世界杯赛场的草坪下，藏着中国技术

王迎霞

卡塔尔世界杯揭幕战刚结束，宁夏大学资源环境学院兼环境工程研究院原院长孙兆军急忙拨通一个电话：“踢起来感觉怎么样？”电话那头说：“挺好的，现场维护人员都说草坪质量很好，运球时速度很快。”

球员顽强拼搏的绿茵场，既体现着球技的比拼，更彰显着科技的智慧。用中国技术增进人类福祉，科技工作者责无旁贷。

2020年8月，宁夏大学、华新国联（北京）企业管理有限公司、卡塔尔NAAAS控股集团三方签署了12.64亿美元的协议，在卡塔尔引进智能风光互补节水灌溉系统设备及相关技术成果转移，将其用于园林绿化、农业开发等项目建设。

草皮背后

位于波斯湾西南岸的卡塔尔被5 5 0千米的海岸线环抱，大部分地区为荒漠。并不是什么草都适用于足球场草坪，更何况在卡塔尔。“和普通绿地不同，运动场草坪的养护管理比较特别，比赛前后都需要采取相关措施。”宁夏大学农学院讲师邓建强博士毕业于兰州大学草地农业科技学院，他认为冬季运动场草坪养护的注意事项除了杂草防治、草坪修剪、施肥外，关键一环就是灌溉。

之所以说它关键，是因为灌水量一定要充足，渗透深度达40～50厘米，最浅也要超过30厘米，这样才能保障草坪在冬季的正常使用。而本届世界杯足球场所用的暖季型草坪还面临一个难题——在干旱缺水的情况下，草坪生长速度减缓，部分区域草坪出现泛黄。在此情况下，灌溉问题更为棘手。

据英国《卫报》报道，为了确保球场草坪的质量符合赛事要求，冬季的卡塔尔，每个球场每天至少需要消耗1万升淡水。矛盾的是，这里严重缺少淡水资源，海水淡化技术则高度依赖化石能源。邻国沙特阿拉伯约有30座海水淡化工厂，每天消耗原油约30万桶。

正当卡塔尔为了草坪问题大伤脑筋的时候，远在万里之外的孙兆军已带领团队完成了智能风光互补节水灌溉系统设备和相关技术的研发，并在中国西北地区进行了推广应用，改变了我国干旱贫困地区节水设备研发长期处于“跟跑”和依赖进口的被动局面。

说到这儿，不得不提孙兆军的另外两个身份——教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室主任、宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室主任。

2015年9月10日，中国-阿拉伯国家博览会盛大开幕，中阿技术转移中心揭牌，宁夏科技厅成为中方执行机构。贺兰山下，黄河之滨，悠扬的驼铃声曾在丝绸古道上回荡了2000多年，见证了东西方文明交融的盛况。而今，这里又以另一种方式大放异彩。

针对阿拉伯国家对旱区节水技术、智能装备的迫切需求，2016年起，宁夏科技厅设立中阿技术转移与创新合作专项，支持宁夏大学实施“中阿绿色智能节水装备与技术示范基地建设”等项目。正是从那一年起，孙兆军团队多年的研究成果走出了国门。

孙兆军的家乡宁夏中卫市海原县是个十年九旱之地。眼睁睁看着“一方水土养育不了一方人”，他从小就立志要帮助家乡解决灌溉困难，并在2010年成功研发了智能风光互补节水灌溉系统，获得国家专利。两年后，孙兆军被选派到吴忠市同心县王团镇大沟沿村开展科技扶贫工作。利用这次机会，他提出了在村里建设百亩节水灌溉示范区的想法。

受水资源匮乏的制约，大沟沿村一直在贫困线上挣扎。旱塬上能否进行节水灌溉，村民对此心存疑虑。第二年开春，孙兆军和何俊、韩磊等几位博士顶着六七级大风到田间安装节水管道和风光互补发电设备，硬是在一个月内完成了示范区建设。在随后的几年里，他们联合多家单位推广了10多项旱作节水技术成果，使得多年的荒田变成了高产田，这让孙兆军在节水灌溉领域声名鹊起。

橡胶厂的灵感

“我们在阿拉伯国家主推三大技术：渗灌、智能控制、太阳能发电提水。”孙兆军说，卡塔尔足球场的草坪维护运用的就是渗灌技术。这项技术在宁夏并不新鲜，早在2009年年底，孙兆军带着课题组在宁夏北部一个叫西大滩的地方开展盐碱地治理项目时，就考虑把渗灌技术运用其中。

滴灌是通过管道把水滴到作物根部，为其提供水分的灌溉方法，渗灌则是通过埋在地下的管道将水均匀可控地渗入土壤，以此为作物供水。在盐碱地治理过程中，孙兆军发现传统的滴灌技术容易导致盐碱增加，于是突发奇想，尝试将管道埋到地下。几年间，团队一直在寻找合适的材料，选了好多种，但都不理想。2011年，孙兆军从北京林业大学博士毕业后正式着手干这件事。

早些时候，国内也有知名高校在研究渗灌技术，但他们用的是复合材料，做了几年觉得成本太高，没有推广前景，就不再做了。这反倒激发了孙兆军的斗志：“宁夏沙化面积很大，渗灌是非常适用的技术，我们本地科研人员一定要做出来！”

宁夏大学旁边有个橡胶厂，孙兆军和同事董良没事就去找“灵感”，他搞移动式节水灌溉用的一种塞子就是用熟橡胶做的。熟橡胶在制作过程中不易黏结，容易散成片状，但渗水性很好。一天，望着四处堆砌的废旧轮胎，孙兆军突然有了灵感：这是个好东西，可以用在渗灌上！

随着汽车产业的蓬勃发展，废旧轮胎数量激增，以此为原料加工耐高温、抗老化的管道，成本低、来源广，而且符合现代循环经济发展趋势。收购一个废旧轮胎只需10块钱，将之粉末化再加入黏结劑，做成管道铺到地里，五六个废旧轮胎就能生产制造一亩地所需的橡胶管。所有顾虑迎刃而解。

从理论到实践需要实干。此后两年，孙兆军和团队成员紧锣密鼓地开始实施加工试验，据不完全统计，他们至少进行了300次试验。2015年，科技部批复由宁夏牵头集聚全国科技创新要素和技术资源，打造中国对阿拉伯国家技术转移和创新合作的高效务实平台。很快，这项工作有序推进。6月，宁夏科技厅组织相关专家到阿联酋实地考察，孙兆军作为节水灌溉领域的权威人士，挑起了大梁。

在宁夏推广顺利的渗灌技术和设备是否适用于阿拉伯国家，对此他心里并不是很有底。然而，科研的魅力正在于能够无限拓展人类认知的边界，并使其获得精神上的愉悦。孙兆军和韩磊、齐拓野、焦炳忠等博士生将我国一家企业生产的普通材质的渗管埋在了迪拜的一个公园里，在此做起了试验。

然而，难题很快来临。高温条件下，试验区几乎寸草不生，裸露在外的渗管遭遇暴晒，轻轻一捏就碎了。怎样才能让娇嫩的瓜苗享受到渗灌技术，孙兆军冥思苦想了好几天，终于有了办法。他和同事找来一个花盆，将之倒扣在瓜苗上，剪开花盆背光面以便透气，之后在花盆上套上保鲜袋，再用重物压实。焦灼地等待了四五天后，有瓜苗探出了脑袋。又过了10天，不到两亩的试验田里，嫩绿的小芽齐刷刷都冒了出来。“你不知道我当时有多高兴！”时隔多年，孙兆军回想起这一幕，依然情不自禁地笑出了声。

后来的实践证明，对于草坪、果树种植连续灌溉过程中存在的生物堵塞、地面蒸发、渗漏严重等问题，这种微孔式全渗管道或出水与不出水间隔式渗灌管道，实现了出水与输水同管的重大突破，且出水间距和出水量可调，适合不同植物灌溉需求。特别是用废旧轮胎经过破碎脱硫、高温合成等工艺加工而成的管道，具有节水、环保、可回收、抗老化、抗生物堵塞等特点，使用寿命可达10年以上，非常适合阿拉伯国家高温旱区沙漠环境。

结缘“美丽多哈”

中国的渗灌技术在阿联酋取得了成功，这让所有人大吃一惊。“大热天能种出瓜苗，迪拜人没见过，他们甚至怀疑我是不是用了特殊制剂。”孙兆军说：“当时我肯定地回答，水源是你们的，瓜苗是你们的，我们靠的就是技术！”

第二年5月，孙兆军及其团队在园林绿化、特色经济作物上试验成功。双方签订了在迪拜示范应用风光互补节水灌溉设备的技术转移合作协议。宁夏农业节水技术成功走出国门大显身手，表现优异的不光是渗灌技术，更有三方面的集成发明。

我国和阿拉伯国家农业灌溉较为粗放，劳动成本高，水资源利用效率和智能化控制水平低。孙兆军团队率先完成了极端旱区灌溉系统智能化，联合企业开发出手机App 智能控制系统，该设备具有成本低、抗干扰、精准灌溉、无人值守的优势。针对中阿高温旱区野外无电网配套、化石能源发电提水成本高的问题，项目组提出了风能和太阳能发电变频水泵提水思路，并结合智能控制技术，开发出耐高温风光互补提水灌溉成套技术及设备系统。

三管齐下，优势明显。中国宁夏节水灌溉搞得好，这一消息在阿拉伯国家迅速传开。在阿曼，由孙兆军、何俊、李茜等人自主研发的智能控制地下渗管冲锋陷阵。跟他们在苏丹卡布斯大学同台竞技的还有来自德国、意大利的专家，阿曼把所有试验田都安排在一起，谁的效果好就跟谁合作。

宁夏大学原班人马种活了柠檬、美人蕉、西瓜、夹竹桃等，成活率和株高都比当地采用滴灌技术种植的高出21%以上。最让孙兆军印象深刻的是夹竹桃，“长得很漂亮，满地红花，当地人都跑到我们的地里拍婚纱照”。

2017年7月，宁夏大学与阿曼卡布斯大学农业与海洋学院签订了教学科研合作协议，共同开展旱区智能节水灌溉技术与设备研发，共建节水灌溉联合实验室，共同申报国际合作项目，联合培养本科生和研究生；同年9月，宁夏大学又与阿曼卡布斯大学签订了技术转移合作协议。有了多个国家示范推广的基础，卡塔尔有关部门向宁夏大学节水灌溉技术伸出了橄榄枝。

2020年1月，孙兆军、何俊一行应邀赴卡塔尔多哈开展科技交流合作，并在相关人员陪同下考察并座谈了2022年世界杯绿化工程、当地土壤植被等情况。在听取了孙兆军有关旱区智能节水灌溉技术成果的汇报后，卡塔尔自由区首席执行官表示希望能引进这项技术，参与“美丽多哈”重大项目的建设。

当时，卡塔尔所用的PE 管老化速度很快，两三年就得换，而且管壁很厚，埋到地下不出水。最关键的是，面对盐碱地的绿化，他们束手无策。这恰是宁夏大学科研团队的强项。双方相互考察后，产生了强烈的合作意愿。

在中阿技术转移中心的积极推动下，2020年6月23日，宁夏大学、华新国联（北京）企业管理有限公司、卡塔尔NAAAS控股集团就转化应用相关技术，支撑“美丽多哈”节水绿化、粮食生产、生态保护等项目开展线上深入交流。8月10日，这笔金额高达12.64亿美元的三方协议正式签署。一个月后，中阿技术转移中心与卡塔尔自由区管理局正式达成合作意向。

“沙枣树”精神

“美麗多哈”项目为期5年，然而，签约两年多来，新冠肺炎疫情席卷全球。

怎么办？世界杯在即，卡塔尔的绿化工期不能耽误，必须全力以赴！无法亲临现场的宁夏大学科研团队及时通过技术转移委托企业到卡塔尔施工，他们则不分昼夜地进行线上技术指导，这才得以让中国节水灌溉技术在卡塔尔世界杯期间闪亮登场。

有条件要上，没有条件创造条件也要上。这种劲头源自宁夏大学建校以来倡导的“沙枣树”精神。在西北，沙枣树是一种生命力极强的落叶乔木，抗旱、防风沙、耐盐碱、耐瘠薄。在它的激励下，宁夏大学师生形成了“不怕困难、不畏风寒、根深叶茂、本固枝荣”的精神，科研人员远赴阿拉伯国家推广技术便是最好的例证。

孙兆军团队成员来自宁夏大学地理科学与规划学院、生态环境学院、外国语学院、阿拉伯研究院等多个部门；两个中阿重点实验室共有52人，其中20多名是该校的青年教师和学生。“试验选在温度最高的6月进行，我们必须在高温条件下观察渗灌管的适应性。”孙兆军回忆，有一天室外温度高达50℃，年轻博士齐拓野刚走下出租车就被迎面而来的热浪“打”了回来。

在那样的条件下，科研人员穿着防晒衣要在室外待10多分钟。为了防止中暑，他们一边干活一边往头上浇矿泉水。等上车时，大家从头到脚都在滴水，衣服紧紧地贴在身上。到回国时，他们个个皮肤黝黑，脸和胳膊被晒得爆皮。

都说科研苦，不苦哪儿有甜？宁夏大学师生的辛劳付出终见收获。得益于这项节水灌溉技术，该团队在宁夏创建省部级重点实验室2个，在阿曼、埃及共建实验室2个，联合西北农林科技大学、宁夏水利科学研究院等单位在我国西北旱区建立示范基地6个，在阿曼、埃及、阿联酋、卡塔尔等国建立示范基地7个，形成了中阿旱区绿色智能高效节水关键技术与装备规模化应用成果，综合节水21% 以上。

在促进中国与阿拉伯国家科技交流合作的过程中，中阿技术转移中心先后建设了阿拉伯国家联盟、沙特阿拉伯、阿联酋、约旦、阿曼、埃及、摩洛哥、苏丹8个中阿技术转移国外双边中心，建成了综合信息服务平台，举办了4届中阿技术转移与创新合作大会，促成合作协议88个，有效推动了我国高效节水灌溉、马铃薯种薯繁育与标准化种植、卫星遥感监测等领域一批先进适用技术与装备走出国门。

2022年12月上旬，在沙特阿拉伯召开的首届中国与阿拉伯国家峰会为中阿战略伙伴关系注入了更多内涵。用中阿技术转移中心主任黄莹的话说：“我们坚信中阿科技交流合作道路更加广阔，前景更加光明。”

在宁夏多源鑫科技有限公司位于吴忠市同心县的生产车间，4条生产线正马力全开生产地下渗灌管。刚刚退休的孙兆军，将大部分时间和精力都用在了此地，为企业提供技术设计与指导。在他看来，我国西部和阿拉伯地区的节水产业永续前行，绿色、低成本、无污染产品应用前景广阔，它们不但能降低产业对传统能源的依赖，还能带动太阳能、风能和塑胶管道材料等相关行业的兴起。孙兆军团队要让中国先进技术造福全世界。

本文转自《科技日报》