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通訊員周前進 萬霞）未來農(nóng)作物的種植灌溉，將由 “農(nóng)作物被補水”變?yōu)?font color="#0000ff">“農(nóng)作物主動吸水”。昨天，記者從華中科技大學獲悉，該校材料科學與工程學院教授諸鈞團隊研發(fā)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的痕量灌溉技術(shù)，不但比目前灌溉效果最好的滴灌技術(shù)省水50%左右，還能在不同的地區(qū)、土質(zhì)中高效使用，還能用于城市立體綠化。 “痕灌技術(shù)”將安裝有“控水頭”的管材埋設(shè)在農(nóng)作物的根部，依靠土壤的毛細力作用自動調(diào)節(jié)水分供給，'控水頭’上覆蓋的納米纖維可實現(xiàn)對水分精確控制，在植物根系主動吸水時，水分才會按需流出?！?/div> “'痕灌技術(shù)’還能讓植物在一些城市建筑上鋪展成綠色叢林，對緩解城市霧霾天氣起到幫助?！敝T鈞教授表示，灌溉在建筑上附著的植物，傳統(tǒng)的滴灌技術(shù)只能讓水從空中不斷淋下，既浪費水源又污染周邊環(huán)境，而采用“痕灌技術(shù)”則能保證植物在灌溉時“潤而不濕”，保持表面干燥。 它在節(jié)水效率、抗堵塞及無需動力抗堵塞性等方面達到國際領(lǐng)先水平。
我國是受沙漠化影響最嚴重的國家之一，治理沙漠化的有效途徑之一是合理灌溉。痕灌技術(shù)能按照植物耗水規(guī)律適時、適量、均勻而又緩慢地供水供肥，沒有蒸發(fā)或滲漏損失，且能夠使植物根系層土壤長期保持在最佳水分、通氣和養(yǎng)分狀態(tài)，特別適合在過去無法栽培植物的環(huán)境中使用。 在不減產(chǎn)甚至增產(chǎn)條件下，與滴灌相比，痕灌節(jié)水40%—60%。 諸鈞介紹，痕灌依靠毛細力作用自動調(diào)節(jié)水分供給，只濕潤作物根系周圍土壤，減少了水分地表蒸發(fā)和地下深層滲漏，提高了水分利用率，降低了作物耗水強度，因此具有節(jié)水效果顯著、作物產(chǎn)量穩(wěn)定、水分利用效率顯著等突出優(yōu)點。 據(jù)了解，以色列滴灌技術(shù)被公認為是目前效果最好的節(jié)水灌溉技術(shù)，我國自上世紀70年代末引進以來取得了長足發(fā)展。但是滴灌灌水器為了實現(xiàn)更小流量的灌水以及長距離鋪設(shè)，就必須不斷減小流道尺寸，由此帶來了流通管道易堵塞及制造難等問題。 痕灌技術(shù)解決了長期困擾滴灌技術(shù)的低流量下滴頭堵塞這一世界難題，實現(xiàn)了控水頭出水量低于每小時200毫升而長期不堵塞;比滴灌用水更少，而且地表干燥、雜草少，減少了病蟲害的發(fā)生;該技術(shù)無需電源，僅靠重力即可運行，可廣泛適用于滴灌無法使用的各種環(huán)境。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、植樹造林及荒漠化治理方面應用前景十分廣泛。由于省去了大部分動力設(shè)備，且維護成本低，相較滴灌，痕量灌溉具有較高的投入產(chǎn)出比。 痕灌的控水頭比普通滴頭抗堵性強，毛管鋪設(shè)長度可達600米，是滴灌毛管鋪設(shè)長度的5--10倍，省工36.4%--57.9%。 “之所以取名'痕灌’，是受化學上微量元素與痕量元素概念的啟發(fā)，主要指能在超微流量下向作物長久供水，痕灌單位時間的出水量可達到滴灌的百分之一到千分之一。而控制水的流出量的裝置，就是痕量灌溉的核心部件——痕灌控水頭?！?/font> 諸鈞解釋說，痕灌控水頭是由具有過濾功能的痕灌膜和有良好導水性能的毛細管束組成，控水頭腔中安裝濾膜，出水口處是由很多毛細管構(gòu)成的毛細頭。當控水頭出水口的毛細管與土壤接觸時，控水頭中的水會被土壤中的毛細孔隙自動抽出，并在控水頭內(nèi)部產(chǎn)生相當大的抽水力，迫使進水口處的水通過濾膜后流入控水頭出水口的毛細管中，進而被埋在作物根系附近的土壤吸走。 在李榮旗看來，現(xiàn)在人們餐桌上的食用菌，如雞腿菇等，都是工廠化栽培的，遠不如自然條件下栽培的好吃。他說，食用菌栽培，最難的是控水。“水多會爛，水少又不出蘑菇。痕灌技術(shù)就解決了這個難題。不僅先進適用，栽培方式簡單，成本不高，而且還可以調(diào)控出菇時間，省水、省工，產(chǎn)量高，品相還好?？梢哉f，痕灌技術(shù)為食用菌產(chǎn)業(yè)帶來了一場革命，為達到一次播種多年采摘的目標提供了技術(shù)支撐?！?/font>
工作原理： 諸鈞（華中科技大學痕量灌溉研究中心主任）介紹，痕灌控水頭是痕灌技術(shù)的核心節(jié)水部件，由具有良好導水性能的毛細管束和具有過濾功能的痕灌膜組成，埋在作物根系附近，一端與植物毛細管束末端相連，一端與土壤毛細管相連。以此同時感知作物需水情況與實時土壤水勢變化。其工作原理是，作物缺水根系向周圍土壤環(huán)境吸水時，土壤水勢降低，以此為灌水信號，控水頭內(nèi)的水即不斷以毛細管水的形式流向根系周圍，直至作物“喝飽了”；而控水頭內(nèi)的痕灌膜可防止毛細管束因雜質(zhì)而堵塞，保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作。
“雨水灌溉是一個很好的概念，但是實際應用并不多，主要原因就是雨水中的雜質(zhì)會堵塞灌水器，造成整個系統(tǒng)癱瘓?！苯鸹f，“我們在小湯山利用溫室膜面收集雨水進行冬季作物栽培，一畝地一年收集雨水350立方，可以滿足一年葉菜生產(chǎn)使用，還剩余40立方。這對實現(xiàn)溫室農(nóng)業(yè)零用地下水是一個很大的促進?！苯鸹a充道，“痕灌對水質(zhì)要求低，雨水、達標的中水都能成為灌溉水源，所以在園林應用中能與中水、雨水再利用、水景建造相結(jié)合，營造循環(huán)型生態(tài)景觀。清涼的水景有了，灌溉水源也有了，還能解決汛期排澇的問題，一舉多得?！?/font> “沒有固定水源和電源都不是問題，只要有空間放置水箱，每隔一段時間把水箱灌滿就可以了，省時省工又高效。”據(jù)金基石介紹，痕灌系統(tǒng)除了應用于立體花壇、垂直綠化外，還在室內(nèi)外立體花園、屋頂綠化、礦山生態(tài)修復等相關(guān)領(lǐng)域都小有‘戰(zhàn)績’。 三農(nóng)直通車綜合報道：寧夏賀蘭山東麓葡萄種植節(jié)水灌溉技術(shù)試驗基地近日發(fā)布了一項節(jié)水技術(shù)試驗結(jié)果：我國學者自主研發(fā)的痕量灌溉新技術(shù)，完全優(yōu)于且可替代干旱缺水地區(qū)目前使用的最有效的滴灌技術(shù)。 |
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來自： 夢澤赤子 > 《農(nóng)村天地之栽培》
