獼猴桃避雨生存環(huán)境的光伏滴灌技術(shù)研究

李云風(fēng)

（四川大學(xué)，四川 成都 610000）

隨著當(dāng)前我國(guó)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要性也逐漸凸顯出來(lái)，并成為我國(guó)解決環(huán)境問(wèn)題的主要手段之一。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的目標(biāo)，我國(guó)大力推動(dòng)光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建新時(shí)代背景下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。從2015年起，國(guó)務(wù)院發(fā)布的關(guān)于促進(jìn)光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)政策逐漸得到落實(shí)，光伏技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用也愈發(fā)深入，本文將著重討論光伏滴灌技術(shù)在獼猴桃種植過(guò)程中的應(yīng)用。

1 光伏滴灌技術(shù)的概念

光伏農(nóng)業(yè)是一種在農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中使用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，以此為基礎(chǔ)可以構(gòu)建出節(jié)能節(jié)水的灌溉體系。其中光伏技術(shù)、蓄電技術(shù)與新型電機(jī)技術(shù)等均屬于光伏滴灌技術(shù)的主要構(gòu)成部分。在當(dāng)前的光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中較為常見(jiàn)的薄膜太陽(yáng)能設(shè)施可以迅速的收集太陽(yáng)能，同時(shí)完成能源的轉(zhuǎn)換與運(yùn)用[1]。作為我國(guó)應(yīng)對(duì)生態(tài)惡化的主要手段之一，光伏滴灌技術(shù)不但可以依靠太陽(yáng)能來(lái)替代其他類(lèi)型的能源，從而降低生產(chǎn)過(guò)程中的能源耗費(fèi)，還可以減少各種廢棄物的配方，對(duì)于農(nóng)業(yè)建設(shè)而言具有劃時(shí)代的重要意義。

2 光伏滴灌技術(shù)在獼猴桃避雨生存環(huán)境中的缺點(diǎn)

2.1 造價(jià)過(guò)高

長(zhǎng)期以來(lái)光伏滴灌技術(shù)無(wú)法在獼猴桃種植產(chǎn)業(yè)中得到廣泛普及的主要原因就在于其高昂的造價(jià)，許多區(qū)域缺乏足夠的經(jīng)濟(jì)條件。因此，對(duì)于這些地區(qū)的政府以及農(nóng)民而言，在生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)上投入過(guò)多資金顯然不現(xiàn)實(shí)。光伏滴灌技術(shù)的運(yùn)用不但要搭建光伏大棚，還必須為其設(shè)置許多智能化灌溉設(shè)施以及滴灌設(shè)施，其中智能化設(shè)施的成本至少40萬(wàn)元，同時(shí)每畝的光伏大棚的成本更是高達(dá)160萬(wàn)元，這樣高昂的造價(jià)并非是那些經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r較差的地區(qū)可以承擔(dān)的。

2.2 光伏滴灌設(shè)備建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不健全

至今為止，我國(guó)有關(guān)部門(mén)依然沒(méi)有為光伏滴灌設(shè)施的安裝制定出一套相對(duì)健全的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，這導(dǎo)致我國(guó)大部分地區(qū)在安裝光伏滴灌設(shè)施時(shí)會(huì)自行對(duì)其進(jìn)行改動(dòng)。許多地區(qū)的農(nóng)民在安裝大棚時(shí)會(huì)依據(jù)其實(shí)際需求對(duì)光伏大棚做出相應(yīng)的修改，這也使得不同地區(qū)的光伏滴灌設(shè)施可能出現(xiàn)一定的差異性，但這樣的修改在許多情況下都缺乏必要性，不僅導(dǎo)致獼猴桃種植面積受到了限制，還對(duì)大棚內(nèi)的采光效率造成了負(fù)面影響[2]。

2.3 管道堵塞問(wèn)題

在獼猴桃避雨種植過(guò)程中采取光伏滴灌技術(shù)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生管道堵塞的現(xiàn)象。之所以存在這一問(wèn)題，主要是因?yàn)榈喂嗨褂玫墓艿揽锥聪鄬?duì)較小，如果水流里存在著過(guò)多的雜質(zhì)或滴灌時(shí)間太長(zhǎng)，便會(huì)使得這些雜質(zhì)對(duì)管道造成堵塞，從而對(duì)最終的滴灌效果造成負(fù)面影響。同時(shí)在發(fā)生管道堵塞之后，再將其重新疏通的難度也相對(duì)較高，當(dāng)前較為常見(jiàn)的管道疏通手段主要為更換管道，但購(gòu)置并安裝新的管道會(huì)導(dǎo)致獼猴桃種植的整體成本進(jìn)一步提升，為農(nóng)民造成更高的經(jīng)濟(jì)壓力。

2.4 植物根系過(guò)淺問(wèn)題

長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行滴灌會(huì)使得獼猴桃根系的生長(zhǎng)受限。一般情況下，作物在成長(zhǎng)時(shí)會(huì)依靠其根系吸收水分，但長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行滴灌會(huì)導(dǎo)致土層較淺的地方始終保持著濕潤(rùn)的狀態(tài)，這會(huì)使得作物根系無(wú)需進(jìn)一步深入便可以取得充足的水分，最終導(dǎo)致根系過(guò)淺的現(xiàn)象出現(xiàn)。針對(duì)這一問(wèn)題，研究者正在探索有效的解決方法，當(dāng)前我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)合理的設(shè)置滴頭位置可以有效的防止該問(wèn)題出現(xiàn)。

3 光伏滴灌技術(shù)在獼猴桃避雨生存環(huán)境中的優(yōu)點(diǎn)

作為當(dāng)前我國(guó)諸多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式中擁有較高先進(jìn)性的技術(shù)之一，光伏滴灌技術(shù)對(duì)于獼猴桃避雨生存環(huán)境的種植而言具有較高的價(jià)值。在針對(duì)光伏灌溉技術(shù)在獼猴桃避雨種植中的運(yùn)用開(kāi)展了深入研究之后，可以發(fā)現(xiàn)光伏滴灌技術(shù)存在以下優(yōu)點(diǎn)：

3.1 有助于緩解人地矛盾

通常情況下，農(nóng)民在進(jìn)行光伏設(shè)施的安裝時(shí)會(huì)將其設(shè)置在獼猴桃大棚的頂部，這意味著光伏設(shè)施的安裝并不會(huì)導(dǎo)致其余土地的使用性質(zhì)出現(xiàn)變化，人們依然可以將這些土地運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中[3]。在進(jìn)行獼猴桃避雨栽培時(shí)，采取光伏滴灌技術(shù)能夠有效避免土地資源受到浪費(fèi)。因此，光伏滴灌技術(shù)在獼猴桃避雨種植中的運(yùn)用能夠在一定程度上緩解當(dāng)前普遍存在的人地矛盾。

3.2 提高能源利用效率

在獼猴桃避雨栽培過(guò)程中，運(yùn)用光伏滴灌技術(shù)還可以進(jìn)一步提升能源的使用率。該設(shè)施在運(yùn)行過(guò)程中可以持續(xù)收集太陽(yáng)能，并通過(guò)能源轉(zhuǎn)化設(shè)施將這些太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能并進(jìn)行貯存，從而讓內(nèi)部設(shè)施的持續(xù)運(yùn)行得到充分的能源保障。此外，農(nóng)民還可以把多余電能出售給國(guó)家電網(wǎng)，通過(guò)這種方式為農(nóng)民帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)收入。光伏滴灌技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，研究人員需要同時(shí)兼顧技術(shù)的進(jìn)步及經(jīng)營(yíng)管理模式是否足夠科學(xué)。因此，管理人員應(yīng)當(dāng)對(duì)這一問(wèn)題引起充分的重視，采取各種手段推進(jìn)光伏滴灌技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)提高獼猴桃避雨栽培經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展目標(biāo)。

3.3 灌溉效率較高

在運(yùn)用光伏滴灌技術(shù)對(duì)避雨生存環(huán)境下的獼猴桃進(jìn)行栽培時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，滴灌相比其他灌溉手段而言更有助于提升獼猴桃的種植效益，它不但能夠提升作物的整體質(zhì)量，還可以減少其生長(zhǎng)時(shí)間。普通的灌溉手段不但會(huì)導(dǎo)致水資源受到大量的浪費(fèi)，還可能在實(shí)際種植過(guò)程中由于沒(méi)有把握好灌溉時(shí)間而對(duì)獼猴桃的健康生長(zhǎng)帶來(lái)負(fù)面影響。而在光伏滴灌技術(shù)得以運(yùn)用之后，生產(chǎn)者能夠依靠信息技術(shù)手段進(jìn)行智能化的灌溉，計(jì)算機(jī)可以收集當(dāng)前的溫度條件與獼猴桃生長(zhǎng)狀況等數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析計(jì)算，從而對(duì)灌溉時(shí)間進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)，并自動(dòng)完成灌溉工作，這不但可以將許多人力資源從該項(xiàng)工作中解放出來(lái)，還可以提升水資源的使用效率。

3.4 提升田間管理的效率

在獼猴桃避雨栽培過(guò)程中，采取光伏滴灌技術(shù)可以有效避免生產(chǎn)者在進(jìn)行其他類(lèi)型的農(nóng)事活動(dòng)時(shí)受到灌溉的影響，這是由于滴灌技術(shù)通常會(huì)采取局部灌溉的方式。在灌溉過(guò)程中不同作物之間會(huì)維持相對(duì)干燥的狀態(tài)，這種灌溉方式盡可能減少了自動(dòng)灌溉對(duì)于農(nóng)民的其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成的干擾。因此，農(nóng)民可以在灌溉進(jìn)行過(guò)程中自行開(kāi)展其他的農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，從而更加高效完成田間管理工作。

3.5 構(gòu)建綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新路徑

光伏滴灌技術(shù)和傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉方法之間存在著一定的差異性，相比之下光伏技術(shù)的發(fā)展更多依賴(lài)于各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，包括傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等。同時(shí)其使用效率的提升也必須依賴(lài)于科學(xué)的經(jīng)營(yíng)管理模式以及勞動(dòng)者綜合素質(zhì)的提高。因此，將光伏滴灌技術(shù)運(yùn)用到獼猴桃避雨栽培過(guò)程中可以有效為獼猴桃生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化以及科技化發(fā)展奠定基礎(chǔ)，最終在實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的前提下幫助農(nóng)民擁有更多增收途徑。

4 光伏滴灌技術(shù)的作用

太陽(yáng)能是幾乎所有作物生長(zhǎng)時(shí)不可缺少的重要能源，對(duì)于獼猴桃也不例外。當(dāng)前我國(guó)學(xué)者們?cè)谘芯窟^(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在獼猴桃種植過(guò)程中為其提供更多的光照可以促使其產(chǎn)量進(jìn)一步提升，所以更加充分的開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能可以有效促進(jìn)獼猴桃避雨栽培的發(fā)展。在將光伏灌溉設(shè)備運(yùn)用至實(shí)際的獼猴桃種植過(guò)程中時(shí)，農(nóng)戶(hù)首先需要搭建光伏大棚，這是為了獼猴桃的生長(zhǎng)過(guò)程可以始終處于適宜的溫度條件之下，同時(shí)對(duì)光照的強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)控制，為獼猴桃的生長(zhǎng)提供更加充分的光照，大棚的使用使得獼猴桃在許多陰雨天氣里也可以獲得充足的光照，這也有助于促進(jìn)作物的健康成長(zhǎng)[4]。

光伏滴灌技術(shù)是由太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、新型電機(jī)技術(shù)等一系列技術(shù)的整合所形成的灌溉技術(shù)。在發(fā)展該技術(shù)時(shí)需要對(duì)太陽(yáng)能光伏驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行更加深入的研究，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)水一體化，最終達(dá)成減少能源耗費(fèi)的研究目標(biāo)，在確保獼猴桃種植過(guò)程中可以取得充足的光照以及水分的基礎(chǔ)上對(duì)資源的消耗進(jìn)行科學(xué)的控制。光伏滴灌技術(shù)在使用階段必須針對(duì)周邊的環(huán)境以及作物的生長(zhǎng)狀況等各項(xiàng)信息進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)對(duì)滴灌的時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，所以相關(guān)技術(shù)工作者應(yīng)當(dāng)開(kāi)發(fā)出一套有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能化監(jiān)控系統(tǒng)與實(shí)時(shí)灌溉軟件，為此必須運(yùn)用傳感技術(shù)、自動(dòng)化和信息技術(shù)等不同領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。以長(zhǎng)遠(yuǎn)的視角來(lái)看，雖然當(dāng)前我國(guó)在光伏滴灌設(shè)施的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用上依然需要消耗高額的人力物力與資金資源，然而在完成了該項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)之后，我國(guó)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)以及發(fā)展水平便可以得到顯著提升，這可以在極大程度上提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的能源使用率，并減少生產(chǎn)所需的整體成本。

5 結(jié)束語(yǔ)

在獼猴桃避雨生存環(huán)境下使用光伏滴灌技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展而言不但是一個(gè)有益的嘗試，也是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。當(dāng)前的實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果顯示，該技術(shù)的推廣對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展具有顯著的積極作用。雖然在初期發(fā)展階段里，在獼猴桃栽培過(guò)程中使用光伏滴灌技術(shù)必須投入高額的成本以購(gòu)置生產(chǎn)設(shè)施，但該技術(shù)在未來(lái)依然擁有良好的發(fā)展前景，它不但可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，還可以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能并將其運(yùn)用到生產(chǎn)過(guò)程中，具有良好的雙向效益，對(duì)于當(dāng)前以生態(tài)保護(hù)為主要導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有極為重要的示范作用。為了達(dá)成這一目標(biāo)，首先需要更加深入的完成光伏滴灌技術(shù)與相關(guān)設(shè)備的開(kāi)發(fā)，研究人員也需要對(duì)光伏滴灌技術(shù)進(jìn)行深入研究，以此來(lái)完成科技示范與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，激發(fā)出不同產(chǎn)業(yè)的集群效應(yīng)，從而建立起富有特色的農(nóng)業(yè)樣板空間。