在創(chuàng)新中實現(xiàn)滴灌人生

編者按：隨著我國長期以來人口增長和城市化建設步伐加快，水土資源危機變得越發(fā)明顯和迫不及待。由于水資源本身在我國時空分布上的不均，導致各地出現(xiàn)了不同程度水土安全隱患。南水北調工程已在很大程度上造成了我國上游水資源緊張局面。我國重慶地區(qū)，甚至是中下游地區(qū)出現(xiàn)了百年難遇的水資源短缺。排除我國各地在季節(jié)上的水資源短缺外，近年來出現(xiàn)了嚴重的水隱患事件。一向以“魚米之鄉(xiāng)”稱頌的我國廣大南a地區(qū)首次出現(xiàn)了“南水告急”現(xiàn)象！湖南中南部、江西中南部、廣西北部、廣東西部、貴州東南部等地出現(xiàn)25年一遇重旱，其中江西、湖南、廣西部分地區(qū)出現(xiàn)50年一遇特旱。

這是我國在近年出現(xiàn)讓人詫異的現(xiàn)象，我們不禁感嘆我們國家水土危機的真實性，而且還要清醒認識我們國家水資源環(huán)境。帶著諸多問題，我們采訪了長期從事農(nóng)業(yè)水利建設專家，北京科發(fā)農(nóng)業(yè)水資源高效利用研究所所長邱為鐸。

邱為鐸先生歷時30多年的研發(fā)推廣活動，得到了社會和政府的高度重視和充分肯定。聯(lián)合國國際生態(tài)與安全雜志兩次發(fā)表邱為鐸先生的論文。已知有6家國外著名雜志大篇幅報道了邱為鐸的滴灌科研成果；國家科委將燕山滴灌列入國家級科技成果重點推廣計劃項目和重中之重項目；燕山滴灌獲國家級科技進步三等獎，全國優(yōu)秀星火項目獎；水利部授予邱為鐸全國水電系統(tǒng)先進科技工作者稱號；國家農(nóng)委、國家科委聯(lián)合頒發(fā)滴水灌溉新技術推廣一等獎；世界杰出華人協(xié)會、四川省社會科學院、中國科技信息雜志社授予邱為鐸世界杰出華人、當代發(fā)明家、科技英才等榮譽稱號。其學術思想被列入中國首部金質版思想巨著“中國當代思想經(jīng)典”一書，并獲得“中國當代思想成就獎”。

記者：邱老，您作為我國農(nóng)業(yè)方面專家，為我國農(nóng)業(yè)灌溉事業(yè)忙活了大半輩子，以您多年經(jīng)驗，是怎么看待我國堅持走高產(chǎn)、優(yōu)質和高效農(nóng)業(yè)發(fā)展道路的？或者說，我們的“兩高一優(yōu)”道路究竟取得了什么樣的成果？

邱為鐸：可能是工作原因，因為我從事的是農(nóng)田水利建設，先在水利部，后來又到水科院工作。我們現(xiàn)在的農(nóng)、林、水各部，可我最大的感觸還是感覺農(nóng)業(yè)部的工作是很好的。容不得不佩服啊！你看我們解放那么多年了，解放初吃飯都是問題?，F(xiàn)在耕地減少了40%，人口從解放初期的5億到現(xiàn)在的13億，但糧食還是夠吃，是很不錯的。以前小麥畝產(chǎn)200斤算是壯舉了，現(xiàn)在畝產(chǎn)小麥達到了800、900、甚至1000都正常。以前吃什么，還受季節(jié)限制?，F(xiàn)在吃的穿的都不用愁了。生活美好了很多。農(nóng)民的生活可以說是改善了很多。這是我們有目共睹的。

前些天《農(nóng)民日報》有一則消息，“科技創(chuàng)新建隴原糧倉”，他們報道了甘肅對節(jié)水農(nóng)業(yè)的探索。一句話表述“千方百計蓄住天上水，保住土壤水，用好地表水?！彼麄兿冗M經(jīng)驗是農(nóng)民增收，全膜覆蓋技術能為農(nóng)民帶來穩(wěn)定收益，日光溫室、膜下滴灌更能為農(nóng)民帶來翻番的農(nóng)業(yè)收入。甘肅經(jīng)驗說明，實施農(nóng)田節(jié)水措施，不僅使糧食安全、農(nóng)民增收有了保障，而且對改善日益緊迫的生態(tài)環(huán)境大有裨益?，F(xiàn)在，遼寧、內(nèi)蒙古、寧夏等地都先后派人到甘肅參觀“取經(jīng)”。

我覺得挺好，這是當?shù)剞r(nóng)村科技推廣站琢磨出來的技術，真是很有創(chuàng)意的?？晌覀兊难芯空呖偸窃诤艽蟪潭壬先狈嶋H考察，總是處于一種觀摩狀態(tài)，這樣是不行的，根本不和生產(chǎn)相聯(lián)系。

記者：看來邱老是深有感觸的。我們以前說改革開放20年，現(xiàn)在我們說改革開放30年，您作為目睹我們科技創(chuàng)新體制變革的老專家老學者，對我國這么多年的科技體制改革是怎樣看的？

邱為鐸：說句實話，我感覺我們的科技體制改革進步很小。我在水科院是深有感觸的。50年代實話，就提出要科技創(chuàng)新，要結合實際，結合生產(chǎn)。幾十年來，卻越來越不結合實際越來越不結合生產(chǎn)。原來是有事業(yè)費養(yǎng)著，現(xiàn)在是由項目費養(yǎng)著。錢比以前還多了，日子也好過了，生活也是越來越幸福。

你看，今天人家甘肅當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)推廣人員自己琢磨出了“全膜、雙壟、溝播”技術，玉米平均畝產(chǎn)506公斤，增產(chǎn)32.1%，這就是新技術，值得我們推廣啊。農(nóng)業(yè)道路就得走實際的路子。

記者：甘肅現(xiàn)在面臨的土地荒漠化問題也是很嚴重的，像民勤地區(qū)近幾年的變化可謂是大，目前民勤綠洲也變成了沙源，作為我國荒漠化最嚴重的地區(qū)之一，在荒漠化治理方面，難道我們就沒有關鍵的技術可以幫助他們嗎？

邱為鐸：你問得很好！其實這也是我想要說的。根據(jù)我這么多年來的經(jīng)驗看，概括為三句話?？偟乃枷脒€是一條，就是我一直呼吁的，灌溉技術的創(chuàng)新是緩解我國當前水土資源危機的根本途徑。

我國的水土資源短缺是技術性短缺，而不是資源性短缺。雖然水資源短缺現(xiàn)象嚴重，但和以色列相比，我們只能算是技術性缺水，并非資源性缺水。土地資源也一樣，如果有了水，就可以將荒漠化沙化地區(qū)優(yōu)越的光熱資源充分利用起來，將廣大的荒漠化沙化地區(qū)建成高效農(nóng)牧區(qū)，特色農(nóng)牧區(qū)和永不衰敗的生物能源種植基地。

另一方面，落后的灌溉技術，又是造成我國水資源緊缺的主要原因。如何看待和處理漫灌技術所具有的這一兩面性特征；怎樣在發(fā)揮農(nóng)田灌溉的重大作用的前提下，大幅度提高農(nóng)業(yè)水資源的利用率，就成為一個必須要解決好的重大課題。從目前的形勢看，我國節(jié)水灌溉向何處去，已迷失了方向，發(fā)展的力度和上世紀八、九十年代相比已經(jīng)大大降低。造成這種局面的原因是多方面的。一方面上世紀大量引進國外技術確實走了彎路；另一方面國人習慣了向國外取經(jīng)學習，很少想到自主創(chuàng)新。

記者：緩解這樣一個局面的有效辦法是什么？

邱為鐸：我做這個方面的工作已經(jīng)快花了我畢生的心血了。首先，緩解我國水土資源危機的出路的關鍵還是在灌溉技術的創(chuàng)新，就是以滴灌技術替代漫灌技術。我國荒漠化、沙化（以下簡稱“兩化”）土地占國土面積的45.58%。廣大的“兩化”地區(qū)，日照充足、熱量豐富、太陽輻射強、晝夜溫差大，這些都是發(fā)展特色農(nóng)業(yè)和高效農(nóng)業(yè)不可缺少的寶貴的光熱資源，惟獨缺水使這些寶貴資源無法利用，并成為沙塵暴的發(fā)源地。我國“兩化”地區(qū)土地資源豐富，因此，如何治理“兩化”應該成為有關部門的重中之重。

第二個辦法就是，以科發(fā)滴灌為核心形成的灌溉工程投入低、灌溉技術用水量低、種植作物需水量低、經(jīng)濟價值高的“三低一高”開發(fā)模式，使“兩化”地區(qū)的水、土、光、熱、生物等自然資源實現(xiàn)了優(yōu)化配置，使土地“兩化”防治事業(yè)從傳統(tǒng)的社會公益事業(yè)，變成一項經(jīng)濟效益豐厚，生態(tài)效益鞏固，社會效益突出的朝陽產(chǎn)業(yè)，開創(chuàng)了防治土地“兩化”的新紀元。“三低一高”開發(fā)模式和傳統(tǒng)技術不同之處就在于利用創(chuàng)新科技，高效利用當?shù)赜邢薜牡叵滤Y源，主動精準地為種植作物實施灌溉，以水的輸入啟動相關自然資源，從而大幅度提高生物產(chǎn)量，達到生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的和諧統(tǒng)一。

記者：看您現(xiàn)在頭發(fā)都花白了。我們可以看得出來，您為著能夠在提高我國的灌溉技術方面做出了很多努力。您能給我們具體談談嗎？

邱為鐸：滴灌技術在很早的年代就提出來了，當時是水利部的一個項目，1974年，當時由周恩來總理主持。前蘇聯(lián)送給中國政府的禮物是三套滴灌設備，其技術都來自以色列，技術是世界最先進的。政府考慮到價值昂貴，不符合中國國情，于是要婉言拒絕。周恩來總理最后還是收下了，并有一套留給了我們做研究。就是現(xiàn)在科發(fā)滴灌的前身，燕山滴灌。

從那以后，我們就成立了專門研究所進行相關的研究，燕山滴灌是我們中國的名字。當時我們?nèi)〉倪@個名字就是想打出自己的牌子。所以我們的科研人員經(jīng)過反復的研究論證，最后突破的國外的不僅價格昂貴而且不符合中國種植大田作物的現(xiàn)實，成為了我們現(xiàn)在科發(fā)滴灌技術。

1983年，時任國家水利部部長的錢正英，對這項技術發(fā)明給了高度評價，還說，外國人的東西，我們中國人終于自己造出來了。

1986年，關于推廣滴灌技術的觀點就出現(xiàn)了嚴重分歧。主要集中在對我們滴灌技術的成熟性問題的質疑，認為在那么短的時間里，我們能夠在滴灌技術上取得如此成績表示不理解。其二就是技術復雜，在中國推廣的話肯定是困難的，其三，就是反對我們研究所自身的研究。

90年代，為了找尋能夠解決中國灌溉的技術，很多官員像走馬燈一樣出國考察，去了以色列，奧地利等國家?；貋頃r買了一些東西回來，但是后來卻束之高閣，無人問津。

1995年，我們在西海區(qū)進行了試點，總共是250畝，全部考核通過。我現(xiàn)在人也老了，現(xiàn)在連辦公室都放在了這里（家里），還在操心著自己的滴灌技術推廣。你們作為媒體的，更應該承擔起這份責任。

記者：的確！邱老說的對。我們要為了諸多技術的推廣，特別是能夠在很大程度上改善人民生活的實用新技術新產(chǎn)品多做出努力。其實現(xiàn)在有很多像您一樣默默堅守在自己科研崗位上的學者和科學家。在他們心中或許比您更加心焦的是，我們的科技為什么就不能好好的為生產(chǎn)服務呢？

邱為鐸：很好！科技的價值到底是怎樣的？我們也一直在探討這樣的問題。但是我們早已經(jīng)釋然了。因為在我們國家，因為有很多的現(xiàn)實需要考慮，人口眾多就是一個天大的現(xiàn)實。當我們的科技在得以應用之前，總是要考慮到科技的實用性問題。不能說我們的科技只是用來觀賞的?？萍疾皇怯脕碛^賞的玩物。真的不是。你就拿我們的滴灌技術來說，在80年代，我們已經(jīng)飽受了這樣的輿論憂患。他們認為以色列的滴灌才是世界最先進的技術，所以我們應該接受以色列的技術，先進的確是事實?？墒怯捎趦r格的問題，在我們中國根本不可能大范圍的推廣。要用也是少數(shù)人的專利。想到此，于是作罷。不想了。干脆來修水庫。重新拾起漫灌的牙慧，問題不僅沒有得到解決，反而在原來的錯誤上重復犯。

現(xiàn)在我們的滴灌技術可以在很多地方試用了。而且全部考核通過。這是值得肯定的。不是我們在用什么落后的技術來虛張聲勢。只是國家的現(xiàn)實不容我們在很短的時間推廣滴灌技術，因為糧食安全總是在制約我們。而我們的糧食生產(chǎn)80%來自與灌區(qū)，而灌區(qū)的主要途徑又是漫灌。所以滴灌技術得以推廣，不從根本上改變長久以來我們關于漫灌的理解是困難的。

記者：這么說來，科發(fā)滴灌還確是從艱難中走過來的。那么，現(xiàn)在來看，技術優(yōu)勢在哪里？

邱為鐸：由我國科技人員結合我國國情創(chuàng)造的科發(fā)（燕山）滴灌技術，獲18項專利。半固定式滴灌因為采用了人工移動的滴水毛管，使毛管用量減少了97%，使滴灌工程造價降低了80—90%，每畝投資僅需200—300元，一次投資80%的設備可以使用20年以上，20%的設備使用10年左右，成為當今經(jīng)濟的灌溉技術，已成功地在除水稻以外的各種大田作物中應用，收到良好效果，開創(chuàng)了將最省水的滴灌技術成功用于大田糧食作物的先河。而科發(fā)全移動滴灌設備可以在幾個水源之間巡回作業(yè)，提高了設備控制面積，每畝投資僅需幾十元，一次投資可以使用10年以上。

以科發(fā)滴灌為核心形成的灌溉工程投入低，灌溉技術用水量低，種植作物需水量低，產(chǎn)值高的“三低一高”開發(fā)模式，是我國土地荒漠化防治的有力武器。運用這一武器，可以使我國廣大的荒漠化地區(qū)在徹底改善生態(tài)環(huán)境的基礎上，取得豐厚經(jīng)濟效益，將廣大的荒漠化地區(qū)逐漸變成高效農(nóng)牧區(qū)、特色農(nóng)牧區(qū)和永不衰敗的生物能源基地，將歷史上的風沙源變成新的國民經(jīng)濟增長點，成為沙海淘金的熱土。

記者：真替您感到高興，邱老！其實是我們的欽佩。今天真感謝您能夠在百忙中接受我們的采訪。您身上可供我們年輕人學習的東西可謂是豐厚的。作為我們現(xiàn)在浮躁的一代年輕人，您有什么期望嗎？特別是我們這些80后的人。

邱為鐸：年輕人是國家的希望，什么時候都是。年輕人現(xiàn)在認認真真搞科研的人少了，特別是搞我們農(nóng)學的、搞水利的人少了，也不像以前我們那個年代的人?，F(xiàn)在我們國家的科技正是大發(fā)展期，正需要年輕人的時候。年輕人必須突破自身的局限性，勇敢地走出去。特別是我們搞科研的人，更應該是在實踐的基礎上的下大功夫。不是說幾句話，也不是幾篇文章的事，是能夠真正提高我國科技總體水平的目標下的所有努力。我們亟需那些踏踏實實肯干事的年輕人，真的很需要。

延伸閱讀:移動式滴灌：水土資源利用戰(zhàn)略性技術

邱為鐸 李 靜

人類農(nóng)業(yè)文明和河流是分不開的，河流是人類得以繁衍和生息的重要條件。原始農(nóng)業(yè)便是在此基礎上產(chǎn)生的，而農(nóng)業(yè)灌溉的歷史也是源遠流長。

漫灌在人類生息繁衍的歷史長河中，發(fā)揮了巨大的積極作用。原始社會的季節(jié)性洪水現(xiàn)象，就是一種最原始的漫灌形式，為人類創(chuàng)造漫灌技術提供了有力的啟迪和借鑒。漫灌技術極大地擴展了灌溉范圍，從而完成了一次由必然王國向自由王國的過渡，極大地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，為人類的繁衍創(chuàng)造了豐富的物質基礎。然而，隨著人口膨脹和經(jīng)濟發(fā)展，人們對水的需求量也是急劇加大。農(nóng)業(yè)的發(fā)展更是離不開水，特別是種植農(nóng)業(yè)的發(fā)展更需要水的哺育。漫灌技術的局限性在現(xiàn)代社會已經(jīng)越發(fā)明顯。

漫灌技術之于我國當下水資源危機

眾所周知，漫灌技術對水資源的利用率很低，屬于掠奪性開發(fā)。直到上世紀中葉，人類對水資源的開發(fā)利用量終于發(fā)展到自然資源難以承受的地步，許多國家和地區(qū)出現(xiàn)了水資源危機?，F(xiàn)階段，造成這種危機的主要原因，不是水資源短缺，主要是因人類對水資源的開發(fā)利用方式不當造成的。

我國農(nóng)田灌溉是國民經(jīng)濟的用水大戶，灌溉用水量高達國民總用水數(shù)量的70%以上，但到目前為止，我國的幾乎100%的灌區(qū)仍然沿用五千年前人類創(chuàng)造的漫灌技術。這種灌溉技術的水資源有效利用率很低。而官方報道其達到40%，但這只是從骨干渠系上測得的數(shù)字。實際上，如果把骨干渠道以下，還有斗渠、農(nóng)渠、毛渠和灌溉溝的滲漏和水面蒸發(fā)把這些損失都計算在內(nèi)，灌溉水的有效利用率恐怕連30%都不到。落后的灌溉技術是造成我國水資源緊缺的主要原因，是形成水資源危機的罪魁禍首?，F(xiàn)今，漫灌技術早已從先進的生產(chǎn)力，轉化為社會生產(chǎn)力的制約因素。

以色列人均擁有的水資源僅為我國人均水平的12%，可他們的專家說，他們不缺水。我國雖然水資源短缺現(xiàn)象嚴重，但和以色列相比，我們只能算是技術性缺水，并非資源性缺水。土地資源也一樣，如果有了水，就可以把占耕地面積60%的旱地變成水澆地；有了水，還可以將荒漠化沙化地區(qū)優(yōu)越的光熱資源充分利用起來，正如前面所說的，將廣大的荒漠化沙化地區(qū)建成高效農(nóng)牧區(qū)，特色農(nóng)牧區(qū)和永不衰敗的生物能源種植基地。所以我國土地資源短缺也只是技術性短缺，并非資源性短缺。

我國年降雨量400毫米以下的干旱半干旱地區(qū)占國土面積1/2左右，但這里不僅有豐富的土地資源，還有日照充足、熱量能富、太陽輻射強、晝夜溫差大等寶貴的光熱資源。如果解決了灌溉問題，這一廣大地區(qū)完全可以成為我國的特色農(nóng)牧業(yè)區(qū)、高效農(nóng)牧業(yè)區(qū)和永不衰敗的生物能源基地，很自然成為我國土地開發(fā)的重點關注的地區(qū)。但這一地區(qū)大部分屬于西北內(nèi)陸河流域，屬于西北華北干旱半干旱地區(qū)，多數(shù)地區(qū)年降雨量不到100毫米，而年蒸發(fā)量卻高達2400～3000毫米。由于干旱少雨，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，幾千年來自然形成的生態(tài)格局經(jīng)受不起環(huán)境因素的變化。

我國現(xiàn)有耕地18.27億畝，其中水澆地8.2億畝，現(xiàn)階段我國生產(chǎn)的糧棉油等主要農(nóng)產(chǎn)品80%來自灌區(qū)。說明農(nóng)田灌溉為我國糧食安全提供了重要的保證。另一方面，8.2億畝水澆地耗用的水資源高達國民總用水量的70～80%，因為技術落后僅灌溉浪費的水資源就達到國民總用水量的50%以上，說明農(nóng)田灌溉在為我國提供了糧食安全保障的同時，浪費了大量而寶貴的水資源，是造成我國水資源危機的主要因素。現(xiàn)階段，水土資源危機已經(jīng)成為制約整個國民經(jīng)濟發(fā)展的主要矛盾，如何看待和處理漫灌技術所具有的這一兩面性特征，怎樣在發(fā)揮農(nóng)田灌溉的重大作用的前提下，大幅度提高農(nóng)業(yè)水資源的利用率，就成為一個必須要解決好的重大課題。

我國的灌溉技術呼喚自主創(chuàng)新

早在1894年，一位名叫查爾斯#8226;斯凱納的美國依阿華州人，發(fā)明了一種非常簡單的噴水系統(tǒng)，開拓了人類利用機械設施節(jié)水灌溉的先河。

我國自上世紀80年代起花巨資從國外引進先進的噴灌和滴灌技術，試圖用這些先進的灌溉技術逐步取代傳統(tǒng)落后的漫灌技術。經(jīng)過20多年的實踐證明，這些從國外引進的先進技術并不適合中國國情，極大挫傷了人們發(fā)展節(jié)水灌溉的積極性。

從目前的形勢看，我國節(jié)水灌溉已經(jīng)失去了方向，發(fā)展的力度和上世紀八九十年代相比已經(jīng)大大降低。目前采用的農(nóng)田節(jié)水措施主要是加強灌溉管理，可以說僅僅是圍繞漫灌技術作些小修小補的改進。造成這種局面的原因是多方面的：一方面上世紀大量引進國外技術確實走了彎路；另一方面人們翻遍了國外的資料，也確實找不到適合現(xiàn)階段在中國大田作物上大面積推廣的實用節(jié)水技術；更重要的原因是長期以來，由于我國經(jīng)濟技術落后，人們習慣了向國外取經(jīng)學習，技術上一有問題就查資料或出國考察，很少想到自主創(chuàng)新。

不管客觀環(huán)境存在多少不利于科技創(chuàng)新的因素，但灌溉技術必須取得突破，如果我們不能利用先進的灌溉技術取代落后的漫灌技術，我們的經(jīng)濟建設將長期建立在水資源的有效利用率極端低的水平上，經(jīng)濟建設也就失掉了發(fā)展的空間。為了中華民族的長遠利益，自主創(chuàng)新這一課必須補上。在今天，我們完全有條件理直氣壯地向漫灌技術說“不”。

滴灌技術抒寫中國式灌溉新篇章

滴水灌溉，簡稱滴灌，是迄今最節(jié)水的灌溉技術。但是國外的滴灌是適應發(fā)達國家的條件發(fā)展起來的，以色列是滴灌技術的發(fā)源地，從他們的國情出發(fā)，滴灌主要用于面向國際市場產(chǎn)值高的經(jīng)濟作物。他們執(zhí)行的是一條高投入、高產(chǎn)出的技術路線。從發(fā)達國家昂貴的勞動力實際出發(fā)，他們要求盡可能實現(xiàn)運行自動化，以減少勞動投入。引進以色列等國滴灌技術，每畝投資高達2500～3500元，國內(nèi)用引進的滴灌設備生產(chǎn)線生產(chǎn)的國產(chǎn)滴灌設備，每畝投資也高達1000～2000元。

近20年來，我國各地各部門重復引進國外滴灌技術和設備。實踐證明，國外滴灌技術不僅造價高，管理難度也大，不可能成為中國漫灌技術的替代技術。要解決中國灌溉技術的更新?lián)Q代問題，只能依靠自主創(chuàng)新。實際上我國并不是沒有漫灌的更新?lián)Q代技術。

早在30多年前，周恩來總理就指示要研究適合我國國情的滴灌技術。中國水科院的科技人員，遵照周總理的指示，在學習以色列滴灌技術的基礎上，結合我國國情進行研發(fā)創(chuàng)新。先后成功研發(fā)具有鮮明中國特點的燕山滴灌技術，現(xiàn)改稱科發(fā)滴灌技術，包括全固定式滴灌技術、半固定式滴灌技術、全移動式滴灌技術、利用黃河水滴灌技術及溫室滴灌技術。先后獲得17項實用新型專利和一項發(fā)明專利，并獲得國家級科技進步三等獎、國家級優(yōu)秀星火項目獎和國家級推廣技術一等獎。“八五”、“九五”均被國家科委列入國家級科技成果重點推廣計劃項目?？瓢l(fā)滴灌技術自80年代開始在全國各地試點推廣，1992年在山西文水縣舉辦的1000畝小麥滴灌試點，每畝投資僅120元，滴灌小麥比旱地小麥增產(chǎn)300%，受到干部群眾的一致好評。農(nóng)民群眾稱“滴灌好，滴灌生出金元寶”。上世紀80年代科發(fā)滴灌在甘肅累計推廣2萬多畝，有些試點已經(jīng)運行了近20年至今還在使用。事實證明，發(fā)展灌溉技術必須解放思想走自主創(chuàng)新的道路。

滴灌設備彰顯技術優(yōu)勢

滴灌設備是實現(xiàn)滴灌工程設計思路的基本保證。為了獲得適合中國國情的滴灌技術，必須根據(jù)中國的國情對引進的設備進行徹底的改造和創(chuàng)新?？瓢l(fā)滴灌在技術的改進與革新上明顯作出了貢獻。主要集中在以下幾個方面：

⑴關于滴頭的改進與創(chuàng)新；滴頭的作用是將從毛管內(nèi)取出的水，經(jīng)過其自身的流道產(chǎn)生的磨阻損失，消除水中的壓力，讓出水口的壓力接近于零，從而變成水滴滴灌到作物的根部，故稱其為滴頭。國外設計的滴頭，為了提高消能效果和減小體積，普遍采用迷宮式或犬牙交錯式的流道結構，以增加局部阻力，這種滴頭主要靠局部損失消能。由于流道局部阻力增大，也加大了被雜物堵死的幾率。滴頭堵塞被視為滴灌技術普遍存在的一個世界性難題。國外廠商設計的滴頭，或許是從經(jīng)濟效益的角度考慮，均設計成不可維修的一次性使用的結構。采用這種滴頭，一旦堵塞便無法維修只能更換，加大了用戶的運行成本，當然也就提高了制造商的效益。從維護中國農(nóng)民的利益出發(fā)設計的滴頭，不僅要提高抗堵塞的能力，一旦堵塞還能夠用人工的方法輕易地修好繼續(xù)使用。為了提高抗堵塞的能力，我們和國外的做法相反，采用具有光滑的長流道的微管滴頭，主要利用流道的沿程損失消能，采用這種滴頭，水中的雜物能進去就能出來，很不容易發(fā)生堵塞，萬一堵塞還可以用醫(yī)用注射器，將針頭插入滴頭內(nèi)，推進壓縮空氣，即可輕易地清除堵塞物，保證用戶長期安全地使用滴灌設備。我們采用的微管滴頭的長度，是根據(jù)滴水毛管在滴頭均勻滴水的情況下的沿程壓力變化，和不同位置的滴頭的進口壓力計算出來的，并在計算的基礎上，經(jīng)過試驗修正后確定的。即滴頭長度是按滴水毛管上，各滴頭之間的滴水量偏差等于零設計的。而國外除了壓力補償式滴頭外，一般常用的滴頭由于沒有壓力補償性能，要求毛管上各滴頭之間的滴水量偏差小于等于設計滴水量的10%即算合格。這表明，我們采用的滴頭不僅抗堵塞易維修，滴水均勻度也比國外普遍采用的滴頭有明顯的提高。

⑵接頭的改進與創(chuàng)新；管道接頭是滴灌系統(tǒng)中第二個常用的部件，國外設計的PE管接頭由9個零件組成，既增加了成本又不便操作。我們設計的PE管接頭僅需3個零件，不僅成本低、效果好，還真正成為一種快速接頭，為開發(fā)全移動式滴灌系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件。

⑶旁通器的改進與創(chuàng)新；旁通器是毛管和支管的連接件，它的作用是從支管內(nèi)引水進入毛管，國外設計的旁通器不僅件數(shù)多體積大，止水效果也差，在同等壓力下國外的旁通器個個漏水，而我們的旁通器滴水不漏。

打造全方位滴灌系統(tǒng)工程

⑴具有移動毛管的半固定式滴灌系統(tǒng)

目前，國外傳統(tǒng)的滴灌以全固定式滴灌為主，這是因為國外滴灌技術研發(fā)者從節(jié)省勞力的角度考慮，盡可能使滴灌系統(tǒng)運行自動化，在滿足自動化要求的前提下，管道系統(tǒng)就不可能移動?？梢哉f采用人工移動管道的滴灌系統(tǒng)，不可能成為國外研發(fā)者的選擇。固定式滴灌系統(tǒng)的優(yōu)點是操作簡單，便于實施自動控制，但必然帶來投放的器材多、設備利用率低、工程造價高等缺點。以國外常見的果樹滴灌系統(tǒng)為例，全固定式滴灌系統(tǒng)必須做到每行果樹設置一條滴水毛管，灌溉時整個果園同時滴灌或分區(qū)輪流滴灌。從果樹本身的生長需要考慮，并不需要天天滴灌，更不需要不停的滴灌，國內(nèi)一般設計成15天滴灌一次，每次滴灌8～10小時。也就是說，在固定式滴灌系統(tǒng)中，占滴灌設備投放量80%的滴水毛管，每15天才運行8～10小時。滴水毛管在灌溉季節(jié)內(nèi)的利用率只有2～3%，97～98%的時間都處在閑置狀態(tài)。說明這種全固定式的滴灌系統(tǒng)，滴灌設備的利用率極低，這是造成滴灌工程投資大的一個重要原因。在此基礎上，再配套裝上電腦等自動化控制設備，進一步提高了工程投資，這就是為什么國外滴灌工程單位面積造價昂貴的主要原因。也是國外滴灌技術不適合中國國情的主要原因。

我國的科技人員，大膽地將國外普遍采用的全固定式布置形式，改成僅干支管固定，滴水毛管用人工移動的方法，我們稱之為半固定式滴灌系統(tǒng)。它的基本特點是滴水毛管的間距等于在合理輪灌周期內(nèi)毛管移動的距離。假如某種果樹合理的輪灌周期是15天，即15天滴灌一次，采用半固定式滴灌系統(tǒng)后，每條滴水毛管對每行果樹同樣一次滴灌8～10小時，滴完后用人工移動到下一行果樹，將15天內(nèi)毛管移動的距離，作為滴水毛管設置的間距。按每行果樹滴灌8小時計算，每天可移動三次，15天移動45次。這樣一條滴水毛管滴灌的面積，相當于固定式滴灌系統(tǒng)45條滴水毛管滴灌的面積。也就是說，在沒有改變果樹灌溉周期、不減少灌水量、也不降低灌溉質量的前提條件下，使滴水毛管的用量減少了97.8%。滴水毛管減少97.8%，表明干支管的流量和水泵的流量也減少了97.8%。從而帶動了整個工程大幅度降低了工程量，取得了大幅度降低工程造價的目的。

如果單純從技術角度看，這種半固定式滴灌系統(tǒng)排除了灌溉自動化的可能性，采用落后的人力手工操作，從技術上是倒退；但從科技為經(jīng)濟建設服務的角度講，采用人工移動毛管后，將世界上最省水的滴灌技術從只能用于產(chǎn)值高的經(jīng)濟作物這一狹小的天地中解放出來，使其適應除水稻以外的各種大田作物和林牧作物，極大提升了社會生產(chǎn)力?？梢哉f，這種具有人工移動毛管滴灌系統(tǒng)，集節(jié)資、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材、改土、增效、就業(yè)等七大優(yōu)點于一身，是滴灌技術適應發(fā)展中國家需求的一大創(chuàng)新。

⑵全移動式滴灌系統(tǒng)

為了提高農(nóng)村廣泛存在的水窖、水窯、水柜、水池、壓水井等微型水源的灌溉效益，近幾年來我們花較多的力量開發(fā)研究成功一種全移動式滴灌系統(tǒng)。這種系統(tǒng)由微型水泵或微型柴油抽水機組帶動，使這些微型水源，實現(xiàn)小水大用，大大提高了灌溉效益。這項技術可以幫助廣大農(nóng)村就地攔截暴雨徑流發(fā)展灌溉，可提高我國雨洪利用的水平。這種全移動式滴灌系統(tǒng)僅有干管和滴水毛管兩級管道，與壓水井配套的全移動式滴灌系統(tǒng)，干管全長133米，帶動20條50米長的滴水毛管，總流量5m3/h，以壓水井為中心向兩邊延伸，控制面積為20畝。每個壓水井滴灌面積為20畝，3～4天滴完后將全部設備轉移到下一個壓水井，在一個灌溉季節(jié)轉移5次，灌溉面積為100畝，全套設備3500元（不含水泵），每畝投資僅35元。這種設備在地下水位較高的地區(qū)，用于春季抗旱坐水種，有很大的優(yōu)勢，2007年在內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)試點受到一致好評。

這一系統(tǒng)全部用快速接頭連接，干管長度可長可短，配置的毛管數(shù)量在20條以內(nèi)可多可少，能適應不同大小不同形狀的田塊。一個農(nóng)戶購買一套全移動式的滴灌設備，在滿足自己灌溉需要的基礎上，可以向周圍農(nóng)戶提供有償服務，也是推動農(nóng)業(yè)服務社會化的一種好的形式。

⑶具有干、支、毛三級移動管道的半固定式滴灌系統(tǒng)

僅毛管一級管道移動的半固定式滴灌系統(tǒng)，必須按田塊大小、地形變化逐塊進行設計和安裝調試，全移動式滴灌系統(tǒng)可以成套銷售，不僅成本低也不需要按田塊進行設計安裝，便于大面積推廣。

如果能將這種滴灌系統(tǒng)推廣應用到出水量較大的機井上，便可以大大加快滴灌技術推廣的速度。為了實現(xiàn)這一發(fā)展目標，我們以一個流量為5m3/h 的全移動滴灌系統(tǒng)為一個灌溉運行單元，按合理的輪灌周期劃分每個灌溉運行單元的滴灌面積，進而按機井出水量確定單井控制的灌溉運行單元和滴灌面積。在單井控制面積確定后，通過地下埋設的總干管和干管將水分配到每個灌溉運行單元，并在每個單元的中心安裝水栓，連接地面可移動的干支管，向本單元的全移動式滴灌系統(tǒng)供水。這樣就形成了一種具有干、支、毛三級移動管道的新的半固定式滴灌系統(tǒng)。為了區(qū)分兩種不同的半固定式滴灌系統(tǒng)，暫定僅具有一級移動管道為Ⅰ型半固定式滴灌系統(tǒng)。具有三級移動管道的滴灌系統(tǒng)為Ⅱ型半固定式滴灌系統(tǒng)。

值得注意的是在Ⅰ型半固定式滴灌系統(tǒng)中，每隔100米需埋設一條支管。在支管上每隔30米左右從地下伸出一個連接滴水毛管的小管道，由于支管必須與種植方向垂直，這些伸出地面的小管，對機械化耕作多少帶來一些不便。Ⅱ型半固定式滴灌系統(tǒng)，由于支管也移動，從而改善了機械化耕作的條件。

科發(fā)Ⅰ型半固定式滴灌技術、Ⅱ型半固定式滴灌技術和全移動式滴灌技術統(tǒng)稱科發(fā)移動式滴灌技術，是我國科技人員經(jīng)過30多年的研發(fā)和反復實踐逐步形成的。該技術保持了滴灌省水的特點，可使水資源的有效利用率達到90%以上，在此基礎上大幅度降低了工程投資。現(xiàn)在用進口設備興建的滴灌工程每畝投資高達2500～3500元，而采用科發(fā)移動式滴灌工程投資，全移動式每畝只需40～50元。Ⅰ型半固定式每畝投資260元，Ⅱ型半固定式每畝投資僅需150～200元。

以科發(fā)滴灌為核心形成的灌溉工程投入低、灌溉技術用水量低、種植作物需水量低，經(jīng)濟價值高的“三低一高”開發(fā)模式，使“兩化”（荒漠化、沙化）地區(qū)的水、土、光、熱、生物等自然資源實現(xiàn)了優(yōu)化配置，使土地“兩化”防治事業(yè)從傳統(tǒng)的社會公益事業(yè)，變成一個經(jīng)濟效益豐厚，生態(tài)效益鞏固，社會效益突出的朝陽產(chǎn)業(yè)，開創(chuàng)了防治土地“兩化”的新紀元?！叭鸵桓摺遍_發(fā)模式和傳統(tǒng)技術不同之處就在于利用創(chuàng)新科技，高效利用當?shù)赜邢薜牡叵滤Y源，主動積極地為種植作物實施灌溉，以水的輸入激活相關自然資源，以大幅度提高生物量，來保證生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的和諧統(tǒng)一。只有這樣才能實現(xiàn)水土資源的合理開發(fā)和高效利用，才能實現(xiàn)發(fā)展經(jīng)濟和環(huán)境改善的和諧統(tǒng)一。科發(fā)滴灌工程的實施，對我國自流（漫灌）灌區(qū)改造，荒漠化土地防治，山區(qū)水利化建設；.引黃灌區(qū)改造及其保護地滴灌方面將起到重大的影響，同時也是我們在當前水圖資源缺乏的嚴峻形勢下，緩解我國的水土緊張局面的戰(zhàn)略性的技術。