国内外微孔渗灌管发展概况

　　渗灌是一种地下节水灌溉方法，也有人称之为地下滴灌。具有显著的节水、节能、省工、增产和提高产品品质的优点。其主要问题是淤堵严重，难以克服。其实施方法很多，大致可以分为点式和线式两种，点式（又称孔口式）就是用不透水的塑料管将水送到作物根部，然后通过一种埋在地下可以慢慢渗出水的渗头进行灌溉。线式（又称全壁型）是采用埋在地下可慢慢向外渗水的管道直接进行灌溉。而这种渗水管又分为多孔管和微孔管两种。多孔管是在管壁上打很多小孔（孔径为1-2mm）或5～10mm长的纵缝，微孔管是用特殊的材料（废旧轮胎回收的橡胶、塑料等）拉成的管道，管壁上有无数泡沫状的微孔。当管内充水时就会逐渐象出汗一样渗出，进行灌溉。本文着重介绍线式的微孔渗灌管的发展概况。

　　美国从七十年代初期开始进行地下渗灌研究。1984年利用废旧轮胎回收的橡胶和聚乙烯及一些特殊的添加剂，经过科学配方和特殊加工工艺（不是加发泡剂和吹塑剂）制成了新型的Aquapore多孔渗灌管［8］，管壁上分布许多肉眼看不见的细小弯曲的透水微孔，质地柔软，这种管子可用10-15年，在0.1~0.2MPa压力下水便从透水微孔中渗出。每米管上可供给流量1.5m3／h.供水后不久，渗灌管周围的土壤便达到饱和状态。此后，渗灌管周围土壤毛细管力将成为影响渗灌管渗水量的主要因素之一。美国格亚公司委托的试验结果表明，100m长的渗灌管首端和尾端渗水量几乎相同，而与铺设在地表的测试结果差别很大，其主要影响因素是土壤毛细管力的作用。八十年代，美国各地分别进行过用地下渗灌种植棉花、小麦、西瓜、黄瓜、玉米、西红柿等作物的可行性研究，从1980年至1992年之间Phene等人在美国的加利福利亚州，对地下渗灌能否节水或高效利用水等基本问题，作过系统的研究和论证。美国亚利桑那州Sundance农场进行20多年的农业地下渗灌研究［3］。

　　法国生产的渗灌管是由废塑料（低密度PE）加发泡剂和成型剂混合后挤出成形，称为TURORZX管。管壁内有无数个泡状微孔。管径有几种，用于农业上的管径多为13mm，壁较厚，约2-3mm.使用时可以埋入地下，也可以铺设于地表，当系统供水时，水沿泡孔状的管壁渗出或沿管壁均匀地喷出极细的水流，渗水量的大小及渗水均匀度主要取决于运行压力，泡孔的孔径和材料的均匀性。包括全部自动化系统每公顷投资约85500元。管道的使用寿命可达10年以上。目前，法国的渗灌管在日光温室和一些经济作物方面得到了广泛应用。日本、以色列、意大利、澳大利亚、中东等国也对渗灌做了大量研究和广泛应用。

　　我国很早就开始采用渗灌。河南省济源县的地下暗管灌溉至今已有一、二百年历史了。七十年代山西省运城地区万荣县就让水无压通过瓦管的微孔，从管周围缓缓渗出浸润附近的土壤进行渗灌。80年代北京塑料研究所和北京水利科学研究所对法国1987年4月赠送的渗灌设备进行了田间试验和水力性能测试，同时进行了聚乙烯渗灌管的研究和仿制，并于1989年通过了试验成果鉴定，但由于技术和设备等客观因素的限制，仿制产品出水均匀度低，难以投入生产使用［5］。1993年河北省石家庄市农业局和辛集市农业综合服务协会、郊区农业局合作引进日本渗灌设备，用于灌蔬菜、果园，得到了节水增产的效果。但存在投资大，购买运输不方便等问题。1995年沈阳泓侬应用技术研究所根据美国的经验，开始研制微孔渗灌管。1997年6月20日通过了沈阳市科委组织的专家鉴定［4］。以后就在沈阳市郊区用于灌溉绿菜花、蕃茄、黄瓜、草莓、甜瓜、芹菜等，得到了农户的称赞。大棚试验结果表明渗灌比滴灌可节水73％以上，增产11.7％，棚内地温平均提高2℃；番茄晚疫病病株率少80％，而且省工省时，明显减小病虫害。

　　1996年以后新疆自治区人事厅智引办公室对引进美国渗灌技术给予了热心的支持。曾补助经费组织多批人员到美国参观学习，资助经费先后在石河子、吐鲁番、鄯善、阿克苏建设多处试点进行示范（面积有数百亩），但据了解均告失败［9］。

　　河北省也于1993年引进并在日光温室内使用了美国的渗灌管，多次请国外渗灌专家进行技术交流和指导。1996年石家庄塑料总厂曾派人到美国去考察，没有引进生产线，只是曾骋请美国专家到厂指导，研制成功了发泡塑胶微孔渗灌管。1997年获国家新产品称号，并已形成批量。现在每米售价1.20元，每年产量只有十余万米。主要由于市场需求不足，这是因渗灌管堵塞较严重，农民倾向于使用滴灌带“［6］。据厂家说一般农民不重视水的过滤，一般只用一年就堵塞了，而科研单位则可用五年以上。除此之外，山东莱芜塑料制品有限公司、河南济源市渗灌设备厂、山西候马市第二塑料厂、北京北航润土科技有限公司等也都生产微孔渗灌管，由于市场不大所以都是以销定产。产品多数售给研究单位，作为试点与试验之用。[NextPage]

　　中国灌溉排水技术开发培训中心于1994年通过与日本国际协力事业团从日本间接引进美国的此项技术。当时从美国引进了三、四千米微孔渗灌管，安装在平谷县节水灌溉试验场的日光温室内试用，并做了地面流量测试，但结果不理想，该管不同段落不同时刻流量都在变化，没有任何规律可循，所以此一项目无疾而终。

　　北京水利局曾经做过了100多亩的小麦田间灌溉试验，效果还好，北京郊区的顺义林场等地一共有2000亩左右各种作物做了试验。外地也有一些地方连续用了五年，效果还好。几年前北京有关单位曾要求将引进国外生产渗灌管（发泡胶管）技术的项目列入948的项目，都已经过专家论证，但是水利部认为该项目国外也不之成熟而不同意引进。

　　1997——1999年山西省农业科学院小麦研究所在山西省浮山县张庄乡东郭坡曾用候马市第二塑料厂生产的塑料渗灌管进行了旱地小麦渗灌研究［7］。管子埋在地表下35-40cm处，管子间距为80-100cm.试验证明采用渗灌比不灌可增产19.4％。

　　1998年11月20日中国灌排技术开发培训中心等七个单位联合编制的《渗灌管企业标准》通过专家审定并己报请北京市技术监督局批准，于1999年10月20日正式发布实施。

　　有些人认为渗灌是一种最有发展前途的高效节水灌溉技术，其关键技术是研制微孔渗灌管。微孔渗灌管适合于温室、果树、蔬菜、庭院草坪和一些免耕的大田经济作物（非免耕地区大田作物采用微孔渗灌技术的适宜性需进一步试验）。但是目前还存在一些问题，最主要问题是淤堵，经对淤堵物的分析，渗水孔除了固体微粒堵塞外，主要是生物堵塞。美国的渗灌管已具有较好的抗泥沙堵塞性能，主要的堵塞威胁也是生物堵塞。对此首部采取了细致的过滤，使用前后进行高压冲洗，但是，仍然不能完全解决生物堵塞问题。其次是亩投资较大，一般为喷灌的四倍。第三是检查、维修都比较麻烦。因此，使其应用推广的速度较慢，但科技含量愈来愈高，许多理论实践问题相信会在不久的将来得到解决。