□本報通訊員 王亮
我國目前常用節水灌溉方法主要有渠道防滲、噴灌、滲灌和滴灌等，都需要人為控制灌溉時機和灌水量，是「被動式」灌溉。如何做到讓水分按照植物需求供給？痕量灌溉技術有哪些特點和優勢？本報就此採訪了瀋陽農業大學土地與環境學院副院長鄒洪濤。
變「灌」為「吸」
讓水分「按需供給」
問：痕量灌溉技術中的「痕量」是什麼意思？
鄒洪濤：「痕量」在化學上指極小的量，少得只有一點兒痕跡，比「微量」還要小。以起源於以色列的滴灌技術為代表的微量灌溉，是近些年農業節水技術的典範，但在很多研究者眼中即便是微量灌溉，仍不夠節水，仍有改進的空間。痕量灌溉技術是一項新的農業節水灌溉技術，大到規模化荒漠造林，小到家庭盆景種植，都可以利用它。
問：這項技術是如何做到更加節水的？最核心的奧秘是什麼？
鄒洪濤：灌溉是調節農田土壤水分狀況的重要措施。當農田土壤水分不足時，就必須人為地將水分輸送到植物根系，滿足作物對水分的需求。痕量灌溉技術將作物「被灌水」轉變為作物「自主吸水」，將出水管埋設於作物根部，依靠土壤毛細管作用調節水分供給，使作物根系周圍的土壤水分含量處於相對穩定狀態，最大限度減少了水分地表蒸發和地下深層滲漏。
這項技術的核心在於控水頭（也稱無耗能水泵），其中的控水頭腔中設有一粗一細兩層濾膜，出水口處由很多根並列在一起的納米材料（起到毛細管的作用）填充。在灌溉時，控水頭中的水在與土壤接觸後，水分依靠在管內的表面張力和毛細管力，被土壤中的毛細孔隙自動抽出。植物根系及土壤的吸水能力隨著植物自身對水量需求的大小而自動調節，可以保證連續不間斷、均勻、適量地向植物根系土層提供有效供水。
不怕堵不怕蟲
還可改善作物品質
問：以前在使用滴灌技術時曾經出現過堵塞問題，嚴重影響滴灌性能甚至造成系統報廢，原因是滴灌系統本身對灌溉的水質要求較高，痕量灌溉技術能避免堵塞發生嗎？
鄒洪濤：一般來說，灌溉輸水管產生堵塞的原因有物理性堵塞、生物性堵塞、植物根系生長造成的堵塞及水分倒吸造成的堵塞。按照設計，這項技術通過設置合理的濾膜與出水口毛細管頭面積比，降低濾膜的透水流速，當面積比超過臨界值後，濾膜幾乎無法堵塞。在濾膜阻擋下的雜質會稀鬆地堆砌在濾膜表面，不僅不會阻擋緩速的水流，反而會變成一層層新濾膜，而更大顆粒的雜質由於濾膜微孔過小，也無法堵塞濾膜。而且，控水頭濾膜攔截的雜質會受到來自管道中動蕩水流的攪動，雜質無法附著在濾膜上，成功避免了物理性堵塞。
此外，輸配水管網淺埋於地下後，管道內外溫度相對恆定，有效避免了因灌溉水質硬度偏大時，化學物質結晶析出附著在管道內壁，堵塞控水頭現象的發生。同時，輸配水管網淺埋於地表下，處於黑暗不見光狀態，致使藻類及其他微生物不易生存，有效避免了生物性堵塞問題。
一般來說，植物根系都會朝水源方向生長以汲取更多水分，造成根系堵塞出水孔的現象。在這項技術中，控水頭的出口是由很多並列在一起的納米材料填充而成的，其間隙遠遠小於植物根系直徑，避免了因植物根系伸入出水口引起的堵塞。
問：與其他灌溉技術相比，痕量灌溉還有哪些優勢？
鄒洪濤：這項技術的好處還有很多，比如，它還具有降低雜草發生率，防止因灌溉造成土壤退化，抑制病蟲害等優點。痕量灌溉具有局部、均勻、少量持續灌溉等特點，埋於地下的管道在完成灌溉的同時，極大地保證了地表的乾燥程度，有效減少了地表雜草的發生。而且這項技術，不會像溝灌、噴灌那樣造成土壤板結、泛鹼的現象，它會使水肥在作物根系層土壤裡上下縱橫，緩慢擴散，不會破壞土壤結構。
城市農村兩相宜
乾旱地區效果更顯著
問：痕量灌溉技術具有獨特的優勢，它將被應用在農業生產或城市生活的哪些方面？
鄒洪濤：痕量灌溉技術為農林業，包括精耕農業、旱作農業、氣候乾旱惡劣地區的野外種植綠化作業提供了極大便利。比如在用於樹木種植時，埋在果樹根系周圍的痕量灌溉管，一次埋入可多年使用，一般無需維護。使用時打開閘門即可對千畝果園進行灌溉，也可同時進行施肥。痕量灌溉可用於乾旱地區植樹、種草、防風、固沙等，也可用於溫室、大棚蔬菜生產，在冬季可以降低大棚內溼度，減少植物病蟲害的發生，實現農業增產農民增收。採用痕量灌溉技術進行城市綠化能大幅度提高勞動生產效率，節省人工和勞動力。
問：以東北地區的遼寧省為例，您覺得這項技術是否適合該省的環境？
鄒洪濤：遼寧是農業大省，也是水資源短預設份，尤其近年來乾旱少雨等極端天氣頻繁，對農業生產造成了很大影響。節水技術在遼寧的農業生產上應用是大勢所趨，尤其在遼西北乾旱半乾旱地區應用節水技術效果會更加顯著。
痕量灌溉耗水量少，能按照植物耗水規律適時、適量、均勻而又緩慢地供水，沒有蒸發或滲漏損失，能夠使植物根系層土壤長期保持在最佳水分、通氣狀態，所以也可以應用在水資源短缺的乾旱、半乾旱地區的農業及林業種植與開發上，特別適合在過去無法栽培植物的環境中使用，如應用於沙漠化防治領域。它的誕生也為生態與環境建設和保障糧食安全提供了新路徑。
（來源：中國水利報 2013年9月10日）