第五种灌溉方式

赵清爽

灌溉的历史几乎和人类的历史等长，人类依靠农业灌溉创造了各种延绵不绝的文明。随着人类文明的不断进步，对灌溉的要求也越来越高，从靠天吃饭的大水漫灌到人工控制的精细灌溉。在灌溉技术发展史上一共出现了四种形式，渠灌 （漫灌、浇灌、畦灌等引水灌溉）、喷灌 （固定式、移动式）、滴灌（目前最先进、最普及）、渗灌（比滴灌出现还早，但发展缓慢，关键技术未突破，已很少应用）。目前，除了这四种技术外，国内又研究出第五种灌溉方式——微润灌溉。

2012年5月，水利部召开会议，专题研究微润灌溉技术，这个被誉为第五种灌溉方式的微润灌溉究竟是何方神圣能使水利部专门开会研究？

所谓的微润灌溉技术是膜技术（高分子半透膜材料）在节水灌溉上的应用。以地下给水方式，在微润管内外水势梯度差驱动下，实现对植物全生育期的持续灌溉。由于微润管以微量、缓慢释放方式对作物实施续灌，因此基本不存在深层渗漏和地表无效蒸发现象，整个灌溉周期可达到较好节水效果。

微润灌溉可根据消耗量来决定供水量，消耗多少，补充多少，是一种精准灌溉方式。准确就是节约。大量的应用数据表明，微润灌溉比滴灌节水50%以上，通常为60%～80%。

微润灌溉同其他四种灌溉方式的区别在于，一是间歇灌溉与连续灌溉差异。前四种都是间歇式灌溉，将超过即时需求量的水分，蓄存于土壤中供作物慢慢吸收，给水量人为设定，与作物吸收过程无关。微润灌溉是以微量水24小时连续灌溉，灌溉水在数量上与作物消耗量匹配，在时间节律上与作物吸水的生理过程同步。二是地面灌溉与地下灌溉差异。微润灌溉以地下灌溉方式直接向作物根区供水，水分不经历地表过程，避免地表蒸发损失、径流损失和渗漏损失，提高了水分有效利率。三是精准灌溉与胁迫灌溉差异。微润灌溉给水量恰当拟合作物消耗量，既无盈余，也无亏缺，避免以往灌溉每一个给水周期作物受一次旱、涝交替胁迫，是一种精准灌溉方式。

微润灌溉原理

微润灌溉以半透膜为核心材料，依据半透膜对膜两侧能量差的“感知”和响应功能制成的一种新型给水器。

微润灌溉产品及系统产品有两种。

一是微润管。微润管为双层管状结构，用纳米材料制成，每平方厘米有10万个孔，孔的直径为0.1微米，即100纳米。管内充水后，铺到哪儿，湿到哪儿。埋入土壤中，在作物根区形成以管为轴心的柱状润湿体。使用时每垄铺一条，使整垄作物受到灌溉。

二是微型水库。微型水库为袋状容器，容量为3.5公斤和1.5公斤两种，可用于树木灌溉。使用时将其置于树根旁，充满水后缓慢释放水分，在树木根区形成润湿体，可对树木自动灌溉。

整个微润灌溉系统由三部分组成，即水源、输水管和微润管。

系统结构非常简单，不含机电动力设备或其他控制设备。水箱充水系统自动运行。其比滴灌节省动力消耗95%以上。

推广应用

微润灌溉的应用范围十分广泛，无论是在大棚、退化草原还是在高落差山区果园都取得了明显的效果。例如，在湖北秭归的高落差果园的试验中，每亩农作物一年所需水量：喷灌约为400立方米、滴灌约为200立方米，而微润灌溉则只需要70立方米，非常适合秭归这种常年干旱缺水的山坡地形。微润灌溉系统不需要电能驱动，节水的同时也节能。这项技术目前已走出了国门，在澳大利亚、阿联酋等国家进行了推广。

微润灌溉技术已列入水利部先进实用技术计划推广项目、铁道部兰新铁路路基防风固沙绿化灌溉项目，还列入国家十二五“863”重大科技攻关项目。已在广东、北京、湖北、内蒙古、青海、陕西、甘肃、新疆以及辽宁、黑龙江、吉林等省区（市）的多个重点项目中推广应用。

在水利部的专题研究会上，水利部副部长李国英对这一新型节水灌溉技术给予了积极评价，并建议在生产环节进一步降低生产成本；在应用环节进一步强化监测、积累数据；在技术推广环节进一步扩大面积、扩充作物类型，研究凝练技术标准；在技术完善环节进一步研究灌溉技术与生物技术耦合，从而实现逆向控制灌溉、精准灌溉。