编者按：2016年中央“一号文件”阐述，“大力推进农业现代化，必须着力强化物质装备和技术支撑，着力构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系”。
自2015年以来，随着多项产业调整政策的出台，肥料行业面临新的拐点。适应农业规模化生产，机械化施肥、水肥一体化技术必然是未来肥料产品的方向。肥料“零增长”目标，必须靠精准施肥、提高肥料利用率来实现。
同时，全球范围内的水资源短缺升级。中国水资源利用方式粗放，农田灌溉水有效利用系数仅为0.5，与世界先进水平的0.7～0.8有较大差距。发展节水灌溉势在必行。对比中国30%左右的肥料利用率，美国肥料利用率在上世纪60年代飞跃式上升，原因就在于水溶肥的大面积推广。
从20世纪到21世纪初，中国的灌溉农业从大水漫灌发展到滴灌、喷灌等微灌，控制出水量技术层面有了质的飞跃。资料显示，与传统大水漫灌相比，采用管道输水和渠道防渗技术可节水20%～30%，喷灌可节水50%，滴灌可节水60%～70%。
中国科学家自主发明的新一代灌溉技术——痕量灌溉技术的推广，为农资行业展现出巨大的想像空间和新机遇：应用于设施农业、规模农业中，与水溶肥等新型肥料技术融合。
2015年11月23日，水利部科技推广中心发出《关于痕量灌溉技术推广应用的推荐函》：“痕量灌溉具有超强的抗泥沙水和抗生物堵塞性能，实现了真正稳定的地下灌溉和水肥一体化，建议有关单位根据实际情况，进行推广应用”。华中科技大学痕量灌溉研究中心诸钧团队的重大原创节水技术，经过8年11个省区市2500亩中等规模试验应用后，首次获得国家认可。
目前，中国广泛采用的是滴灌或喷灌等微灌技术，节水节肥效果显著，却饱受管道易堵的困扰。痕灌技术从根本上解决了管道堵塞的问题，还能进一步降低用水量，一箭双雕。然而，造价高成了痕灌技术发展的障碍，痕灌的发展之路到底能走多远，还要进一步探讨。
应用试验坚持8年
国内常用的渠道防渗、喷灌、微喷灌、渗灌和滴灌等节水灌溉方法，均是人为控制灌溉时机和灌水量，属于“被动式”灌溉模式。引进于以色列的滴灌技术，被公认是目前效果最好的节水灌溉技术，但存在管道易堵塞、制造难等问题。
华中科技大学痕量灌溉研究中心主任诸钧团队研发的地下痕量灌溉技术，大到规模化荒漠造林、小到家庭盆景种植，即使无人看管，植物也能根据自身需水量自助“喝水”，打破了农作物“被动式补水”的传统灌溉模式，是目前全球唯一能实现低流量下不堵塞的地下灌溉技术。
自2008年起，诸钧和同事先后在北京、新疆、内蒙古、广西等地的1800亩露地及120座温室中，以蔬菜、果树、花卉、甘蔗等作物为研究对象，对痕灌系统的灌水均匀度、土壤含水量、作物生长发育、生理生化、产量品质和水分利用等进行了大量试验研究，完成了中等规模试验示范。在保证良好灌溉均匀度、不减产甚至增产条件下，痕灌比滴灌节水40%～60%，还能避免灌溉过量造成的养分流失、次生盐渍化、土壤板结等弊病。相关专家表示，该技术在节水效率、抗堵塞及无需动力远距离均匀供水等方面达到国际领先水平。
自主研发获专利
简单来讲，痕灌技术是依靠毛细管力作用自动调节水分供给，通过埋藏在土壤层中的管路，将灌溉水从一定高度的蓄水桶中直接运输到植物根系附近。
痕灌设备核心部件是控水头。它是由痕灌膜和毛细管束组成的独特的双层膜结构，可以控制灌溉水以极其微小的速度，适量、不间断地直接作用于作物根系附近。当土壤环境干燥时，水被土壤中的毛细孔隙自动抽出，迫使蓄水池中的灌溉水通过滤膜流入毛细管中，往复循环。这套技术只湿润作物根系周围土壤，使土壤含水量处于相对稳定状态，减少了水分地表蒸发和地下深层渗漏，提高了水分利用率。
这项技术历经十余载研发，获得了多项国内外专利。诸钧表示：“该技术终结了西方发明的以滴灌为代表的微灌技术40年来在节灌领域的垄断，实现了能够和植物需水特点完全匹配的灌溉方式，即植物需要多少水就供给多少水，将多余水分降低到极致。”
此项技术在“中国-阿拉伯国家博览会”、“国际灌排大会”等世界级展会中亮相，受到广泛关注。国际灌排大会副主席、灌排专家劳里·泰勒弗森指出，这是一项非常有前景的高效节水灌溉技术。
抗堵又节水
灌水器堵塞是滴灌等微灌技术的死穴，也是世界性难题。自2015年3月起，中国水利水电科学研究院水利研究所、国家节水灌溉北京工程技术研究中心共同对痕灌带的抗堵塞功效进行了试验。在试验用浑水泥沙颗粒浓度为3‰，远超国内外浑水灌溉标准和农业灌溉杂质浓度的严酷条件下，滴灌带2～6小时完全堵塞，而痕灌管300小时后流量保持不变。痕灌的抗堵性能得到了权威机构的验证。
同时，诸钧团队专门将痕灌产品送到美国权威机构进行检测，首次获得国际权威机构认可，受到国际著名节水专家称赞。
诸钧希望这次国家权威部门与权威机构的认可，可以消除推广中的困难，让这一颠覆性节水技术为国家生态文明建设作贡献，像以色列滴灌技术一样成为中国元素。
灌溉水管的堵塞是由物理性堵塞、化学沉淀堵塞与生物性堵塞造成的。
为了使滴灌灌水器更省水以及铺设距离更长，就必须不断地减小管道尺寸，由此带来了管道易堵塞及制造难的问题。
微灌管道铺设在地表，存在间断供水情况，极易造成管道内温度变化剧烈和干湿交替的情况，致使管道老化。
痕灌设备中的水一直保持极低速流动状态，且毛管网浅埋于地下（大约50厘米处），管道内温度相对恒定，可有效避免因灌溉水质较硬而出现水垢附着在管道内堵塞灌水器的情况。由于灌水器的出口是由很多并列在一起的毛细管排列而成，缝隙较小，作物根系无法伸入出水口而引起堵塞。运输水的毛细管埋于地下，在不见光的条件下藻类无法生长，微生物的生长也受到限制，有效避免了生物性堵塞。
痕灌技术的节水表现也十分出色。痕灌设备的灌水器埋在作物根部，按照作物需水规律，完全依靠毛细管力进行灌水，只湿润到作物根部附近的土壤，大部分水分可被作物直接吸收。在保证作物正常需水的条件下，有效降低地表蒸发和深层渗漏。
此外，痕量灌溉属于地下灌溉，使地表保持干燥，同时避免灌溉过量造成的土质疏松、土壤板结和反盐碱等弊病。使用痕灌技术能按照作物耗水规律适时、适量、均匀而又缓慢地供水供肥，大棚里不容易长杂草、生虫病，农药也用得少，能实现无公害栽培。
成果走下象牙塔
发明创造最终都要接受市场的考验，才能最大限度地发挥其价值，痕灌技术也不例外。
新疆哈密的大枣有着“天下一绝”的美称，但是，常年的干旱和供水不利，大枣产量连年下降。哈密是典型的温带大陆性干旱气候，干燥少雨，降水极易蒸发，年降雨量不到50毫米，而年蒸发量超过3000毫米。如果使用滴灌技术，水分蒸发量过大，滴灌管容易见光老化，而且水份和养分易流失。新疆区政府引用了这项技术，打井数量从每200亩一口井降低到600～800亩一口井。痕灌技术让哈密450亩枣林丰收。经当地农业水利部门鉴定，在产量相同的情况下，痕灌技术仅用了不到传统灌溉四成的水。
河北省的张家口市也处于干旱半干旱地区，张家口万全县在蔬菜日光温室推广应用痕灌技术。根据作物产量及用水、用肥量统计，在产量与膜下滴灌持平的情况下，痕灌技术的用水量仅为膜下滴灌的70%。
城市绿化也少不了痕灌技术。2011年国庆期间，北京长安街展示的“北京记忆”嵌草牌楼令人印象深刻：在高8米，宽8米的牌楼上，牌匾、花板和楼顶全部都栽植了五色草、四季海棠和佛甲草等植物。牌楼的结构如此复杂，是如何维持花草鲜活的呢？答案就是痕灌技术。痕灌技术的使用，使得整个牌楼内部终日润而不湿，表面干燥，没有多余的水流出，植物生机勃勃。不仅如此，各大展会中吸引眼球的植物墙、净化空气缓解疲劳的城市道路绿化护栏等，都采用了痕灌技术。
痕灌技术能走多远？
作为新兴灌溉技术，痕灌迅速崛起。不过，痕灌技术经历的市场考验时间还不长，取得傲人成绩的同时也暴露出一些问题。
首先是成本。让痕灌产品向更为成熟的工业品转化，首先要降低成本，形成完善的技术体系、拥有高速生产线等。现在痕灌产品生产是半机械化，规模不大，价格较高。当前痕量灌溉管每米造价5～6元，果树采用痕灌技术，亩投资2000～3000元，温室亩投资4000～5000元；而滴灌技术亩投资仅为600～1000元，价格悬殊。
其次是技术体系需完善。痕灌是一种复合技术，每个地区土壤的水、肥、气、热、盐的动态变化也不尽相同，此项技术实现规范化应用还有一段路。
最后，没有政府补贴。“目前我们已申请并获得多项国内外发明专利，但还没有获得过国家级的科技奖励，没有一个过硬的‘标签’，更没有政府补贴。即使技术优势明显，也很难成为使用者的首选。但我们一直在努力，更希望得到国家在政策上和产业化方面的支持。”诸钧憧憬着。
“节水、防泥沙堵塞和长距离均匀供水，是痕灌的三大优势。”宁夏大学教授张维江认为，痕灌技术不仅在以沙地为主的宁夏中部干旱带具有广阔的前景，在全国甚至世界范围内都可推广。宁夏水利科学研究院副院长刘学军说，他们在贺兰山东麓葡萄种植试验基地进行的为期一年的试验显示，痕灌不仅比滴灌技术节水40%～60%，其铺设长度远超滴灌200米的极限，达到350米；还能通过独特的控水头完成对水源的自动过滤；并且能在灌溉的同时添加化肥，提高化肥利用率。
痕灌技术的大面积推广应用，不但是灌溉技术的革命，我们也期待痕灌技术与水肥一体化技术碰撞出火花，促进两个行业的融合发展，为农资行业带来创新空间。
