通讯员周前进 万霞）未来农作物的种植灌溉，将由 “农作物被补水”变为“农作物主动吸水”。昨天，记者从华中科技大学获悉，该校材料科学与工程学院教授诸钧团队研发，具有完全自主知识产权的痕量灌溉技术，不但比目前灌溉效果最好的滴灌技术省水50%左右，还能在不同的地区、土质中高效使用，还能用于城市立体绿化。
“痕灌技术”将安装有“控水头”的管材埋设在农作物的根部，依靠土壤的毛细力作用自动调节水分供给，'控水头’上覆盖的纳米纤维可实现对水分精确控制，在植物根系主动吸水时，水分才会按需流出。”
“'痕灌技术’还能让植物在一些城市建筑上铺展成绿色丛林，对缓解城市雾霾天气起到帮助。”诸钧教授表示，灌溉在建筑上附着的植物，传统的滴灌技术只能让水从空中不断淋下，既浪费水源又污染周边环境，而采用“痕灌技术”则能保证植物在灌溉时“润而不湿”，保持表面干燥。
它在
节水效率、
抗堵塞及
无需动力抗堵塞性等方面达到国际领先水平。
我国是受沙漠化影响最严重的国家之一，治理沙漠化的有效途径之一是合理灌溉。痕灌技术能按照植物耗水规律适时、适量、均匀而又缓慢地供水供肥，没有蒸发或渗漏损失，且能够使植物根系层土壤长期保持在最佳水分、通气和养分状态，特别适合在过去无法栽培植物的环境中使用。 在不减产甚至增产条件下，与滴灌相比，痕灌节水40%—60%。
诸钧介绍，痕灌依靠毛细力作用自动调节水分供给，只湿润作物根系周围土壤，减少了水分地表蒸发和地下深层渗漏，提高了水分利用率，降低了作物耗水强度，因此具有节水效果显著、作物产量稳定、水分利用效率显著等突出优点。
据了解，以色列滴灌技术被公认为是目前效果最好的节水灌溉技术，我国自上世纪70年代末引进以来取得了长足发展。但是滴灌灌水器为了实现更小流量的灌水以及长距离铺设，就必须不断减小流道尺寸，由此带来了流通管道易堵塞及制造难等问题。
痕灌技术解决了长期困扰滴灌技术的低流量下滴头堵塞这一世界难题，实现了控水头出水量低于每小时200毫升而长期不堵塞;比滴灌用水更少，而且地表干燥、杂草少，减少了病虫害的发生;该技术无需电源，仅靠重力即可运行，可广泛适用于滴灌无法使用的各种环境。在农业生产、植树造林及荒漠化治理方面应用前景十分广泛。由于省去了大部分动力设备，且维护成本低，相较滴灌，痕量灌溉具有较高的投入产出比。
痕灌的控水头比普通滴头抗堵性强，毛管铺设长度可达600米，是滴灌毛管铺设长度的5--10倍，省工36.4%--57.9%。
“之所以取名'痕灌’，是受化学上微量元素与痕量元素概念的启发，主要指能在超微流量下向作物长久供水，痕灌单位时间的出水量可达到滴灌的百分之一到千分之一。而控制水的流出量的装置，就是痕量灌溉的核心部件——痕灌控水头。”
诸钧解释说，痕灌控水头是由具有过滤功能的痕灌膜和有良好导水性能的毛细管束组成，控水头腔中安装滤膜，出水口处是由很多毛细管构成的毛细头。当控水头出水口的毛细管与土壤接触时，控水头中的水会被土壤中的毛细孔隙自动抽出，并在控水头内部产生相当大的抽水力，迫使进水口处的水通过滤膜后流入控水头出水口的毛细管中，进而被埋在作物根系附近的土壤吸走。
在李荣旗看来，现在人们餐桌上的食用菌，如鸡腿菇等，都是工厂化栽培的，远不如自然条件下栽培的好吃。他说，食用菌栽培，最难的是控水。“水多会烂，水少又不出蘑菇。痕灌技术就解决了这个难题。不仅先进适用，栽培方式简单，成本不高，而且还可以调控出菇时间，省水、省工，产量高，品相还好。可以说，痕灌技术为食用菌产业带来了一场革命，为达到一次播种多年采摘的目标提供了技术支撑。”
工作原理：
诸钧（华中科技大学痕量灌溉研究中心主任）介绍，痕灌控水头是痕灌技术的核心节水部件，由具有良好导水性能的毛细管束和具有过滤功能的痕灌膜组成，埋在作物根系附近，一端与植物毛细管束末端相连，一端与土壤毛细管相连。以此同时感知作物需水情况与实时土壤水势变化。其工作原理是，作物缺水根系向周围土壤环境吸水时，土壤水势降低，以此为灌水信号，控水头内的水即不断以毛细管水的形式流向根系周围，直至作物“喝饱了”；而控水头内的痕灌膜可防止毛细管束因杂质而堵塞，保证系统长期稳定工作。
“雨水灌溉是一个很好的概念，但是实际应用并不多，主要原因就是雨水中的杂质会堵塞灌水器，造成整个系统瘫痪。”金基石说，“我们在小汤山利用温室膜面收集雨水进行冬季作物栽培，一亩地一年收集雨水350立方，可以满足一年叶菜生产使用，还剩余40立方。这对实现温室农业零用地下水是一个很大的促进。”金基石补充道，“痕灌对水质要求低，雨水、达标的中水都能成为灌溉水源，所以在园林应用中能与中水、雨水再利用、水景建造相结合，营造循环型生态景观。清凉的水景有了，灌溉水源也有了，还能解决汛期排涝的问题，一举多得。”
“没有固定水源和电源都不是问题，只要有空间放置水箱，每隔一段时间把水箱灌满就可以了，省时省工又高效。”据金基石介绍，痕灌系统除了应用于立体花坛、垂直绿化外，还在室内外立体花园、屋顶绿化、矿山生态修复等相关领域都小有‘战绩’。
三农直通车综合报道：宁夏贺兰山东麓葡萄种植节水灌溉技术试验基地近日发布了一项节水技术试验结果：我国学者自主研发的痕量灌溉新技术，完全优于且可替代干旱缺水地区目前使用的最有效的滴灌技术。
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