11月23日，水利部科技推廣中心對(duì)外發(fā)布了一份關(guān)于痕量灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用的推薦函。推薦函指出，痕量灌溉具有超強(qiáng)的抗泥沙水和抗生物堵塞性能，建議有關(guān)單位根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行推廣應(yīng)用。
“這份來自國家權(quán)威部門的認(rèn)證，來之不易。但無論如何，這是對(duì)我們長期以來工作的肯定。”在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)，華中科技大學(xué)痕灌研究中心主任諸鈞感慨萬分。
經(jīng)過多年的潛心鉆研，諸鈞自主發(fā)明了痕量灌溉技術(shù)。依靠這種技術(shù)，可以在地下進(jìn)行水肥一體化灌溉作業(yè)，并且能夠任意降低流量以滿足作物的最佳需求，避免了水肥的地表揮發(fā)和地下滲漏。
“痕量灌溉，是繼微量灌溉(微灌)之后的更低更穩(wěn)定出水的地下灌溉技術(shù)。它解決了地下水肥一體化出水不均、滴頭堵塞等難題，具有同等產(chǎn)量下比滴灌節(jié)水約50%、節(jié)肥30%以上的能力，還可以減少農(nóng)藥化肥殘留、提高農(nóng)產(chǎn)品的安全性和品質(zhì)。希望未來能夠得到大規(guī)模的推廣。”諸鈞表示。
超越滴灌的新技術(shù)
1962年，一位以色列農(nóng)民給莊稼澆水，偶然發(fā)現(xiàn)水管漏水處的莊稼長得格外好。水在同一點(diǎn)上滲入土壤是減少蒸發(fā)、高效灌溉及控制水、肥、農(nóng)藥最有效的辦法。作為一種節(jié)水技術(shù)，滴灌技術(shù)近些年也在中國得到廣泛的推廣。
“但需要注意的是，滴灌技術(shù)走過了五十年的歷史，其局限性正在凸顯。”諸鈞表示，以往的灌溉方式，包括滴灌，都可以理解成單層結(jié)構(gòu)控水，為了降低流量，滴灌采用迷宮式的流道設(shè)計(jì)，彎曲而狹長的流道的任何一處不通，流道就不可逆地被堵塞，即灌水器在出水的同時(shí)被迫承擔(dān)過濾功能，而且流量越小說明孔徑越小，堵塞越快。
傳統(tǒng)的滴灌技術(shù)無法解決堵塞問題，需要新技術(shù)的出現(xiàn)。
由諸鈞發(fā)明的痕量灌溉技術(shù)，可從根本上解決這一問題。痕量灌溉采用雙層結(jié)構(gòu)控水，兩層特性相反的透水材料互為保護(hù)，將滴灌堵塞發(fā)生在三維流道內(nèi)的問題變?yōu)槎氯飪H能懸浮在二維的平面上，從而克服了滴灌灌水器堵塞這一難以跨越的障礙。
諸鈞表示，痕量灌溉技術(shù)是將裝有控水頭的管材埋設(shè)在農(nóng)作物根部，能及時(shí)為植物提供所需的水肥而不造成浪費(fèi)。
痕量灌溉還解決了地下灌溉難以避免的根系侵入問題。滴灌時(shí)，為了提高抗堵能力，灌水器必須朝上埋放，一旦停水，泥水就會(huì)被托舉在灌水器上，如果這時(shí)候土壤中水分含量不高，植物根系就很容易伸進(jìn)灌水器造成堵塞。而由于痕量灌溉超強(qiáng)的抗堵能力，使用時(shí)痕灌灌水器可以朝下放置，一旦停水，灌水器的水在重力作用下就會(huì)進(jìn)入土壤，根系不會(huì)被吸引到灌水器里。
實(shí)驗(yàn)效果良好
經(jīng)鑒定，這項(xiàng)技術(shù)比廣泛運(yùn)用30余年的滴灌技術(shù)節(jié)水50%左右、節(jié)肥30%以上，堪稱為節(jié)水灌溉技術(shù)的革命。
《中國科學(xué)報(bào)》記者了解到，目前，痕灌技術(shù)在新疆哈密、昌吉等地應(yīng)用，取得顯著成效。2014年痕灌技術(shù)的應(yīng)用，讓哈密450畝棗林豐收。當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)水利部門鑒定，相同產(chǎn)量僅用了不足傳統(tǒng)灌溉四成的水，在干旱的新疆推廣前景可觀。
諸鈞介紹，相同水量的情況下，痕量灌溉的灌溉面積可達(dá)到滴灌技術(shù)的2倍，漫灌技術(shù)的10倍以上。
自2008年起，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)先后在北京、新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、廣西、云南等地的1800畝露地及120座溫室中，針對(duì)蔬菜、果樹、花卉、甘蔗等作物，對(duì)痕灌系統(tǒng)的灌水均勻度、土壤含水量等進(jìn)行大量試驗(yàn)和示范。
痕量灌溉也將作為我國唯有的效果遠(yuǎn)超過滴灌的節(jié)水灌溉技術(shù)走出國門，服務(wù)全球。“痕量灌溉技術(shù)即將出口到農(nóng)業(yè)大國美國，接下來還會(huì)和俄羅斯等海外國家合作。”諸鈞介紹。
亟待大規(guī)模推廣
今年3月下旬起，中國水科院水利所對(duì)痕量灌溉產(chǎn)品(痕灌帶900)進(jìn)行了長時(shí)間的測(cè)試。
日前，中國水科院水利所正式出具測(cè)試報(bào)告結(jié)論，稱“在未經(jīng)過濾的泥沙水原水狀態(tài)下，痕灌帶900表現(xiàn)了其他滴灌帶難以實(shí)現(xiàn)的良好抗堵塞性能;痕灌灌水器在流量降低后即便通過原水沖洗，流量仍能得到恢復(fù)”。
11月，水利部科技推廣中心組織的專家鑒定會(huì)也首次以遠(yuǎn)超國際標(biāo)準(zhǔn)的難度進(jìn)行了測(cè)試，并高度評(píng)價(jià)了痕量灌溉的抗堵性能。
全國人大代表樊進(jìn)軍表示，痕量灌溉是繼滴灌后國際上唯一從灌溉理論、產(chǎn)品形態(tài)到使用方法的系統(tǒng)原始創(chuàng)新，理應(yīng)在全國進(jìn)行廣泛推廣。
諸鈞對(duì)痕量灌溉的發(fā)展前景有清晰的預(yù)見，他這樣描述，“痕量灌溉由于不堵塞，可以像城市的自來水一樣成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必備的基礎(chǔ)設(shè)施，徹底解決農(nóng)業(yè)灌溉‘最后一公里’的問題。以痕量灌溉為依托，未來的植物產(chǎn)業(yè)可將水(痕量灌溉)、作物、土壤作為一個(gè)整體看待，以農(nóng)業(yè)機(jī)械為紐帶，實(shí)現(xiàn)三者像工業(yè)生產(chǎn)資料一樣準(zhǔn)確匹配，有望過渡為準(zhǔn)工業(yè)生產(chǎn)，精準(zhǔn)鋪耕、精準(zhǔn)灌溉、精準(zhǔn)采收將成為現(xiàn)實(shí)。”
