从精准滴灌技术到太阳能集热系统 “天民田园”做农业农村节能减排“领头羊”

撰文/李柏彦 摄影/袁丽

2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话中提出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。在实现“双碳”目标背景下，各省区市立足农业农村发展与环境资源承载力相匹配，定位于高质量发展实现节能减碳，积极探索和推进农业农村低碳绿色发展。温室大棚从最初的煤供热、电供热到如今的太阳能供热，从控制化学肥料及农药对土壤的污染到喷灌、滴灌等节水灌溉设备的应用，科技进步促进了农业农村节能减排。天津市武清区“天民田园” 以“科技高效、连农带农”为宗旨，开展试验研究及示范展示的新品种、新设备、新技术达28项，为农业农村节能减排做出表率。

“天民田园”农业科技示范园位于天津市武清区南蔡村镇，建有占地面积5000 平方米的智能玻璃温室1 栋，二代节能温室500 亩，连栋冷棚70 亩。从规模上而言，“天民田园”或许并不出众，但在农业园区技术改造以及节能减排新技术应用上，“天民田园”已成为周边地区的“领头羊”。不论是从3年前开始全园区普及使用精准滴灌技术，还是今年太阳能集热系统的安装推广，“天民田园”节能减排的脚步从未停止。

太阳能集热系统 每天发电200 度

在我国北方，冬季温室大棚普遍需要某种采暖方式来保持适宜作物生长的室内温度。随着现代农业的不断发展，温室大棚采暖从最初的燃烧秸秆、煤炭等逐步向天然气采暖、电采暖发展。但是，不论是用电还是用天然气，都有一定程度的能耗。今年夏天，“天民田园”和大禹节水集团合作，尝试在果蔬大棚内安装太阳能集热系统，利用太阳能解决冬季温室大棚的采暖问题。

日前，记者来到“天民田园”设施果蔬基地，走进一个黄瓜温室大棚。温室大棚后墙顶部装有一长排面板，面积大约有100 多平方米，还有很多管子从面板后部延伸到温室大棚左前方地下的一个大铁罐里。冬季白天通过吸收阳光发电，给大铁罐里的水加温。晚上，再通过输水管道把大铁罐里的热水输送到面板，白天发电的面板，晚上就变成了一个大暖气片，给温室大棚增温驱寒。这套设备，就是太阳能集热系统。大禹节水集团的实验表明，在严寒的冬春季3 个月时间里，通过这套设备，每天能发电200 多度，节省100 多元电费，替代60 多公斤散煤，降低了碳排放。

根据媒体资料数据统计，如果使用燃煤锅炉供暖，一个冬天大约要耗用煤炭50 公斤/平方米；如果使用电力发热供暖，即便是使用节电设备，按照运行时间6—8 小时计算，每天耗电大约在150 度。煤炭、电力供暖费用高不说，燃烧煤炭时除产生大量颗粒物（包括一次PM2.5）外，还会形成二氧化硫、氮氧化物、烃类等有害气体，这些气态污染物在大气中又会发生一系列化学反应生成二次PM2.5等，对环境危害很大。而此次大禹节水集团推出的太阳能集热系统，则很好地解决了耗能和碳排放问题。

“天民田园”是天津市重点菜篮子生产基地，年产各类蔬果150 万公斤。但由于温室大棚的冬季采暖问题，多年来，“天民田园”的大棚大多是二代节能温室棚，前期安装太阳能集热系统的大棚有3 个，如果实验数据无误，那么后期将在1500 亩的棚室中安装。“那样的话，我们的蔬果产量将会有大幅增加。”据园区负责人刘天民介绍，安装了太阳能集热系统的大棚，是此次根据这套设备专门安装的全钢骨架棚室，100 平方米左右的太阳能面板就能为占地2.7 亩的大棚提供足够的热量。大棚内安装了这套设备，温室大棚即便在寒冷的冬天也不用燃煤、不用安装电暖气，就可保证果蔬的正常生长。

“我们现在的二代节能温室大棚一侧主体是砖体结构，改成全钢骨架虽然会耗时，但是从费用上而言，投入并没有增多，即便是安装了太阳能集热系统，整套温室大棚建下来，可能还会节省2 万—3 万元。”刘天民说，除了建设费用的节省外，太阳能集热系统还能最大限度地节约能耗。

精准滴灌设备 最高节水80%

“天民田园”以“科技高效、连农带农”为宗旨，自建立之初就非常重视农业科技的利用。在果蔬灌溉上，刘天民也一直不断尝试新技术。从3年前“天民田园”安装第一套滴灌设备开始，短短一年多的时间里，占地千余亩的园区已经全部实现自动化滴灌。

走进“天民田园”各个果蔬大棚，随处可见排列有规律的“输液管”，这就是维持作物生长的供水肥设备——滴灌。滴灌是按照作物需水要求，通过管道系统与安装在毛管上的灌水器，将作物生长所需要的水分和养分一滴一滴均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中的灌水方法。滴灌不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热经常保持适宜于作物生长的良好状况，蒸发损失小，不产生地面径流，几乎没有深层渗漏，是一种省水的浇灌方式。

“不论是传统的人工浇水，还是后面的喷淋设备，都不可避免地会出现‘分配不均’的情况。有的苗已经快淹死了，而有的还干着。滴灌设备就很好地解决了这个问题。此外，滴灌还能最大限度地节水、节肥。”刘天民说，园区全面使用滴灌设备后，大约能节水30%—50%。

相对于其他浇灌方式而言，滴灌的主要特点是灌水量小，灌水器每小时流量为2—12 升，因此，一次灌水延续时间较长、灌水的周期短，可以做到小水勤灌。除此之外，刘天民将滴灌设备还全面用于农作物施肥环节上。为了避免农作物水肥投入过量，利用施肥装置将配制好的水肥混合液通过滴灌系统均匀稳定适时适量地输送到作物根部土壤，保证每棵作物都能定时定量地给水施肥。

“目前，我们已经开始全面使用自动化精准滴灌，这套设备能够将节水率最高至80%。不但节水、节肥，保护土壤结构，而且还能有效增产，一举多得。”刘天民说。

科技支撑农业农村实现“双碳”

农业农村节能减排是国家实现“双碳”目标的重要组成部分，而科技进步在促进农业农村节能减排方面发挥着重要作用。作为一个农业园区的负责人，刘天民对此有着深刻的体会。

2008年，从外面创业归来的刘天民被村民选举为武清区南蔡村镇粜粮务村的村主任，后又当选该村党支部书记，这一干就是十几年。而为了帮助村里创收、增收，刘天民利用村里低洼荒地，成立了“天民田园”。“园区所在的这块地是全村地势最低的一块地，雨水稍大就可能让庄稼颗粒无收。”刘天民说，村里没有任何集体经济，村民除了种地什么都不会，结合众多因素，他选择了成立生态园区。

“我就是一名土生土长的农民，虽然我的学历不高，但是我非常愿意尝试新技术、新设备的使用。”刘天民说，“天民田园”或许从规模上、投资上不是数一数二的园区，但是园区基本上已经全面采用自动化设备。“自动卷帘、自动放风、自动上水和施肥，此外，我们还新安装了一套全自动育苗床，这套设备投入使用后，能够提供10000 亩地的育苗工作。”刘天民说，经营“天民田园”的十几年时间里，他越来越明白科技在农业农村发展中发挥的作用，先进技术、设备在农业农村中的使用也在促进农业农村节能减排。

“近些年，国家大力宣传节能减排、强调碳达峰碳中和对于我们经济社会发展、人民生活的重要性，农业农村节能减排是其中必不可少的一个重要组成部分。我很希望‘天民田园’能够成为其中的表率，为农业农村节能减排作最大的贡献。”刘天民说。