劉秀麗　郭龔偉　張金勝　薛建國(guó)　王紅兵　張　揚(yáng)　薛玉豪

電氣化鐵路沿線危樹治理技術(shù)研究

劉秀麗1郭龔偉2張金勝2薛建國(guó)2王紅兵2張揚(yáng)2薛玉豪2

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所山西運(yùn)城044000；2.中國(guó)鐵路太原局集團(tuán)有限公司侯馬北供電段山西臨汾043000）

種植或自然生長(zhǎng)在電氣化鐵路沿線的樹木，在自身生長(zhǎng)過程中或由于惡劣天氣，可能侵入界限、遮擋信號(hào)、傾斜、倒伏，成為危樹，造成影響設(shè)備、設(shè)施、瞭望等情況，形成鐵路運(yùn)輸安全隱患，或影響鐵路運(yùn)行安全、鐵路設(shè)備設(shè)施安全。文章以電氣化鐵路沿線危樹品種刺槐為試材，采用除草劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及有機(jī)硅設(shè)置了7種處理方案，通過2年試驗(yàn)，對(duì)危樹治理的結(jié)果表明：除草劑與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及有機(jī)硅組合的配方，對(duì)危樹生長(zhǎng)具有較強(qiáng)的抑制作用，處理不同效果不同，以75％甲嘧磺隆水分散粒劑+植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑B+助劑效果最為顯著。

電氣化鐵路；危樹；處理；生長(zhǎng)抑制

鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈。目前鐵路運(yùn)輸普遍使用電氣化設(shè)備，生長(zhǎng)在電氣化鐵路兩側(cè)的樹木在狂風(fēng)暴雨等惡劣天氣下，由于濕度加大絕緣性能下降，樹木擺動(dòng)頻繁造成接觸網(wǎng)接地、跳閘故障，甚至燒斷供電線等設(shè)備，不僅影響鐵路牽引供電安全，也易造成樹木起火，致使周圍人民或財(cái)產(chǎn)遭受嚴(yán)重?fù)p失[1]。雷雨天氣和大風(fēng)容易造成樹枝折斷或樹木倒伏，由于病蟲為害使樹木枝干出現(xiàn)空洞，或樹木本身木質(zhì)較脆、較松軟也極易發(fā)生倒伏，這些現(xiàn)象如果出現(xiàn)在電氣化鐵路兩側(cè)，很有可能影響鐵路運(yùn)輸暢通安全[2]。

1 研究背景

1.1 電氣化鐵路沿線危樹治理現(xiàn)狀

近年來，由危樹造成的跳閘等接觸網(wǎng)故障數(shù)量不斷上升，每年鐵路供電段等部門要投入大量的人力、物力、財(cái)力來修剪或砍伐危樹，長(zhǎng)期以來危樹問題得不到根治。鐵路沿線兩側(cè)危樹的治理，成為困擾接觸網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行最急需解決的難題之一。

北京供電段2011年—2013年因危樹造成的接觸網(wǎng)跳閘故障記錄中，2011年共發(fā)生8起故障，中斷供電時(shí)間137 min；2012年共發(fā)生15起故障，中斷供電時(shí)間248 min；2013年共發(fā)生26起故障，中斷供電時(shí)間439 min。據(jù)此記錄可以看出，由危樹造成的接觸網(wǎng)跳閘故障數(shù)量和中斷供電時(shí)間連年上升，說明危樹治理速度趕不上危樹造成故障的速度。

危樹治理費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)錢，并且施工安全系數(shù)低，風(fēng)險(xiǎn)高。常規(guī)危樹治理方法一般分為四種：修剪枝條、砍伐、支撐、連接成排[3]。修剪危樹枝條的作業(yè)人員，一組需要5人～8人；砍伐危樹作業(yè)人員，一組需要5人～10人。砍伐危樹及樹枝后，還需要將樹干、樹枝搬走，不能搬走的分段鋸斷后穩(wěn)妥堆放，確保不會(huì)被風(fēng)吹動(dòng)，并不會(huì)堵塞排水設(shè)備[4]。

鐵路危樹大多為速生楊樹、藤類植物及刺槐，尤其是刺槐，生命力極強(qiáng)且生長(zhǎng)速度快，一般生長(zhǎng)2年左右便可對(duì)鐵路電力造成威脅。尤其是在雨水充足的季節(jié)，樹枝生長(zhǎng)快，修剪完很短的時(shí)間內(nèi)就需要再次修剪，有些地方不到一個(gè)月就需要再次修剪。這樣不僅增加了修剪人員的工作量，而且造成了大量人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。

1.2 刺槐生長(zhǎng)特性及其危樹治理

刺槐是華北和西北地區(qū)良好的速生用材和水土保持樹種，山西省內(nèi)危樹以刺槐為主。刺槐具有入侵物種的多種特性，比如適應(yīng)能力強(qiáng)、根蘗繁殖快、生長(zhǎng)速度迅猛、結(jié)實(shí)量大且成片分布。刺槐是淺根樹種，側(cè)根發(fā)達(dá)，能夠快速延伸形成大面積的刺槐林。單株單方向擴(kuò)散，每年可擴(kuò)散0.5 m～2 m[3]。因此這類刺槐品種的危樹必須盡快處理，處理用時(shí)越久，刺槐品種的危樹數(shù)量和面積就會(huì)越大。另外，刺槐很容易從砍伐樁和側(cè)根處萌蘗，尤其是在被砍伐后和根部受傷害后，刨除伐根和全面整地能夠明顯增加萌生苗的數(shù)量，形成密度大、分布均勻的根蘗林。

多個(gè)研究表明，刺槐擴(kuò)大群體的主要方式是根蘗更新，而且人為砍伐或傷根越多，刺槐根蘗越多[5]。通常一棵樹干被砍伐后，第二年可從根部長(zhǎng)出5個(gè)～8個(gè)新生枝。因此，如果通過砍伐的方式去除刺槐種類的危樹，只會(huì)越伐越多，長(zhǎng)期下去會(huì)造成危樹泛濫。因此，傳統(tǒng)的砍伐方式并不適用于刺槐危樹的治理。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)分別于2020年12月9日在山西省臨汾市堯都區(qū)及2021年3月11日在山西省運(yùn)城市鹽湖區(qū)的電氣化鐵路沿線危樹密生區(qū)域進(jìn)行，供試品種為主干直徑不同規(guī)格的危樹品種——刺槐。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

危樹治理一直是困擾電氣化鐵路供電部門的一個(gè)難題。根據(jù)以往治理經(jīng)驗(yàn)，修剪或砍伐侵限樹木治標(biāo)不治本，對(duì)此，本研究轉(zhuǎn)變思路，探索新的治理技術(shù)方案。由于尚未有施用除草劑治理危樹的試驗(yàn)，本研究基于以往利用除草劑處理雜草的試驗(yàn)，選取75％甲嘧磺隆水分散粒劑（江蘇激素研究所股份有限公司）和50％草甘膦銨鹽（浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司）為主要處理藥劑，并以2,4-滴丁酯（山東濰坊潤(rùn)豐化工股份有限公司）作為對(duì)照進(jìn)行刺槐危樹治理的試驗(yàn)。

由于刺槐根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)力強(qiáng)，表皮和木質(zhì)化枝干不能像雜草一樣很好地吸收和傳導(dǎo)藥劑，本研究根據(jù)多年除草劑應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在危樹治理技術(shù)方案中，除除草劑外，加入植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑A（江蘇七洲綠色化工股份有限公司）、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑B（四川省蘭月科技有限公司）及有機(jī)硅助劑（江蘇瑞邦農(nóng)化股份有限公司），協(xié)同作用，抑制危樹生長(zhǎng)。其中，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑A與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑B分別代表兩種不同調(diào)節(jié)劑組合。

試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)：處理1，75％甲嘧磺隆水分散粒劑，稀釋成300倍液；處理2，75％甲嘧磺隆水分散粒劑+植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑A+助劑，稀釋成300倍液；處理3，75％甲嘧磺隆水分散粒劑+植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑B+助劑，稀釋成300倍液；處理4，50％草甘膦銨鹽；處理5，50％草甘膦銨鹽+植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑A+助劑，稀釋成200倍液；處理6，50％草甘膦銨鹽+植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑B+助劑，稀釋成200倍液；對(duì)照（CK），2,4-滴丁酯，稀釋成200倍液。

每個(gè)處理在指定路段內(nèi)選取4種樹干直徑（以下簡(jiǎn)稱“干徑”）規(guī)格的刺槐危樹各50株：A.干徑＜5 cm；B.5 cm≤干徑≤10 cm；C.10 cm＜干徑≤15 cm；D.干徑＞15 cm。結(jié)合砍伐作業(yè)對(duì)危樹分別進(jìn)行標(biāo)識(shí)，不同危樹分別用1，2，3，…，50標(biāo)識(shí)，6個(gè)處理及對(duì)照分別用a、b、c、d、e、f、g標(biāo)識(shí)。例如干徑＜5 cm的處理1的第3棵樹標(biāo)識(shí)為A-a-3，5 cm≤干徑≤10 cm的處理2的第5棵樹標(biāo)識(shí)為B-b-5，10 cm＜干徑≤15 cm的處理4的第30棵樹標(biāo)識(shí)為C-d-30，干徑＞15 cm的處理6的第50棵樹標(biāo)識(shí)為D-f-50，以此類推，進(jìn)行危樹生長(zhǎng)抑制試驗(yàn)。不同處理方案中分別對(duì)危樹莖干鋸口進(jìn)行藥劑噴施，將噴槍調(diào)至出水量最大處，采用淋洗方式噴施。

2.3 調(diào)查內(nèi)容及方法

在兩個(gè)不同時(shí)間段的試驗(yàn)處理后，全部于2021年10月下旬統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果。由于此時(shí)危樹基本停止生長(zhǎng)，可調(diào)查危樹年生長(zhǎng)量，以株高表示，試驗(yàn)期間不再進(jìn)行特殊管理。危樹干徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量，并逐一對(duì)應(yīng)，分別標(biāo)識(shí)。株高以每棵樹施藥后新發(fā)叢枝中生長(zhǎng)量最大的枝的高度表示，用直尺和卷尺配合測(cè)量。統(tǒng)計(jì)各個(gè)處理下各個(gè)規(guī)格危樹的株高，以株高≤1 m為抑制標(biāo)準(zhǔn)，并計(jì)算各處理的抑制率，公式如下：

抑制率（%）=達(dá)到控制株高（≤1 m）的危樹株數(shù)/該規(guī)格范圍試驗(yàn)危樹總株數(shù)×100

3 結(jié)果與分析

2020年—2021年兩個(gè)季節(jié)的試驗(yàn)不同處理下危樹的抑制率統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表12020年和2021年不同處理對(duì)危樹的抑制率（單位：%）

處理2020年12月9日2021年3月11日危樹干徑＜5 cm5 cm≤危樹干徑≤10 cm10 cm＜危樹干徑≤15 cm危樹干徑＞15 cm危樹干徑＜5 cm5 cm≤危樹干徑≤10 cm10 cm＜危樹干徑≤15 cm危樹干徑＞15 cm 11462018400 27660341876643622 39896969298989694 460004000 51040012400 630640361862 CK42002200

整體來看，各處理對(duì)干徑＜5 cm危樹的生長(zhǎng)均有抑制作用，且隨著干徑的增大，各處理的抑制率均有所降低。其中，處理2和處理3對(duì)危樹的抑制率相對(duì)較高，并且對(duì)每種干徑規(guī)格的危樹都產(chǎn)生了抑制作用。同時(shí)，處理3的75％甲嘧磺隆水分散粒劑中加入植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑B，相比處理2的75％甲嘧磺隆水分散粒劑中加入植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑A，對(duì)危樹的抑制率更高。處理3對(duì)干徑＜5 cm危樹的抑制率兩年平均值高達(dá)98％，處理2抑制率為76％；處理3對(duì)5 cm≤干徑≤10 cm范圍危樹的抑制率兩年平均值達(dá)到97％，處理2抑制率為62％；處理3對(duì)10 cm＜干徑≤15 cm范圍危樹的抑制率兩年平均值達(dá)到96％，處理2抑制率為35％；處理3對(duì)干徑＞15 cm危樹的抑制率兩年平均值達(dá)到了93％，處理2抑制率為20％。

對(duì)比處理1與處理4、處理2與處理5、處理3與處理6，可以看出75％甲嘧磺隆水分散粒劑處理對(duì)危樹的抑制率高于50％草甘膦銨鹽處理，并且二者均高于對(duì)照的2,4-滴丁酯。

比較2020年與2021年的試驗(yàn)處理結(jié)果，可知在冬季和春季分別對(duì)危樹進(jìn)行藥劑處理，抑制率沒有明顯差異，說明藥劑處理效果不受季節(jié)影響。

4 小結(jié)與討論

危樹治理問題是一個(gè)多年來一直困擾電氣化鐵路供電部門的難題，尚沒有可靠的治理辦法。若能通過化學(xué)方法簡(jiǎn)單、持久、有效地抑制危樹生長(zhǎng)，對(duì)于電氣化鐵路危樹治理具有重要的意義。本研究采用除草劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和農(nóng)用有機(jī)助劑進(jìn)行合理組合試驗(yàn)，探究不同藥劑組合對(duì)刺槐危樹生長(zhǎng)的抑制效果，以期減少電氣化鐵路沿線樹木對(duì)行車造成的安全隱患。結(jié)果顯示，處理3對(duì)危樹生長(zhǎng)的抑制效果較為理想，對(duì)不同干徑范圍刺槐危樹的抑制率均達(dá)到了90%以上，即75％甲嘧磺隆水分散粒劑+植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑B+助劑處理是從源頭治理電氣化鐵路沿線危樹的行之有效的技術(shù)方案。

[1]李運(yùn)海.鐵路林業(yè)管理與運(yùn)輸安全相關(guān)性探討[J].綠色科技,2017(21):168-169,172.

[2]裴曉瓊,馬雷.電氣化鐵路兩側(cè)危樹治理問題探討[J].鐵路節(jié)能環(huán)保與安全衛(wèi)生,2014,4(1):42-44.

[3]張川紅,鄭勇奇,劉寧,等.刺槐對(duì)鄉(xiāng)土植被的入侵與影響[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008(3):18-23.

[4]李鵬飛.淺談鐵路兩旁危樹處理作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[C]//中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì).中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)第十八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集——A13其他管理領(lǐng)域的創(chuàng)新研究成果問題.北京:中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì),2014:2-4.

[5]王東芳.安全環(huán)境對(duì)鐵路電力線路的影響分析及治理措施分析[J].科技傳播,2014,6(13):48,47.

Study on the Treatment Technology of Dangerous Trees along Electrified Railway

Liu Xiuli1Guo Gongwei2Zhang Jinsheng2Xue Jianguo2Wang Hongbing2Zhang Yang2Xue Yuhao2

（1.Cotton Research Institute,Shanxi Agricultural University,Yuncheng, Shanxi, 044000; 2.Houma North Power Supply Section,China Railway Taiyuan Bureau Group Co., Ltd, Linfen, Shanxi, 043000）

The trees planted or naturally growing along the electrified railway may invade the boundary, block the signal, incline, and fall down as dangerous trees during their own growth or due to bad weather, which may affect equipment, facilities, lookout, etc., form potential safety hazards for railway transportation, or affect the safety of railway operation, railway equipment and facilities. In this paper, black locust, a dangerous tree variety along the electrified railway line, was used as test material, and seven treatment schemes were set up by using herbicides, plant growth regulators and organic silicon. Through two years of experiment, the results of the treatment of dangerous trees showed that the combination of herbicides, plant growth regulators and organic silicon had a strong inhibition on the growth of dangerous trees, and the effects of different treatment were different. The effect of 75% metsulfuron methyl water dispersible granules+plant growth regulator B+auxiliary agent was the most significant.

Electrified Railway; Dangerous Trees; Treatment; Growth Inhibition

10.3969/j.issn.2095-1205.2022.09.16

U226

A

2095-1205(2022)09-52-03

劉秀麗（1963- ），女，漢族，山西永濟(jì)人，本科，副研究員，研究方向?yàn)椴∠x草害防治。