黄河流域农业生产对水资源保障高度敏感。
近年来,节水灌溉在提升用水效率、稳定粮食和重要农产品供给方面作用日益凸显,但在部分沿黄地区,黄河水“能不能直接滴灌、如何稳定滴灌”始终是绕不开的现实难题。
康绍忠在接受采访时指出,黄河水含沙量高,若不加针对性处理直接进入滴灌系统,极易出现流道沉积、出水不均乃至滴头失效等问题,影响作物灌水与施肥同步管理效果,制约滴灌技术进一步普及。
从问题表象看,堵塞发生在“末端”,但根子在“机理”。
滴灌系统流道尺度小、流态复杂,细微颗粒、溶解盐类与微生物黏附相互叠加,一旦在关键部位形成沉积或生物膜,就可能造成流量衰减和灌溉均匀度下降。
康绍忠介绍,科研团队通过大量实验,系统厘清堵塞的构成比例,量化物理堵塞、化学沉淀与生物堵塞各自的贡献,同时借助先进测流观测手段,追踪流道内水沙运动规律,识别哪些结构位置更易形成“堵点”,为后续技术改进提供依据。
这种从“现象治理”转向“机理驱动”的路径,避免了仅靠加大过滤或频繁冲洗的高成本、低稳定性做法。
堵塞难题若长期存在,不仅带来维护成本上升、设备寿命缩短,也会削弱节水灌溉的综合效益。
对农户而言,滴头堵塞导致的灌水不均,可能引发作物长势差异扩大、肥水利用效率下降,甚至影响产量和品质;对灌区管理而言,末端出水不稳定会放大调度难度,影响“以水定产、以水定种”等管理措施落地。
尤其在河套灌区等典型区域,农业用水总量约束趋紧、提质增效要求更高,滴灌等高效节水手段的可靠性直接关系到灌区现代化水平提升。
针对上述痛点,中国农业大学农业水资源高效利用全国重点实验室在机理研究基础上,研发形成抗堵塞滴灌技术与系列产品,并在实践中推动应用。
康绍忠表示,该技术体系以识别堵塞关键成因与关键部位为前提,通过对流道结构与材料选择等环节的针对性优化,提高对高含沙水源的适配能力,从而为黄河水直接滴灌提供更可行的解决方案。
与传统“事后处理”相比,此类产品化技术强调“源头减堵、过程防堵、运行可维护”的综合思路,更有利于在大面积推广中保持稳定表现。
从更宏观的视角看,沿黄地区推进滴灌抗堵技术攻关,意义不止于解决一个工程问题。
它既是提高农业水资源利用效率、推动节水型社会建设的关键支撑,也契合黄河流域生态保护和高质量发展对用水方式转型的要求。
随着农业现代化进程加快,灌溉系统将从单纯“供水工具”向“精细管理平台”演进,抗堵技术的成熟与标准化,有望为高效灌溉与水肥一体化提供更可靠的底层保障。
展望未来,黄河水直滴灌的推广仍需在技术、管理与服务体系上协同发力。
一方面,应继续完善抗堵产品在不同含沙条件、不同作物与不同管理模式下的适应性验证,推动形成更可复制、可推广的技术规范;另一方面,需加强运行维护培训与灌区数字化管理手段应用,提升故障预警、冲洗排沙与水质监测能力,降低使用门槛。
业内认为,随着机理研究成果加快转化、配套体系逐步完善,黄河水资源在农业端的高效利用将释放更大潜力。
科技创新是破解资源环境约束的关键钥匙。
康绍忠院士团队在黄河水直接滴灌技术领域的突破,不仅体现了我国农业科技工作者勇于攻坚克难的创新精神,更为新时代农业绿色发展提供了有力支撑。
面向未来,持续推进农业节水技术创新,必将为保障国家粮食安全、建设美丽中国作出更大贡献。