廣闊農(nóng)村機遇無限-----光伏與農(nóng)業(yè)相結合本來是一件特別好的事，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)可以迎來巨大的發(fā)展機會，光伏可以有更多的利用空間。

西北的地面電站的配額審批越來越難，并網(wǎng)后限電越來越嚴重。2013年以來大型項目漸漸往中東部傾斜。假借農(nóng)業(yè)項目圈地的情況越來越多，其中90%的項目是按“種蘑菇”申報的。造成這種現(xiàn)象的原因主要是，搞光伏和搞農(nóng)業(yè)跨界太大，大部分光伏人都不懂農(nóng)業(yè)。大家片面的認為“種蘑菇”可以不用考慮光照，電池組件可以滿鋪，是非常適合光伏的“傻瓜農(nóng)業(yè)”。

國家對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的定義是：物理技術和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機結合，利用具有生物效應的電、光、磁、熱等物理技術操控動植物的生活環(huán)境及其生長發(fā)育，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)擺脫對農(nóng)藥、肥料、抗生素的依賴。更加重要的是拜托自然環(huán)境的束縛?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的核心是環(huán)境安全型農(nóng)業(yè)，即環(huán)境安全型畜禽舍，環(huán)境安全型溫室。

1.1 什么是溫室、大棚

溫室是以采光覆蓋材料作為全部或部分圍護結構材料，可在冬季或其它不適宜露地植物生長的季節(jié)供栽培植物的建筑。

在名稱上溫室和大棚沒有分別，日光溫室俗稱暖棚。日光溫室東西北三面都有保溫結構，朝南面用采光農(nóng)膜覆蓋。夜間用卷簾機放下棉被進行保溫。冬季日間，棚內(nèi)溫度大于棚外溫度15-20℃。夜間棚內(nèi)溫度大于棚外溫度5-10℃有利于反季節(jié)蔬菜瓜果的成長。

大棚又稱為冷棚，東西南北四個方向全部用采光農(nóng)膜覆蓋，沒有保溫結構。冷棚可以設計成大跨度大面積，有利于工廠化種植。

常見的溫室最大的面積2畝，約1200-1300平方米，可以做的很大。

根據(jù)全國各地氣候和地質(zhì)條件，各地適宜建設的蔬菜溫室大棚可分為九類（包括八種溫室和一種拱棚）：山東棚型、華北棚型、高寒棚型、高原棚型、極寒棚型、中原棚型、江淮棚型、江南棚型、華南棚型。

1.2 溫室和大棚的經(jīng)濟對比

有朋友在沈陽、大連一帶從事歐洲櫻桃（甜櫻桃）種植。甜櫻桃原產(chǎn)于西亞和歐洲等地，適應比較涼爽干燥的氣候。夏季高溫干燥對甜櫻桃生長不利。冬季最低溫度不能低于-20，過低的溫度會引起大枝縱裂和流膠。另外花芽易受凍害。在開花期溫度降到-3℃以下花即受凍害，所以在發(fā)展甜櫻桃時，不宜在過分寒冷的地區(qū)。

2014暖棚（日光溫室）大櫻桃從4月初起陸續(xù)上市，前期優(yōu)質(zhì)紅燈、美早價格每斤在80元，紅燈、先鋒早期一般價格在每斤50元左右，中期價格每斤在35元左右，后期價格每斤在20元左右，平均畝產(chǎn)量為1400斤，平均價格為32元，每畝毛收入44800元。

冷棚（聯(lián)棟大棚）栽培大櫻4月底5月初起陸續(xù)上市，前期價格每斤48元，中期價格每斤32元左右，后期價格每斤27元左右，今年全區(qū)平均畝產(chǎn)量為400斤左右，平均價格在24元左右，每畝毛收入9600元。

可見日光溫室在冬季的優(yōu)勢大于聯(lián)棟大棚。

2 影響農(nóng)作物生長的因素

陽光、溫度、水、空氣濕度、土壤中的養(yǎng)肥、空氣中的氣體成分。陽光和溫度對作物的影響最大。

2.1 光合作用

光合作用是植物利用葉綠素等光合色素和某些細菌在可見光的照射下，將二氧化碳和水（細菌為硫化氫和水）轉化為儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣（細菌釋放氫氣）的生化過程。同時也有將光能轉變?yōu)橛袡C物中化學能的能量轉化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產(chǎn)者，是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產(chǎn)有機物并且貯存能量。

光合作用是一個光生物化學反應，所以光合速率隨著光照強度的增加而加快。但超過一定范圍之后，光合速率的增加變慢，直到不再增加。光合速率可以用CO2的吸收量來表示，CO2的吸收量越大，表示光合速率越快。

植物中都含有葉綠素α的存在。葉綠素α對太陽光有兩個吸收高峰，分別是440納米附近的藍區(qū)和680納米附近的紅區(qū)，一個位于藍光區(qū)域，一個位于紫光區(qū)域。而對于處在500-600納米之間的綠光吸收的甚少，所以我們看到的植物基本上都是綠色。

2.2 溫度對作物的影響

植物的生理活動、生化反應，都必須在一定的溫度條件下才能進行。一般而言，溫度升高，升理生化反應加快、生長發(fā)育加速；溫度下降，生理生化反應變慢，生長發(fā)育遲緩。當溫度低于或高于植物所能忍受的溫度范圍時，生長逐漸緩慢、停止，發(fā)育受阻，植物開始受害甚至死亡。

2.3 光伏大棚的認識誤區(qū)

溫度和光照是影響植物生長的重要兩個因素。電池組件安裝在大棚上以后，溫度和光照都受到了影響。我們通常認為，植物的的光合作用受到的影響最大。所以光伏大棚里盡量種植喜陰植物，或者直接種植蘑菇。往往都忽略了溫度對植物的影響。

本文的2.1節(jié)指出，“葉綠素α對太陽光有兩個吸收高峰，分別是440納米附近的藍區(qū)和680納米附近的紅區(qū)，一個位于藍光區(qū)域，一個位于紫光區(qū)域”。其實這個區(qū)域的光譜是可以人為模擬出來的。市場上已經(jīng)有了很成熟的植物生長燈。

3 現(xiàn)代集約農(nóng)業(yè)

3.1 植物生長燈

植物生長燈是種特殊的燈具，根據(jù)植物光合作用的光譜。用燈光代替太陽光給植物生長發(fā)育環(huán)境的一種燈具。

把這種高效光源系統(tǒng)應用到大棚、溫室等設施等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，一方面可以解決日照不足導致蔬菜口感下降的弊端，另一方面還可以使冬季大棚茄果類蔬菜提前到春節(jié)前后上市，從而達到反季節(jié)培植的目的。

做為補充光照，在一天的任何時間都可以增強光照，可以延長有效照明時間。無論在黃昏或是夜晚，可以有效延長和科學控制植物所需要的光照。在溫室或植物實驗室，可完全替代自然光，促進植物生長。

目前國內(nèi)已推廣運用較多的就是植物生長燈是一種熒光光源的補光燈，較為節(jié)能，而且發(fā)光光譜可按植物所需進行科學搭配。目前主要有兩種被廣泛運用，就是藍光與紅光的植物生長燈，因為對植物光合作用來說，紅光與藍光是光合效率最高的兩種可見光，運用這兩種光源，在同樣耗電量情況下，可取得更好的效果，也就是說光轉化率大大地被提高。LED植物生長燈國外植物工廠內(nèi)已被大面積使用。

3.2 立體無土栽培

立體栽培有利于提高光能利用率。植物的生存發(fā)育都離不開太陽，植物的總干物質(zhì)90%以上是來自光合作用，只有5%～10%來自土壤。目前世界各國的光能利用率只有0.3%～0.4%，如果我們把光能利用率提高到1%～2%，產(chǎn)量可以增加一倍以上。光合產(chǎn)物的總量主要受葉面積、凈同化率、光合作用時間的影響。其中葉面積最重要，在一定范圍內(nèi)增加蔬菜群體的葉面積可以提高蔬菜的產(chǎn)量。但平面栽培葉面積增加有限，超過了一定限度，互相蔭蔽反而減產(chǎn)，如果立體栽培，分層利用空間差，葉面積系數(shù)可達土地面積的5～6倍，產(chǎn)量即可大幅增長。

無土栽培是指不用天然土壤而用營養(yǎng)液澆灌的栽培方法。在蔬菜生產(chǎn)上，具有產(chǎn)量高、早熟、省水、病害輕，可以生產(chǎn)無污染的優(yōu)質(zhì)蔬菜等優(yōu)點。據(jù)試驗，每生產(chǎn)1公斤蔬菜所用的營養(yǎng)液的成本只需幾分錢。城市居民可利用陽臺、屋頂無土栽培蔬菜，方法簡便、效益大。

3.3 冬季加溫與夏季降溫

3.3.1 冬季加溫

長江以北地區(qū)冬季夜間溫度很低，普通大棚棚內(nèi)溫度只比棚外溫度高大約5℃。由于光伏大棚白天吸收了太陽能的能量，所以光伏大棚的溫度比普通大棚溫度低，如果種植反季節(jié)蔬菜，越冬蔬菜。需要給棚內(nèi)加溫。

比較簡單的辦法是在棚內(nèi)使用普通的煤爐子，一方面可以加溫，另一方面可以補充二氧化碳。這種方式適合小面積的大棚。緩解寒流、霜凍等氣象災害及陰天無光照的不良天氣對大棚作物正常生長的影響，可用暖風機。

在地熱資源豐富的地區(qū)，可以使用地源熱泵作為冷/熱源。

3.3.2 夏季降溫

在夏季，打開窗戶和通風口，可以促使外部氣流涌入，及時更換溫室中的空氣。在外界氣溫不高的情況下比較適用，但是酷熱的夏季，并不能起到有效的降溫目的。比如：初夏室外溫度30℃是，棚內(nèi)溫度往往在45℃左右，這時就需要冷卻降溫。噴霧降溫設備利用蒸發(fā)降溫的原理，通過產(chǎn)生超細顆粒水霧，吸收周圍區(qū)域內(nèi)的熱能，及時蒸發(fā)，從而降低周圍的溫度，是理想的新型降溫設備。噴霧降溫設備應用已經(jīng)非常成熟。傳統(tǒng)的大棚夏季需要用黑色遮陽篷，但是光伏大棚組件遮擋了部分太陽光，所以不適合使用。

如果只用光伏農(nóng)業(yè)的名義去圈地，那就是本末倒置。時間長了不但會被行業(yè)淘汰，而且也會對整個光伏行業(yè)帶來負面影響。如果花一些與農(nóng)業(yè)研究機構合作，（全國各個省和主要城市都有自己的農(nóng)業(yè)研究院所，比如江蘇省農(nóng)業(yè)研究院下轄的蔬菜研究所，就是全國最有名的設施農(nóng)業(yè)研究中心。）大力發(fā)展設施農(nóng)業(yè)，不但會帶動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)往集約方向發(fā)展，也會獲得巨大的農(nóng)業(yè)收益。民以食為天。