节能型技术在农业发展中的重要性
摘要:资源短缺、环境恶化成为我国现阶段乃至今后经济持续发展的一大难关。提倡节能降耗、清洁能源运用科技发展是解决资源短缺、环境保护、食品安全生产等一系列问题的唯一办法。基于此，本文对我国水资源、耕地资源和农药化肥的用量进行分析，并以光伏农业大棚为例，论述节能型技术在现代农业发展中的重要性。
关键词:节能型技术；光伏大棚；水资源；耕地
现阶段，我国的经济飞速发展，极大地满足了人民的物质生活需要，但生态环境也遭受了不同程度的破坏，当前的主要污染源分为工业污染、车辆尾气排放污染、城市污染和农业污染(畜牧污染)等。为了满足人们对美好生活的向往、确保经济持续发展，国家为减少污染源在节能减排进行了战略部署，将工业污染交给工业园区集中处理；通过清洁能源应用和科技发展减少汽车尾气排放污染；加大城镇化建设，减少人畜污染区域，把城市污染交给污水处理厂；农业污染包含畜牧污染，减少畜牧污染的方案是牲畜圈养，农业污染是农业生产中无序的对农药、化肥、水资源的滥用，造成生态环境恶化影响到食品安全生产，造成土壤板结，并对水资源安全饮用亮出了红灯。节能型技术、智能型农业发展运用是减少农业污染的唯一途径。
1 我国耕地、水资源和农药化肥用量现状
1.1 我国耕地现状
我国拥有世界上 7%的耕地，总面积 121826667hm2，粮食产总产量为 6 亿 t 以上，已经是世界第一，粮食产量占世界的 26%。我国人
口为 13.9008 亿人，约占世界总人口的 29%，我国人均耕地为 900m2，人均占地面积不到世界的 1/3，并且有 66%的耕地分布在山地高原，只有不到 34%的耕地分布在平原[1]。由于城镇化建设、工业污染、耕作方式及自然灾害等因素影响，耕地面积及质量都受到侵蚀，特别是沙漠化面积扩大，草场退化各类土地都不同程度遭到破坏，目前我国面临十分严峻的土地压力，沙漠化面积达 18%，荒漠化面积为 27%，20%的耕地遭到污染，近 6666667hm2 土地已经次生盐渍化[2]。同新中国成立初期相比，人的生存空间压缩 1/5，当前的退耕还林及退牧还草等政策措施缓解了土地恶化情况，但切实保护耕地、合理利用土地将会是我国的一项基本国策。
1.2 我国水资源现状
我国看似江河纵横，长江、黄河、黄浦江、牧丹江、塔里木河……星罗棋布，其实我国是世界上严重缺水的国家之一。我国的淡水资源总量大约为 28000 亿 m3，约占全球水资源的 6%，从资料上显示为世界第四。但是我国的水资源受到不同程度的污染，分布不均、年际变化大、南丰北缺且东多西少，而且因为我国人口众多，人均水资源量只有不到 2300m3，仅为世界平均水平的 1/4，虽然南水北调工程缓解了北方部分地区的用水，但形势依然严峻，河流的防污治污工作也是一大难题。
1.3 我国农药化肥使用情况
我国的农药化肥使用量触目惊心，我国粮食产量大约占世界的16%，化肥却占世界用量的 31%，每公顷化肥用量是世界平均水平的
4 倍，据 2017 年统计，我国年使用农药大约 180 万 t，但有效利用率低，大约不足 30%，低于美国等发达国家 5～10 个百分点[3]。大量农药化肥使用，导致有机肥使用减少，加快了土壤板结退化速度，对土壤良性利用、食品安全生产、防污治污带来严重的挑战。我国目前土壤质量不断下降，土壤贡献力大约在 40%，比西方国家低 10～20 个百分点，我国土壤的 pH 值从 30 年前的 7%上升至 18%，南方地区近40%的土壤呈酸性，当前我国因镉、锰、锌等重金属污染耕地就有 2000万 hm2，目前采取最低成本的植物修复法平均 667m2 需要投入 2 万元，财政压力巨大，但关系到人民的福祉、民族的未来，只有分批去存量，尽一切努力使农药化肥的使用率控制在科学范围内。所以，在农业生产中探究可持续发展之路是国家农业发展的主攻方向，其中节能型技术的推广和运用尤为重要。
2 光伏农业大棚是节能型技术在农业生产运用中的典范
2.1 农业大棚的优势
农业大棚是盈缩农业节能型技术运用的代表，提高了土壤的利用率和精细化管理水平，突破了农作物生长的季节性，利用滴灌技术极大地满足了农作物对水分和养分的需求，在降低农作物对水、肥、药50%以上的基础上产量提高了 100%。降低了农作物病虫害机率 60%，保证了食品安全和供应。
2.2 光伏大棚相对于农业大棚的优点
光伏农业大棚是光伏使用的一种新的方法。与普通的温室大棚相比，光伏农业大棚的优势如下：（1）光伏发电是利用光伏农业大棚的
棚顶，并不占用土地，也不会改变土地性质，因此可以节省土地资本；（2）光伏农业大棚因电力便捷可提高农业自动化程度，如在大棚内安置遮阳保温系统、加热补温系统、智能化控制空气增湿系统及智能滴灌系统，能自动调节作物对水、肥、温度和湿度等的精细管理[4]；（3）光伏农业大棚根据需要形成大跨度钢结构，由于空间大，所以便于自动化机械化作业，如果地处城效或者依临景区，还会形成观光产业，无形中加大经济收入；（4）中国社会已步入老龄化时代，劳动力成本加大，光伏农业大棚因自动化机械化的大力运用，减少了劳动力的需要，节约了成本，提高了效率，顺应了时代。
2.3 光伏农业大棚的运用前景
我国能源结构以煤为主，是世界上最大的煤炭消费国，面对巨大的人口基数，能源形势严峻。国家对于清洁能源的开发利用补助加大，如山东省给予地面电站补助是 0.2 元/度，各地在财政、税收方面还会给予或免或惠的支持。在国家产业转型的大背景下，大力提倡清洁能源运用，光伏农业大棚的运用发展进入了快车道。确保完成城市节能减排指标和解决市民秋季吃上平价蔬菜意义重大。
2.4 光伏农业大棚在节能型技术上的体现
光伏农业大棚发电系统可原地发电，由于农业大棚大多地处城效和乡村，长距离送电会加大电力输送的线路损耗，光伏农业大棚的并网改决了这一问题，太阳能光伏并网双向发电系统是在白天用电高峰期供电，在用电低谷时期从电网吸纳电能，最大程度地利用光伏发电缓解电力高峰，并实现了大棚的机械化自动化运作。
3 光伏农业大棚在现代农业中的引领作用
3.1 光伏农业大棚技术推广为现代农业发展铺平道路
现代农业即生态农业体系加集成化管理和高效运作，因农业具有承受自然灾害的脆弱属性，可以最大程度地降低自然灾害对农业生产的损毁，最高效地对土地进行精细耕作，保证对农药、化肥、水的最大利用率，所以，光伏农业大棚作为现代农业的典范对于现代农业发展具有引领作用。当前，现代农业科技在农业生产中不断被运用，现代农业管理体系已现雏形。随着我国的光伏产业井喷式发展，光伏农业大棚的推广运用进入高速发展时期，现代农业大棚和智能农业发展离不开电力能源供应，用电比例的不断攀升会持续加大生产成本，并且导致物价上涨，最终影响人民的幸福指数，光伏再生能源的发展能改变这一现状，为现代农业推进提供源源不断的清洁能源平价动力，并为农业生产走向智能化铺平道路，其中节能降耗的引领作用尤为显著。
3.2 光伏农业大棚技术提高了产品质量，解放了生产力
光伏电力在农业大棚的运用会带动大量农业新技术的发展，如目前的物联网技术运用信息与控制，从而实现更加精准的管理，获得优质的产品，由于光伏农业大棚空间和硬件设施相对合理完备，更便于智能化机械化操作，机器人的运用在不久的将来也可能会实现，所以跨越了时间的束缚，解放了生产力。一些超前的科研试验也可借助光伏农业大棚这个平台开展。
3.3 光伏农业大棚中的智能灌溉技术运用推广前景
滴灌、渗灌、水培灌溉、喷雾灌溉和潮汐灌溉是大棚的常用灌溉系统，其中智能滴灌施肥是对农业生产水肥作业进行精细管理的典范。由于滴灌技术成熟，可在大田作业推广，特别是干旱或半干旱地区，滴灌技术是通过干管、支管和毛管上的滴头向土壤经常滴水，把化肥或其他化学剂科学合理地输送给作物的一种先进的灌溉方法。节约用水 50%以上，肥料利用率在 75%以上。由于节水、节地、省人工和机力、省农药且使作物抗灾强，所以可以达到增产环保的效果。
3.4 光伏农业大棚是空间利用的魔法师
光伏农业大棚其实就是一个盈缩的现代化农业王国，怎样更加合理地运用有限的空间也是重要的探究方向。只有把适合作物生长的位置、方向、高低搭配都合理安排好，进行机械化操作和自动化管理，才能发挥光伏农业大棚的优势，缩短投资成本。
4 结语
我国节能型技术和智能农业在光伏农业大棚中试验、试范，到大田推广，为我国农业现代化提供标准模式，将从根本上解决能源短缺对农业经济发展带来的不利影响，不断打造生态食物品牌，发展产业链条，从源头上保证蔬菜、农作物的安全生产，因而高效地丰富了菜篮子工程。笔者相信，在国家“守住了绿水青山便是金山银山”大的战略发展方针指导下，各种节能型技术在现代农业生产中运用将会遍地开花，并且会引领现代农业发展。
参考文献
[1]陈美球，赵小敏.土地健康与土地保护[J].中国土地学，1998 （4）：
18-20.
[2]刘吉平，张丽勤.我国土地持续利用亟待研究的几个问题[J].地理与地理信息科学，1999（3）：30-33.
[3]李竹林.现代农业科技农药化肥使用存在的问题及对策[J].现代农业科技，2014（16）：217.
[4]杨晋南.论光伏发电在节能减排方面的优势[J].城市建设理论研究，2016（33）：113-114.
作者:李少林 单位:湖南省龙山县洗洛镇农技与农村经济合作服务站