时间: 2024-03-22 11:40:12 | 作者: 新闻动态
我国目前常用节水灌溉方法主要有渠道防渗、喷灌、渗灌和滴灌等，都需要人为控制灌溉时机和灌水量，是“被动式”灌溉。怎么样才能做到让水分按照植物需求供给？痕量灌溉技术有哪些特点和优势？本报就此采访了沈阳农业大学土地与环境学院副院长邹洪涛。
邹洪涛：“痕量”在化学上指极小的量，少得只有一点儿痕迹，比“微量”还要小。以起源于以色列的滴灌技术为代表的微量灌溉，是近些年农业节水技术的典范，但在很多研究者眼中即便是微量灌溉，仍不够节水，仍有改进的空间。痕量灌溉技术是一项新的农业节水灌溉技术，大到规模化荒漠造林，小到家庭盆景种植，都可通过它。
邹洪涛：灌溉是调节农田土壤水分状况的重要措施。当农田土壤水分不足时，就必须人为地将水分输送到植物根系，满足作物对水分的需求。痕量灌溉技术将作物“被灌水”转变为作物“自主吸水”，将出水管埋设于作物根部，依靠土壤毛细管作用调节水分供给，使作物根系周围的土壤水分含量处于相对来说比较稳定状态，最大限度减少了水分地表蒸发和地下深层渗漏。
这项技术的核心在于控水头（也称无耗能水泵），其中的控水头腔中设有一粗一细两层滤膜，出水口处由很多根并列在一起的纳米材料（起到毛细管的作用）填充。在灌溉时，控水头中的水在与土壤接触后，水分依靠在管内的表面张力和毛细管力，被土壤中的毛细孔隙自动抽出。植物根系及土壤的吸水能力随着植物自身对水量需求的大小而自动调节，能够保证连续不间断、均匀、适量地向植物根系土层提供有效供水。
问：以前在使用滴灌技术时曾经出现过堵塞问题，严重影响滴灌性能甚至造成系统报废，原因是滴灌系统本身对灌溉的水质要求比较高，痕量灌溉技术能避免堵塞发生吗？
邹洪涛：一般来说，灌溉输水管产生堵塞的原因有物理性堵塞、生物性堵塞、植物根系生长造成的堵塞及水分倒吸造成的堵塞。按照设计，这项技术通过设置合理的滤膜与出水口毛细管头面积比，降低滤膜的透水流速，当面积比超过临界值后，滤膜几乎没办法堵塞。在滤膜阻挡下的杂质会稀松地堆砌在滤膜表面，不仅不会阻挡缓速的水流，反而会变成一层层新滤膜，而更大颗粒的杂质由于滤膜微孔过小，也无法堵塞滤膜。而且，控水头滤膜拦截的杂质会受到来自管道中动荡水流的搅动，杂质无法附着在滤膜上，成功避免了物理性堵塞。
此外，输配水管网浅埋于地下后，管道内外温度相对恒定，有很大成效避免了因灌溉水质硬度偏大时，化学物质结晶析出附着在管道内壁，堵塞控水头现象的发生。同时，输配水管网浅埋于地表下，处于黑暗不见光状态，致使藻类及其他微生物不易生存，有很大成效避免了生物性堵塞问题。
一般来说，植物根系都会朝水源方向生长以汲取更多水分，造成根系堵塞出水孔的现象。在这项技术中，控水头的出口是由很多并列在一起的纳米材料填充而成的，其间隙远远小于植物根系直径，避免了因植物根系伸入出水口引起的堵塞。
邹洪涛：这项技术的好处还有很多，比如，它还具有降低杂草发生率，防止因灌溉造成土壤退化，抑制病虫害等优点。痕量灌溉具有局部、均匀、少量持续灌溉等特点，埋于地下的管道在完成灌溉的同时，极大地保证了地表的干燥程度，有实际效果的减少了地表杂草的发生。而且这项技术，不会像沟灌、喷灌那样造成土壤板结、泛碱的现象，它会使水肥在作物根系层土壤里上下纵横，缓慢扩散，不会破坏土壤结构。
问：痕量灌溉技术具有独特的优势，它将被应用在农业生产或城市生活的哪些方面？
邹洪涛：痕量灌溉技术为农林业，包括精耕农业、旱作农业、气候干旱恶劣地区的野外种植绿化作业提供了极大便利。比如在用于树木种植时，埋在果树根系周围的痕量灌溉管，一次埋入可多年使用，一般不需要维护。使用时打开闸门即可对千亩果园进行灌溉，也可一起进行施肥。痕量灌溉可用于干旱地区植树、种草、防风、固沙等，也可用于温室、大棚蔬菜生产，在冬季能够更好的降低大棚内湿度，减少植物病虫害的发生，实现农业增产农民增收。采用痕量灌溉技术进行城市绿化能大幅度提升劳动生产效率，节省人工和劳动力。
邹洪涛：辽宁是农业大省，也是水资源短缺省份，尤其近年来干旱少雨等极端天气频繁，对农业生产造成了特别大的影响。节水技术在辽宁的农业生产上应用是大势所趋，尤其在辽西北干旱半干旱地区应用节水技术效果会更加显著。
痕量灌溉耗水量少，能按照植物耗水规律适时、适量、均匀而又缓慢地供水，没有蒸发或渗漏损失，能够使植物根系层土壤长期保持在最佳水分、通气状态，所以也能应用在水资源短缺的干旱、半干旱地区的农业及林业种植与开发上，很适合在过去无法栽培植物的环境中使用，如应用于沙漠化防治领域。它的诞生也为生态与环境建设和保障粮食安全提供了新路径。