草的历史与该国历史一样久远。

泰国国王及皇室对香根草高度重视，国王从1991年起，亲自进行香根草试验，并设立泰国国王香根草奖和国家香根草奖。

在泰国北部应用香根草稳定新筑公路边坡做得很为出色。

中国应用香根草进行公路护坡起步稍晚，但应用面积及技术也在世界前列。

各国香根草研究与应用的发展，得到国际香根草网络的资助、指导和支持。

该网络于1996年10月荣幸获得10万美金的“约翰可持续发展”大奖。

进入20世纪90年代，地区和国家级香根草网络不断成立，到目前，已发展到20多个，对香根草技术的交流与传播起到积极推进作用。

2003年10月，由中科院、广东省人民政府、泰国皇家Chaiputtana基金会、国际香根草网络共同主办，在广州召开了第三届国际香根草大会与展览，将香根草的研究、应用和推广推向了新高潮。

2．我国应用香根草生物技术进行公路护坡的现状
在国际香根草网络的资助下，中国香根草网络在中科院南京土壤研究所宣告成立，并在我国香根草的研究、应用和推广上做出杰出贡献，分别于1998、2000、和2002年荣获国际香根草网络、泰国国王和国际侵蚀防治协会的嘉奖。

该网络于1998年春从江西红壤试验区购买数十万株香根草种苗无偿调运北至天津，南到海南的各省区二十多个单位，使香根草的研究应用在南方各省全面铺开，由农地、水利的应用转入到公路护坡等等更广阔的领域。

将香根草应用于公路护坡，首先是福建、广东两省于1995年前开始试验并相继获得成功，1997年10月由中国香根草网络主持在福州市召开国际香根草学术研讨会。

福建省公路局于1998年正式发文，充分肯定了香根草在公路护坡上的作用，号召全省各级公路部门学习香根草公路护坡技术，加速其推广应用。

1999年春，江西省交通厅将“公路工程中香根草等高植物篱护坡技术”列入科研课题，由江西省公路局与南昌水利水电高等专科学校合作，从江西省红壤研究所引入种苗技术，在武夷山改造的上（饶）分（水关）线由海拔280m至750m的不同路段共试种香根草护坡10000余m2。

这是我国首例山区大型试种示范路段，尽管山地气候典型——多云雾缭绕、光照不足、温度偏低、土壤贫脊，但边坡所种香根草成活率达98%，经一个生长季节基本形成草篱，边坡被固定。

当年10月由江西省公路局与中国香根草网络共同主持在南昌召开的“国际香根草生物工程技术保持水土与工程保护讲习研讨会”，专程考察了这一示范工程，获得国内外专家认可。

其科研课题于2003年荣获中国公路学会科技进步三等奖，并在中国交通报、中国交通人才网站上广为宣传。

为香根草技术在江西乃至全国在工程方面的传播、应用奠定了基础[3]。

“南昌会议”促进了江西省应用香根草保护公路边坡的发展，据不完全统计，从1999年3~4月到2007年10月，江西省香根草公路护坡的面积已达183.2万m2，见表1：
“南昌会议”后，广东省即对会议及香根草广为报道、宣传，引起该省公路、水利、环保等部门对香根草的了解与重视。

2000年春起，就有五家经营香根草工程的公司，从江西及福建大量引进香根草种苗，一边繁殖，一边进行公路护坡、采石场及水土流失区治理绿化、海堤防护、污染治理等。

后来又有一些新的公司加入到此行列中。

应用香根草公路护坡从一般边坡做到高数十米陡岩峭壁的上边坡；不仅面及全省不同地形，不同路段，有的业务还做到桂、贵、云、湘、鄂、赣。

这些公司的业绩和效益都很可观，他们所进行香根草开创性的应用推广，成为各省的典范。

“南昌会议”后，浙江省公路局成立了“杭州之江香根草工程有限公司”，于2000年春在330国道丽水易塌方地段一万多平方米边坡及52省道种植香根草护坡，都十分成功。

当年11月通过由交通部公路司、公路研究所、省交通部门及中国香根草网络等专家的鉴定，充分肯定了香根草公路护坡的作用。

2001年6月该省交通厅发文要求全省推广这一新技术。

江西省红壤研究所与中科院华南植物研究所是我国最先、持久系统的对香根草进行大量试验研究及应用的单位。

两单位研究课题主持人同时在第三届国际香根草大会荣获泰国国王香根草奖。

江西省红壤研究所十多年来的香根草系统研究成果及种苗不断被引入南方16省、区，累计调出香根草种苗几千万株。

近几年，各省从福建、广东调运种苗也有较大数量。

据悉，这些种苗除部分用于农田水土保持（如大别山）外，60%以上应用于公路护坡，粗略估算，全国应用香根草护坡的面积已近千万平方米。

表1 江西省香根草公路护坡面积粗略统计表单位：万m2
时期路段地址面积时期路段名称面积1999.3-4 上饶至分水关线 1.0 2000.3-4 都昌公路段 1.0
2000.3-4 2000.4 105国道兴国县龙口段
新余市渝水段
2.0
1.0
2000.10
2001.3-4
波阳县田波段30.0
2001.4-5 吉安市新干公路段 2.0 2002．3-4 安远县 1.5 2002.5 寻乌县寻梅线 1.0 2002.3-4 206国道鹰潭市 3.0
2003.10 2004.3-10 319国道萍乡市萍莲线 4.0
6.5
2002.2-4
2003.6
丰城市丰乐线
昌峡线三阳至万年段
6.0
2.0
2004.3-6 2005.4 抚州市东临一级公路
宜春高安市华林公路
4.0
1.0
2003.3-5
2004.3-5
上饶市、广丰县、弋阳
县等公路
21.5
2004.3-5 赣州市上犹崇义线9.0 2006.4 遂川黄垇公路 3.2
2004.5 2006.3 九江庐山环南山一级公路0.4
3.6
2004.8-10
2005.3-11
319国道黄洋界至永新
二级公路改造
25.7
2006.5 2006.6 安远县
寻乌县
6.0
7.0
2005.3-2007 上饶市（弋乐线、梨温
高速、鄱余上乐线）
16.0
2007.5 武宁至吉安高速公路 1.4 2007.4-6 吉安市永新公路 2.0 2007.4 会昌、安远县21.0 2007.10 宜春明月山旅游公路0.4
总计约183.2 值得一提的是，香根草生物技术护坡于2001年在江苏新长铁路边坡所进行的试验也获
得成功，且通过了铁道部、铁路几大设计院专家的鉴定，肯定了香根草在铁路边坡防护上的
作用。

并将香根草及其在铁路边坡上的应用方法列入于2002年1月22日分布的《铁路边坡
绿色防护技术暂行规定》中。

该规定于2003年在武汉正式印刷发行。

3．香根草公路边坡防护原理及效果
据资料，利用植被来增强斜坡稳定性古已有之。

例如，我国长城和伊拉克巴格达的金字
形神塔，均利用芦苇来加固土壤。

3.1 护坡原理
香根草成为防治土壤侵蚀、提高斜坡稳定性的世界公认首选理想植物，在于：①香根草
长势挺立、茎杆坚硬、生长旺盛、3-4个月可基本长成篱笆、从而发挥减缓侵蚀、阻档泥沙
的作用；②根系发达、网状交错深扎土体，一年间一般可深入地下2m-3m，随着生长年限伸延，根系越长越深，最深可超5m；③浓密长大的叶子，光合蒸腾作用大。

在民用建筑中坡
地坡度大，香根草篱垂直行距与农田相比更近，多为1m以下，因而水分散失更大。

一旦草
篱形成，其强大的蒸腾作用对斜坡的稳定更有利；④根系抗张力强，据测定其抗张强度为
40MPa-180Mpa，平均75Mpa，相当于同等软钢材抗张强度的1/6[4]。

由此，香根草护坡原理是：香根草发达深扎的根系在土层内形成一排排抗滑的“生物桩”，
犹如活的“铆钉”，大大加强土体抗剪强度，从而固结土壤，防止浅层滑坡；同时发达的根
系交错连接，形成高密度的地下网状结构，对土体发挥像钢筋似的增强作用而阻挡塌方；在
地表上香根草篱浓密、坚硬的茎叶形成“篱笆墙”而拦截地表径流；蒸腾加快了土壤的固结
和硬化；茎叶的覆盖有效地缓冲雨滴的击溅力、减缓地表雨水的冲刷力，防止表土流失。

从
而达到保持水土、抗滑、固土护坡的目的。

3.2 固土护坡效果
一般而言，在公路边坡种植的香根草，生长3-4个月即可基本形成绿篱而减轻水土流失；生长6-8个月发达根系深入土壤1m-2m深而发挥固土护坡作用。

国外报道，香根草篱能将坡面径流减少73%，土壤侵蚀降低98%。

国内在坡地设立的标准径流场试验测定结果（表2）与国外结果接近，表明香根草篱的保持水土效果是显著的。

表2 香根草篱保持水土效果
径流场地点年降雨量
（mm）
处理
地表径流（mm）土壤侵蚀量（kg/m2）
总量减少量减少% 总量减少量减少%
广东省兴宁市永和镇①1931.8
对照区1015.8 14.53
香根草篱区409.1 606.7 59.7 1.06 13.47 92.7
江西省崇仁县寺下
小流域②1766.0
对照区223.0 3.36
香根草篱区151.0 72.0 32.7 1.22 2.14 63.7
江西省红壤所侵蚀地1892.2
对照区277.5
香根草篱区22.5 250.0 92.0
注:①径流场各处理100m2，香根草1992年种植，结果为93-94两年实测平均数。

②径流场各处理100m2,香根草1997年种植，结果为98年实测数。

国内、外应用香根草公路护坡获得显著效果的实例不胜枚举，仅选几例简述如下：
例1，在坦桑尼亚通往德德玛公路的一座桥梁，一边种植种香根草保护桥岸，另一边仍用混凝土护岸。

三、四十年后，混凝土侧墙坍入河中，河岸受到侵蚀，而香根草护岸则完美无损[5]。

例2，江西铅山县上分线海拔600多m一段花岗岩风化石屑土的下边坡，分段设立香根草、湿地松、混凝土网格三种对比护坡。

四年后，湿地松死掉、混凝土网格已垮塌，而边坡出现侵蚀冲沟；唯有香根草已长成绿篱，所保护边坡完好，未出现侵蚀沟。

例3，福建省清流县北山大滑坡，于1999年整治工程中选用香根草护坡。

2001年在经受6月13日5h降雨140mm后，北山滑坡面工程在香根草的保护下屹然不动。

而无香根草护坡的公路多处涌坍[3]。

裸露网纹红壤坡地往往侵蚀剧烈，表土无存，冲沟累累，在种上香根草后，微生态环境即得到改善，“天然飞来”的狗牙根、马唐等草类也能随之生长起来，加速坡面绿化。

香根草起了先锋植物的作用。

3.3 经济效益
香根草公路护坡价格较低廉，是其他硬性措施护坡的约1/6，至多也仅1/3。

表3可见，香根草护坡比浆砌片石护坡每平方米可节省开支30元以上，经济效益显著，且简便易行，广泛适用。

另外，香根草既美化了道路景观，又改善了生态环境，使绿化符合保持水土的战略要求，有明显的生态效益和社会效益。

4．香根草公路护坡技术的关键[6]
4.1 修整边坡、修筑路肩及坡面集雨排水沟道
香根草虽耐旱耐淹，适应性强，根系发达易长，但在公路边坡上应用时与其他生物措施一样，并非一种即能发挥效果，而是有一个从成活到成篱的过程，须有一定的基础环境。

应在种植
前将边坡修整，达到土壤坚实、坡面平整一致，用沙、石、水泥修好路肩。

并且要修与坡面集雨面积相适应的排水沟道（急流槽）。

如坡面过高或太陡，或是软基边坡，还应修一定量混凝土网格，以避免大暴雨时地表径流将刚种下、尚未“站稳足根”的香根草冲脱、掩埋。

表3 不同措施公路护坡造价比较（单位：元/m2）
省别香根草护坡浆砌片石护坡
江西8-10 30-50
福建、浙江18-22 50左右
四川、云南20-30 50-60
江苏24-28 50-80
广东18-30 50-80
4.2 适期栽种
公路边坡一般水分较差，为了达到香根草栽种的高成活率及长势良好，香根草应尽量安排在3-6月的雨季阴天栽种，酷暑炎热的7月下旬至8月以及低温、干燥的10月至来年2月中旬不宜栽种。

例如，我省的昌峡线三阳段，2003年6月30日栽种香根草。

后因受排水沟施工影响及高温、少雨、浇水养护不够而成活率不高。

若因工程需要不得不安排在不适期栽种，必须采用一些措施，如生根粉、保水剂、营养专用肥，喷施液体塑料膜以及遮阳网等等，其成本必然加大，效果还可能不理想。

4.3 提高种植质量
要选用一年生优质种苗进行等高种植，一般等高距1m，蔸距15cm-20cm，每蔸栽苗4-6株；施用以磷、氮为主的香根草专用肥；栽紧、栽严实，使根系与土壤紧密粘结是成活关键；若遇土壤干燥或晴天无雨，栽后浇定根活棵水能促进成活。

苗根干燥放入水中浸泡十至数十个小时，让苗“喝”足水分，可提高种苗成活率。

如用磷肥黄泥浆沾根也是提高成活的有效措施。

4.4 搞好栽后前期养护
香根草栽植后有个缓苗活棵过程，除注意防止人畜践踏损坏外，还应在大、暴雨或大晴天过后，对雨水径流造成的缺苗、死苗进行补栽；在成活后进入分蘖期时，有必要追施少量氮肥，以加速生长，促早生快发、早成篱，以早日发挥护坡效果。

参考文献
[1]徐礼煜，中国香根草网络与香根草技术的进展[Ｃ].北京：中国农业出版社，1998年：7.
[2]Paul Truong，亚太和南非地区香根草系统应用综述[A].徐礼煜主编.香根草研究与展望[C]北京：中国
农业出版社1998年：19.
[3]徐礼煜等编,香根草系统及其在中国的应用[M]香港：亚太国际出版有限公司，2003年12-15.
[4]Diti Hengchaovanich著,熊国炎译.香根草在稳定护坡与控制侵蚀上的作用[M].曼谷：环太平洋地区香
根草网络技术丛书，1998年12号：16.
[5]理查德·格雷姆肖著,香根草-防止水土流失的草篱[M].南昌：中国红壤地区开发联合办公室，赣出内局
字（1990）067号：56.
[6]傅恒生、卢升銮等,香根草生物工程技术在公路边坡防护的前景与技术要点[J].华东公路，2000年，（3）：
62-64.。