趙清爽

灌溉的歷史幾乎和人類的歷史等長，人類依靠農(nóng)業(yè)灌溉創(chuàng)造了各種延綿不絕的文明。隨著人類文明的不斷進(jìn)步，對灌溉的要求也越來越高，從靠天吃飯的大水漫灌到人工控制的精細(xì)灌溉。在灌溉技術(shù)發(fā)展史上一共出現(xiàn)了四種形式，渠灌 （漫灌、澆灌、畦灌等引水灌溉）、噴灌 （固定式、移動式）、滴灌（目前最先進(jìn)、最普及）、滲灌（比滴灌出現(xiàn)還早，但發(fā)展緩慢，關(guān)鍵技術(shù)未突破，已很少應(yīng)用）。目前，除了這四種技術(shù)外，國內(nèi)又研究出第五種灌溉方式——微潤灌溉。

2012年5月，水利部召開會議，專題研究微潤灌溉技術(shù)，這個(gè)被譽(yù)為第五種灌溉方式的微潤灌溉究竟是何方神圣能使水利部專門開會研究？

所謂的微潤灌溉技術(shù)是膜技術(shù)（高分子半透膜材料）在節(jié)水灌溉上的應(yīng)用。以地下給水方式，在微潤管內(nèi)外水勢梯度差驅(qū)動下，實(shí)現(xiàn)對植物全生育期的持續(xù)灌溉。由于微潤管以微量、緩慢釋放方式對作物實(shí)施續(xù)灌，因此基本不存在深層滲漏和地表無效蒸發(fā)現(xiàn)象，整個(gè)灌溉周期可達(dá)到較好節(jié)水效果。

微潤灌溉可根據(jù)消耗量來決定供水量，消耗多少，補(bǔ)充多少，是一種精準(zhǔn)灌溉方式。準(zhǔn)確就是節(jié)約。大量的應(yīng)用數(shù)據(jù)表明，微潤灌溉比滴灌節(jié)水50%以上，通常為60%～80%。

微潤灌溉同其他四種灌溉方式的區(qū)別在于，一是間歇灌溉與連續(xù)灌溉差異。前四種都是間歇式灌溉，將超過即時(shí)需求量的水分，蓄存于土壤中供作物慢慢吸收，給水量人為設(shè)定，與作物吸收過程無關(guān)。微潤灌溉是以微量水24小時(shí)連續(xù)灌溉，灌溉水在數(shù)量上與作物消耗量匹配，在時(shí)間節(jié)律上與作物吸水的生理過程同步。二是地面灌溉與地下灌溉差異。微潤灌溉以地下灌溉方式直接向作物根區(qū)供水，水分不經(jīng)歷地表過程，避免地表蒸發(fā)損失、徑流損失和滲漏損失，提高了水分有效利率。三是精準(zhǔn)灌溉與脅迫灌溉差異。微潤灌溉給水量恰當(dāng)擬合作物消耗量，既無盈余，也無虧缺，避免以往灌溉每一個(gè)給水周期作物受一次旱、澇交替脅迫，是一種精準(zhǔn)灌溉方式。

微潤灌溉原理

微潤灌溉以半透膜為核心材料，依據(jù)半透膜對膜兩側(cè)能量差的“感知”和響應(yīng)功能制成的一種新型給水器。

微潤灌溉產(chǎn)品及系統(tǒng)產(chǎn)品有兩種。

一是微潤管。微潤管為雙層管狀結(jié)構(gòu)，用納米材料制成，每平方厘米有10萬個(gè)孔，孔的直徑為0.1微米，即100納米。管內(nèi)充水后，鋪到哪兒，濕到哪兒。埋入土壤中，在作物根區(qū)形成以管為軸心的柱狀潤濕體。使用時(shí)每壟鋪一條，使整壟作物受到灌溉。

二是微型水庫。微型水庫為袋狀容器，容量為3.5公斤和1.5公斤兩種，可用于樹木灌溉。使用時(shí)將其置于樹根旁，充滿水后緩慢釋放水分，在樹木根區(qū)形成潤濕體，可對樹木自動灌溉。

整個(gè)微潤灌溉系統(tǒng)由三部分組成，即水源、輸水管和微潤管。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡單，不含機(jī)電動力設(shè)備或其他控制設(shè)備。水箱充水系統(tǒng)自動運(yùn)行。其比滴灌節(jié)省動力消耗95%以上。

推廣應(yīng)用

微潤灌溉的應(yīng)用范圍十分廣泛，無論是在大棚、退化草原還是在高落差山區(qū)果園都取得了明顯的效果。例如，在湖北秭歸的高落差果園的試驗(yàn)中，每畝農(nóng)作物一年所需水量：噴灌約為400立方米、滴灌約為200立方米，而微潤灌溉則只需要70立方米，非常適合秭歸這種常年干旱缺水的山坡地形。微潤灌溉系統(tǒng)不需要電能驅(qū)動，節(jié)水的同時(shí)也節(jié)能。這項(xiàng)技術(shù)目前已走出了國門，在澳大利亞、阿聯(lián)酋等國家進(jìn)行了推廣。

微潤灌溉技術(shù)已列入水利部先進(jìn)實(shí)用技術(shù)計(jì)劃推廣項(xiàng)目、鐵道部蘭新鐵路路基防風(fēng)固沙綠化灌溉項(xiàng)目，還列入國家十二五“863”重大科技攻關(guān)項(xiàng)目。已在廣東、北京、湖北、內(nèi)蒙古、青海、陜西、甘肅、新疆以及遼寧、黑龍江、吉林等省區(qū)（市）的多個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。

在水利部的專題研究會上，水利部副部長李國英對這一新型節(jié)水灌溉技術(shù)給予了積極評價(jià)，并建議在生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本；在應(yīng)用環(huán)節(jié)進(jìn)一步強(qiáng)化監(jiān)測、積累數(shù)據(jù)；在技術(shù)推廣環(huán)節(jié)進(jìn)一步擴(kuò)大面積、擴(kuò)充作物類型，研究凝練技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；在技術(shù)完善環(huán)節(jié)進(jìn)一步研究灌溉技術(shù)與生物技術(shù)耦合，從而實(shí)現(xiàn)逆向控制灌溉、精準(zhǔn)灌溉。