世界杯賽場的草坪下，藏著中國技術(shù)

王迎霞

卡塔爾世界杯揭幕戰(zhàn)剛結(jié)束，寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院兼環(huán)境工程研究院原院長孫兆軍急忙撥通一個(gè)電話：“踢起來感覺怎么樣？”電話那頭說：“挺好的，現(xiàn)場維護(hù)人員都說草坪質(zhì)量很好，運(yùn)球時(shí)速度很快。”

球員頑強(qiáng)拼搏的綠茵場，既體現(xiàn)著球技的比拼，更彰顯著科技的智慧。用中國技術(shù)增進(jìn)人類福祉，科技工作者責(zé)無旁貸。

2020年8月，寧夏大學(xué)、華新國聯(lián)（北京）企業(yè)管理有限公司、卡塔爾NAAAS控股集團(tuán)三方簽署了12.64億美元的協(xié)議，在卡塔爾引進(jìn)智能風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)備及相關(guān)技術(shù)成果轉(zhuǎn)移，將其用于園林綠化、農(nóng)業(yè)開發(fā)等項(xiàng)目建設(shè)。

草皮背后

位于波斯灣西南岸的卡塔爾被5 5 0千米的海岸線環(huán)抱，大部分地區(qū)為荒漠。并不是什么草都適用于足球場草坪，更何況在卡塔爾?！昂推胀ňG地不同，運(yùn)動(dòng)場草坪的養(yǎng)護(hù)管理比較特別，比賽前后都需要采取相關(guān)措施?！睂幭拇髮W(xué)農(nóng)學(xué)院講師鄧建強(qiáng)博士畢業(yè)于蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，他認(rèn)為冬季運(yùn)動(dòng)場草坪養(yǎng)護(hù)的注意事項(xiàng)除了雜草防治、草坪修剪、施肥外，關(guān)鍵一環(huán)就是灌溉。

之所以說它關(guān)鍵，是因?yàn)楣嗨恳欢ㄒ渥?，滲透深度達(dá)40～50厘米，最淺也要超過30厘米，這樣才能保障草坪在冬季的正常使用。而本屆世界杯足球場所用的暖季型草坪還面臨一個(gè)難題——在干旱缺水的情況下，草坪生長速度減緩，部分區(qū)域草坪出現(xiàn)泛黃。在此情況下，灌溉問題更為棘手。

據(jù)英國《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，為了確保球場草坪的質(zhì)量符合賽事要求，冬季的卡塔爾，每個(gè)球場每天至少需要消耗1萬升淡水。矛盾的是，這里嚴(yán)重缺少淡水資源，海水淡化技術(shù)則高度依賴化石能源。鄰國沙特阿拉伯約有30座海水淡化工廠，每天消耗原油約30萬桶。

正當(dāng)卡塔爾為了草坪問題大傷腦筋的時(shí)候，遠(yuǎn)在萬里之外的孫兆軍已帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了智能風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)備和相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，并在中國西北地區(qū)進(jìn)行了推廣應(yīng)用，改變了我國干旱貧困地區(qū)節(jié)水設(shè)備研發(fā)長期處于“跟跑”和依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面。

說到這兒，不得不提孫兆軍的另外兩個(gè)身份——教育部中阿旱區(qū)特色資源與環(huán)境治理國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任、寧夏旱區(qū)資源評(píng)價(jià)與環(huán)境調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。

2015年9月10日，中國-阿拉伯國家博覽會(huì)盛大開幕，中阿技術(shù)轉(zhuǎn)移中心揭牌，寧夏科技廳成為中方執(zhí)行機(jī)構(gòu)。賀蘭山下，黃河之濱，悠揚(yáng)的駝鈴聲曾在絲綢古道上回蕩了2000多年，見證了東西方文明交融的盛況。而今，這里又以另一種方式大放異彩。

針對(duì)阿拉伯國家對(duì)旱區(qū)節(jié)水技術(shù)、智能裝備的迫切需求，2016年起，寧夏科技廳設(shè)立中阿技術(shù)轉(zhuǎn)移與創(chuàng)新合作專項(xiàng)，支持寧夏大學(xué)實(shí)施“中阿綠色智能節(jié)水裝備與技術(shù)示范基地建設(shè)”等項(xiàng)目。正是從那一年起，孫兆軍團(tuán)隊(duì)多年的研究成果走出了國門。

孫兆軍的家鄉(xiāng)寧夏中衛(wèi)市海原縣是個(gè)十年九旱之地。眼睜睜看著“一方水土養(yǎng)育不了一方人”，他從小就立志要幫助家鄉(xiāng)解決灌溉困難，并在2010年成功研發(fā)了智能風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)水灌溉系統(tǒng)，獲得國家專利。兩年后，孫兆軍被選派到吳忠市同心縣王團(tuán)鎮(zhèn)大溝沿村開展科技扶貧工作。利用這次機(jī)會(huì)，他提出了在村里建設(shè)百畝節(jié)水灌溉示范區(qū)的想法。

受水資源匱乏的制約，大溝沿村一直在貧困線上掙扎。旱塬上能否進(jìn)行節(jié)水灌溉，村民對(duì)此心存疑慮。第二年開春，孫兆軍和何俊、韓磊等幾位博士頂著六七級(jí)大風(fēng)到田間安裝節(jié)水管道和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備，硬是在一個(gè)月內(nèi)完成了示范區(qū)建設(shè)。在隨后的幾年里，他們聯(lián)合多家單位推廣了10多項(xiàng)旱作節(jié)水技術(shù)成果，使得多年的荒田變成了高產(chǎn)田，這讓孫兆軍在節(jié)水灌溉領(lǐng)域聲名鵲起。

橡膠廠的靈感

“我們?cè)诎⒗畤抑魍迫蠹夹g(shù)：滲灌、智能控制、太陽能發(fā)電提水?！睂O兆軍說，卡塔爾足球場的草坪維護(hù)運(yùn)用的就是滲灌技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在寧夏并不新鮮，早在2009年年底，孫兆軍帶著課題組在寧夏北部一個(gè)叫西大灘的地方開展鹽堿地治理項(xiàng)目時(shí)，就考慮把滲灌技術(shù)運(yùn)用其中。

滴灌是通過管道把水滴到作物根部，為其提供水分的灌溉方法，滲灌則是通過埋在地下的管道將水均勻可控地滲入土壤，以此為作物供水。在鹽堿地治理過程中，孫兆軍發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的滴灌技術(shù)容易導(dǎo)致鹽堿增加，于是突發(fā)奇想，嘗試將管道埋到地下。幾年間，團(tuán)隊(duì)一直在尋找合適的材料，選了好多種，但都不理想。2011年，孫兆軍從北京林業(yè)大學(xué)博士畢業(yè)后正式著手干這件事。

早些時(shí)候，國內(nèi)也有知名高校在研究滲灌技術(shù)，但他們用的是復(fù)合材料，做了幾年覺得成本太高，沒有推廣前景，就不再做了。這反倒激發(fā)了孫兆軍的斗志：“寧夏沙化面積很大，滲灌是非常適用的技術(shù)，我們本地科研人員一定要做出來！”

寧夏大學(xué)旁邊有個(gè)橡膠廠，孫兆軍和同事董良沒事就去找“靈感”，他搞移動(dòng)式節(jié)水灌溉用的一種塞子就是用熟橡膠做的。熟橡膠在制作過程中不易黏結(jié)，容易散成片狀，但滲水性很好。一天，望著四處堆砌的廢舊輪胎，孫兆軍突然有了靈感：這是個(gè)好東西，可以用在滲灌上！

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，廢舊輪胎數(shù)量激增，以此為原料加工耐高溫、抗老化的管道，成本低、來源廣，而且符合現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)。收購一個(gè)廢舊輪胎只需10塊錢，將之粉末化再加入黏結(jié)劑，做成管道鋪到地里，五六個(gè)廢舊輪胎就能生產(chǎn)制造一畝地所需的橡膠管。所有顧慮迎刃而解。

從理論到實(shí)踐需要實(shí)干。此后兩年，孫兆軍和團(tuán)隊(duì)成員緊鑼密鼓地開始實(shí)施加工試驗(yàn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，他們至少進(jìn)行了300次試驗(yàn)。2015年，科技部批復(fù)由寧夏牽頭集聚全國科技創(chuàng)新要素和技術(shù)資源，打造中國對(duì)阿拉伯國家技術(shù)轉(zhuǎn)移和創(chuàng)新合作的高效務(wù)實(shí)平臺(tái)。很快，這項(xiàng)工作有序推進(jìn)。6月，寧夏科技廳組織相關(guān)專家到阿聯(lián)酋實(shí)地考察，孫兆軍作為節(jié)水灌溉領(lǐng)域的權(quán)威人士，挑起了大梁。

在寧夏推廣順利的滲灌技術(shù)和設(shè)備是否適用于阿拉伯國家，對(duì)此他心里并不是很有底。然而，科研的魅力正在于能夠無限拓展人類認(rèn)知的邊界，并使其獲得精神上的愉悅。孫兆軍和韓磊、齊拓野、焦炳忠等博士生將我國一家企業(yè)生產(chǎn)的普通材質(zhì)的滲管埋在了迪拜的一個(gè)公園里，在此做起了試驗(yàn)。

然而，難題很快來臨。高溫條件下，試驗(yàn)區(qū)幾乎寸草不生，裸露在外的滲管遭遇暴曬，輕輕一捏就碎了。怎樣才能讓嬌嫩的瓜苗享受到滲灌技術(shù)，孫兆軍冥思苦想了好幾天，終于有了辦法。他和同事找來一個(gè)花盆，將之倒扣在瓜苗上，剪開花盆背光面以便透氣，之后在花盆上套上保鮮袋，再用重物壓實(shí)。焦灼地等待了四五天后，有瓜苗探出了腦袋。又過了10天，不到兩畝的試驗(yàn)田里，嫩綠的小芽齊刷刷都冒了出來?！澳悴恢牢耶?dāng)時(shí)有多高興！”時(shí)隔多年，孫兆軍回想起這一幕，依然情不自禁地笑出了聲。

后來的實(shí)踐證明，對(duì)于草坪、果樹種植連續(xù)灌溉過程中存在的生物堵塞、地面蒸發(fā)、滲漏嚴(yán)重等問題，這種微孔式全滲管道或出水與不出水間隔式滲灌管道，實(shí)現(xiàn)了出水與輸水同管的重大突破，且出水間距和出水量可調(diào)，適合不同植物灌溉需求。特別是用廢舊輪胎經(jīng)過破碎脫硫、高溫合成等工藝加工而成的管道，具有節(jié)水、環(huán)保、可回收、抗老化、抗生物堵塞等特點(diǎn)，使用壽命可達(dá)10年以上，非常適合阿拉伯國家高溫旱區(qū)沙漠環(huán)境。

結(jié)緣“美麗多哈”

中國的滲灌技術(shù)在阿聯(lián)酋取得了成功，這讓所有人大吃一驚?！按鬅崽炷芊N出瓜苗，迪拜人沒見過，他們甚至懷疑我是不是用了特殊制劑。”孫兆軍說：“當(dāng)時(shí)我肯定地回答，水源是你們的，瓜苗是你們的，我們靠的就是技術(shù)！”

第二年5月，孫兆軍及其團(tuán)隊(duì)在園林綠化、特色經(jīng)濟(jì)作物上試驗(yàn)成功。雙方簽訂了在迪拜示范應(yīng)用風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)水灌溉設(shè)備的技術(shù)轉(zhuǎn)移合作協(xié)議。寧夏農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)成功走出國門大顯身手，表現(xiàn)優(yōu)異的不光是滲灌技術(shù)，更有三方面的集成發(fā)明。

我國和阿拉伯國家農(nóng)業(yè)灌溉較為粗放，勞動(dòng)成本高，水資源利用效率和智能化控制水平低。孫兆軍團(tuán)隊(duì)率先完成了極端旱區(qū)灌溉系統(tǒng)智能化，聯(lián)合企業(yè)開發(fā)出手機(jī)App 智能控制系統(tǒng)，該設(shè)備具有成本低、抗干擾、精準(zhǔn)灌溉、無人值守的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)中阿高溫旱區(qū)野外無電網(wǎng)配套、化石能源發(fā)電提水成本高的問題，項(xiàng)目組提出了風(fēng)能和太陽能發(fā)電變頻水泵提水思路，并結(jié)合智能控制技術(shù)，開發(fā)出耐高溫風(fēng)光互補(bǔ)提水灌溉成套技術(shù)及設(shè)備系統(tǒng)。

三管齊下，優(yōu)勢(shì)明顯。中國寧夏節(jié)水灌溉搞得好，這一消息在阿拉伯國家迅速傳開。在阿曼，由孫兆軍、何俊、李茜等人自主研發(fā)的智能控制地下滲管沖鋒陷陣。跟他們?cè)谔K丹卡布斯大學(xué)同臺(tái)競技的還有來自德國、意大利的專家，阿曼把所有試驗(yàn)田都安排在一起，誰的效果好就跟誰合作。

寧夏大學(xué)原班人馬種活了檸檬、美人蕉、西瓜、夾竹桃等，成活率和株高都比當(dāng)?shù)夭捎玫喂嗉夹g(shù)種植的高出21%以上。最讓孫兆軍印象深刻的是夾竹桃，“長得很漂亮，滿地紅花，當(dāng)?shù)厝硕寂艿轿覀兊牡乩锱幕榧喺铡薄?/p>

2017年7月，寧夏大學(xué)與阿曼卡布斯大學(xué)農(nóng)業(yè)與海洋學(xué)院簽訂了教學(xué)科研合作協(xié)議，共同開展旱區(qū)智能節(jié)水灌溉技術(shù)與設(shè)備研發(fā)，共建節(jié)水灌溉聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，共同申報(bào)國際合作項(xiàng)目，聯(lián)合培養(yǎng)本科生和研究生；同年9月，寧夏大學(xué)又與阿曼卡布斯大學(xué)簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)移合作協(xié)議。有了多個(gè)國家示范推廣的基礎(chǔ)，卡塔爾有關(guān)部門向?qū)幭拇髮W(xué)節(jié)水灌溉技術(shù)伸出了橄欖枝。

2020年1月，孫兆軍、何俊一行應(yīng)邀赴卡塔爾多哈開展科技交流合作，并在相關(guān)人員陪同下考察并座談了2022年世界杯綠化工程、當(dāng)?shù)赝寥乐脖坏惹闆r。在聽取了孫兆軍有關(guān)旱區(qū)智能節(jié)水灌溉技術(shù)成果的匯報(bào)后，卡塔爾自由區(qū)首席執(zhí)行官表示希望能引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，參與“美麗多哈”重大項(xiàng)目的建設(shè)。

當(dāng)時(shí)，卡塔爾所用的PE 管老化速度很快，兩三年就得換，而且管壁很厚，埋到地下不出水。最關(guān)鍵的是，面對(duì)鹽堿地的綠化，他們束手無策。這恰是寧夏大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)項(xiàng)。雙方相互考察后，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的合作意愿。

在中阿技術(shù)轉(zhuǎn)移中心的積極推動(dòng)下，2020年6月23日，寧夏大學(xué)、華新國聯(lián)（北京）企業(yè)管理有限公司、卡塔爾NAAAS控股集團(tuán)就轉(zhuǎn)化應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，支撐“美麗多哈”節(jié)水綠化、糧食生產(chǎn)、生態(tài)保護(hù)等項(xiàng)目開展線上深入交流。8月10日，這筆金額高達(dá)12.64億美元的三方協(xié)議正式簽署。一個(gè)月后，中阿技術(shù)轉(zhuǎn)移中心與卡塔爾自由區(qū)管理局正式達(dá)成合作意向。

“沙棗樹”精神

“美麗多哈”項(xiàng)目為期5年，然而，簽約兩年多來，新冠肺炎疫情席卷全球。

怎么辦？世界杯在即，卡塔爾的綠化工期不能耽誤，必須全力以赴！無法親臨現(xiàn)場的寧夏大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)及時(shí)通過技術(shù)轉(zhuǎn)移委托企業(yè)到卡塔爾施工，他們則不分晝夜地進(jìn)行線上技術(shù)指導(dǎo)，這才得以讓中國節(jié)水灌溉技術(shù)在卡塔爾世界杯期間閃亮登場。

有條件要上，沒有條件創(chuàng)造條件也要上。這種勁頭源自寧夏大學(xué)建校以來倡導(dǎo)的“沙棗樹”精神。在西北，沙棗樹是一種生命力極強(qiáng)的落葉喬木，抗旱、防風(fēng)沙、耐鹽堿、耐瘠薄。在它的激勵(lì)下，寧夏大學(xué)師生形成了“不怕困難、不畏風(fēng)寒、根深葉茂、本固枝榮”的精神，科研人員遠(yuǎn)赴阿拉伯國家推廣技術(shù)便是最好的例證。

孫兆軍團(tuán)隊(duì)成員來自寧夏大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院、生態(tài)環(huán)境學(xué)院、外國語學(xué)院、阿拉伯研究院等多個(gè)部門；兩個(gè)中阿重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共有52人，其中20多名是該校的青年教師和學(xué)生?！霸囼?yàn)選在溫度最高的6月進(jìn)行，我們必須在高溫條件下觀察滲灌管的適應(yīng)性?！睂O兆軍回憶，有一天室外溫度高達(dá)50℃，年輕博士齊拓野剛走下出租車就被迎面而來的熱浪“打”了回來。

在那樣的條件下，科研人員穿著防曬衣要在室外待10多分鐘。為了防止中暑，他們一邊干活一邊往頭上澆礦泉水。等上車時(shí)，大家從頭到腳都在滴水，衣服緊緊地貼在身上。到回國時(shí)，他們個(gè)個(gè)皮膚黝黑，臉和胳膊被曬得爆皮。

都說科研苦，不苦哪兒有甜？寧夏大學(xué)師生的辛勞付出終見收獲。得益于這項(xiàng)節(jié)水灌溉技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)在寧夏創(chuàng)建省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2個(gè)，在阿曼、埃及共建實(shí)驗(yàn)室2個(gè)，聯(lián)合西北農(nóng)林科技大學(xué)、寧夏水利科學(xué)研究院等單位在我國西北旱區(qū)建立示范基地6個(gè)，在阿曼、埃及、阿聯(lián)酋、卡塔爾等國建立示范基地7個(gè)，形成了中阿旱區(qū)綠色智能高效節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)與裝備規(guī)模化應(yīng)用成果，綜合節(jié)水21% 以上。

在促進(jìn)中國與阿拉伯國家科技交流合作的過程中，中阿技術(shù)轉(zhuǎn)移中心先后建設(shè)了阿拉伯國家聯(lián)盟、沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋、約旦、阿曼、埃及、摩洛哥、蘇丹8個(gè)中阿技術(shù)轉(zhuǎn)移國外雙邊中心，建成了綜合信息服務(wù)平臺(tái)，舉辦了4屆中阿技術(shù)轉(zhuǎn)移與創(chuàng)新合作大會(huì)，促成合作協(xié)議88個(gè)，有效推動(dòng)了我國高效節(jié)水灌溉、馬鈴薯種薯繁育與標(biāo)準(zhǔn)化種植、衛(wèi)星遙感監(jiān)測等領(lǐng)域一批先進(jìn)適用技術(shù)與裝備走出國門。

2022年12月上旬，在沙特阿拉伯召開的首屆中國與阿拉伯國家峰會(huì)為中阿戰(zhàn)略伙伴關(guān)系注入了更多內(nèi)涵。用中阿技術(shù)轉(zhuǎn)移中心主任黃瑩的話說：“我們堅(jiān)信中阿科技交流合作道路更加廣闊，前景更加光明?！?/p>

在寧夏多源鑫科技有限公司位于吳忠市同心縣的生產(chǎn)車間，4條生產(chǎn)線正馬力全開生產(chǎn)地下滲灌管。剛剛退休的孫兆軍，將大部分時(shí)間和精力都用在了此地，為企業(yè)提供技術(shù)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)。在他看來，我國西部和阿拉伯地區(qū)的節(jié)水產(chǎn)業(yè)永續(xù)前行，綠色、低成本、無污染產(chǎn)品應(yīng)用前景廣闊，它們不但能降低產(chǎn)業(yè)對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，還能帶動(dòng)太陽能、風(fēng)能和塑膠管道材料等相關(guān)行業(yè)的興起。孫兆軍團(tuán)隊(duì)要讓中國先進(jìn)技術(shù)造福全世界。

本文轉(zhuǎn)自《科技日?qǐng)?bào)》