淺析仿生灌溉技術

滲灌

仿生灌溉又稱水纜灌溉，是地下滲灌的一種形式。它的灌溉水帶業內稱水纜，是由一根或幾根管狀的特種塑料薄壁管及外部的纜套構成，膜管經特種工藝方法加工，壁上有10萬個/cm2以上的微孔，微孔的孔徑為10～900nm，屬納米級孔，孔徑分佈在半透膜孔徑範圍之內。因而具有半透膜的物理功能（如單向透水性，滲透壓等）是一種功能性膜材料。水纜灌溉將膜技術原理引入灌溉領域，用人造半透膜模擬生物半透膜，從而做到了灌溉系統的供水過程與植物吸水的時間過程同步。在國際上，首次實現了對作物的全生命期進行連續灌溉的仿生灌溉過程。

仿生灌溉的特點：

（1）這種膜能在某種勢能驅動下水分定向地穿越膜向勢能低的方向遷移。這裏所説的勢能可以是:溶質勢、土壤水勢、大氣水勢、根水勢、壓力勢等。

（2）水纜管內充滿水後，埋在土壤中，管內水分將在土壤水勢的驅動下，穿越管壁向土壤遷移。將水纜管埋到作物根部，管內釋放的水分直接供給根部吸收，使作物受到24h不間斷灌溉。如果外部土壤足夠濕潤(如剛下過雨)，管內外熱能平衡，則微潤管不再向外滲水。正是這一點，使得“微潤”成為世界上最先進的節水灌溉新技術。

（3）這種節水灌溉技術以地下灌溉方式將水分與肥料直接送入植物根區層，避免了徑流損失、滲漏損失和蒸發損失田間水分主要損失方式，使節水效果達到前所未有的程度，節水率達到80%～90%，水利用係數提高到0.85以上。

（4）仿生灌溉系統中不含動力設備，系統運行的驅動能量為土壤勢能。因此，系統運行時不消耗動力，不僅可使正常的農業灌溉節省運行費用，同時也使暫無電力設施的偏遠的荒漠區方便實用，為荒漠改造，生態環境建設提供了一種全新的可灌溉技術手段。

仿生灌溉應用前景分析：

（1）仿生灌溉突破了地下灌溉易堵塞的難題，系統運行平穩可靠，運行壽命長。系統中不含水泵、電機、控制櫃等機電設備，不需泵房。造價低廉，便於推廣。系統傻瓜式自動運行，無須專業人員管理，降低管理費用。同時，它還利於改善土壤水氣環境，有利於作物生長，豐產豐收。

（2）仿生灌溉系統極端節水的特點，使灌溉的畝耗水量由幾百噸降至幾十噸，據測算，一個小若“母親水窖”規模的水量即可滿足一畝地澆灌的用水量。一個小型的徑流集水池即可有效地支撐近千畝地的灌溉需要，仿生灌溉給出了這樣一種可能:讓乾旱地區有限的水得到充分利用，使這裏的農業生產模式由雨養農業轉變為灌溉農業，糧食產量成倍提高。因此，仿生灌溉種植田間作物有很大的適用性和發展前景。