创新石墨烯技术,引领我国农业绿色发展

材料铺子 2023-05-22
4177 字丨阅读本文需 10 分钟

中国农业科学院日前发布《2023中国农业农村低碳发展报告》显示,目前我国主要农产品碳排放强度呈下降趋势。近日,农业农村部印发文件,对国家农业绿色发展先行区率先开展全要素全链条农业面源污染综合防治作出部署。

绿色是农业的底色,农业是绿色发展的主战场。四季往复,农业绿色发展的脚步从未停歇。我国农业的每一次飞跃,都离不开科技的重大突破。20世纪60年代,以生物育种为主要内容的“绿色革命”,大幅度提高了粮食产量。20世纪80年代以塑料薄膜推广为主要内容的“白色革命”,大大提高了土地产出率,不仅破解了冬季蔬菜供应不足的难题,而且开拓了农民增收的新路子。

但与此同时,设施农业特别是温室大棚冬季采暖加温面临新的挑战。我国是设施农业大国,在农业增产、农民增收中发挥重要作用,但由于环保严格的要求,传统的煤锅炉加温受到严格限制,普遍采取煤改电、煤改气,引起采暖成本急剧上升,造成南方玻璃温室、北方温室大棚,不加温冻死、加温就亏死的两难境地,迫切需要研发推广新的采暖加温技术。

石墨烯新材料产业作为近十年来备受关注的新兴产业,从应用效果来看,利用石墨烯技术为传统农(林、牧、渔)业赋能,协调好经济发展与环境之间、资源利用与保护之间的关系,形成生态和经济的良性循环。国内外研究成果初步展示在温室大棚、工厂化畜禽养殖、特种水产反季节养殖方面,具有广阔的应用前景。

石墨烯发热板——农业大棚增温项目

石墨烯电热膜/板在农业中的应用领域涵盖蔬菜大棚、花卉栽培、农林育苗、畜禽水产养殖等产业,利用其电热转化率高、升温速度快、智能调温、节能环保等特点,既能减少传统燃煤、燃油、燃气供暖造成的环境污染,又能解决温度可控性和稳定性问题。另外,利用远红外发热的优势,能够促进植物幼苗和畜禽水产的生长及发育,助农增收创收。

应用实例:

鹤岗市石墨烯温室大棚引爆旅游热潮

参观石墨烯温室大棚现在已成为许多鹤岗市民周末休闲的新消遣方式。"春节假期期间,我摘果园里的草莓供不应求。到了2022年,没有任何人工采摘成本,这些水果都被来客采摘完了,"刘说道。

由于石墨烯温室大棚减少了加热设施占用的空间,其实际种植面积比普通大棚多3-5倍,因此可以在旅游和观光空间中开发。来客可以放松地采摘、品尝和尝试其他农业活动,从而增加产品的附加值,提高城市的经济效益。

鹤岗市应用石墨烯技术的项目是中国农业科技创新的一个缩影。

中国农业科学院在一月份表示,将继续推动科技创新,支持中国农业强国建设。

根据中国农业科学院的说法,2023年的创新工作将聚焦于种子研究开发、耕地保护、农业机械设备、农业生物安全、绿色农业和乡村发展等六个领域。中国农业科学院的院长吴孔明表示:"科学技术已成为农业和乡村发展最重要的推动力量。"

智慧农业温室大棚电采暖项目

以石墨烯发热技术为核心智慧农业采暖系统,通过石墨烯电采暖系统运行时释放的远红外线,实现科学智能采暖,系统实时监测温度变化,精准控温,让养殖场、温室大棚等始终维持在适宜温度,同时,远红外线对空气中的细菌、病毒有着一定的抑制作用,保障动植物健康生长。

当前,农业农村领域的节能减碳空间巨大,推进农业农村领域碳达峰碳中和,是加快农业生态文明建设的重要内容,是落实乡村振兴战略的重要举措。石墨烯材料作为世界公认的新材料之王,其在现代农业中的研发创新与推广应用,必将推动我国现代农业产业技术提档升级,引领新一轮的农业科技革命,在乡村振兴过程中大有可为。

应用实例:

1、樱桃温室暖棚装上石墨烯电采暖!

2022年,蔡村镇以省级乡村振兴示范村创建项目为契机,与中国农业科学院建立战略合作,引进樱桃优良品种,将废弃荒山复垦,建设了占地面积2.4万平米,种植面积1.1万平米的现代农业高品质樱桃暖棚园区。

暖棚内种植的是5—6年生美早大樱桃。其3月下旬花芽膨大,4月中旬盛花,6月成熟。喜欢温暖潮湿、阳光充足的环境,最适合全年生长的温度为10-12度。发芽至开花期地温14~15℃,夜间气温6~7℃,白天18~20℃。盛花期夜间气温5~7℃,白天20~22℃为宜。

而地处我国北方的浑源县,3月份平均气温为-6℃ ~ 11℃。为了保障樱桃的正常生长,在樱桃花芽膨大及开花期,需要采暖设施为棚内升温。

为了解决农作物生长需求,特别是能够使大棚内的温度可控,湿度可调利于发芽,暖玛士研发出专用于农业大棚的石墨烯远红外加热负离子光波板——以石墨烯材料为发热元件,可以提高出苗生长的不同期的需求和调控。

而且散热均匀,能耗较低,温度可以调节,能够满足植物不同生长期对温度的需求。

樱桃园区方面了解到暖玛士后,主动联系,双方一拍即合。在其中一块2800㎡的暖棚内,装上了暖玛士远红外发热板,为樱桃生长提供辅助采暖,保证了棚内樱桃树的生长温度要求。

目前,棚内采暖效果良好,樱桃长势喜人。这不,马上樱桃就要成熟了,这里也将成为市民休闲观光,采摘的好去处。

2、全省首创石墨烯增温育苗技术,成苗率达95%以上

湘潭市蔬菜种苗中心,一垄垄菜畦全部由“井”字格泡沫板拼成,泡沫板漂浮在浅浅的水面上。每个“井”字格约10平方厘米,填充着营养土,分别生长着一株菜苗。这种育苗方式被称为漂浮育苗技术,该技术可让种苗根系发达且具备移栽时不伤根、病虫害少、种苗整齐一致等优点。

蔬菜以种为先,种苗以质为本。湘潭市农科所组建的湘潭市蔬菜种苗中心、湘潭地方特色蔬菜种质资源库,是我省最大的蔬菜种苗繁育基地,拥有高标准智能化玻璃温室、连栋大棚、隔离网大棚等,占地200多亩,年育苗能力达1000万株以上。为提升成苗率,该所投入近800万元,在全省首创石墨烯增温育苗技术,通过将电能高效转化为红外光增温,成苗率达到95%以上,移栽后的存活率达98%左右,该项技术获国家发明专利1项、实用新型专利4项。

绿色是农业的底色,农业是绿色发展的主战场。四季往复,农业绿色发展的脚步从未停歇。我国农业的每一次飞跃,都离不开科技的重大突破。20世纪60年代,以生物育种为主要内容的“绿色革命”,大幅度提高了粮食产量。20世纪80年代以塑料薄膜推广为主要内容的“白色革命”,大大提高了土地产出率,不仅破解了冬季蔬菜供应不足的难题,而且开拓了农民增收的新路子。

但与此同时,设施农业特别是温室大棚冬季采暖加温面临新的挑战。我国是设施农业大国,在农业增产、农民增收中发挥重要作用,但由于环保严格的要求,传统的煤锅炉加温受到严格限制,普遍采取煤改电、煤改气,引起采暖成本急剧上升,造成南方玻璃温室、北方温室大棚,不加温冻死、加温就亏死的两难境地,迫切需要研发推广新的采暖加温技术。

石墨烯新材料产业作为近十年来备受关注的新兴产业,从应用效果来看,利用石墨烯技术为传统农(林、牧、渔)业赋能,协调好经济发展与环境之间、资源利用与保护之间的关系,形成生态和经济的良性循环。国内外研究成果初步展示在温室大棚、工厂化畜禽养殖、特种水产反季节养殖方面,具有广阔的应用前景。

石墨烯发热板——农业大棚增温项目

石墨烯电热膜/板在农业中的应用领域涵盖蔬菜大棚、花卉栽培、农林育苗、畜禽水产养殖等产业,利用其电热转化率高、升温速度快、智能调温、节能环保等特点,既能减少传统燃煤、燃油、燃气供暖造成的环境污染,又能解决温度可控性和稳定性问题。另外,利用远红外发热的优势,能够促进植物幼苗和畜禽水产的生长及发育,助农增收创收。

实例:

鹤岗市石墨烯温室大棚引爆旅游热潮

参观石墨烯温室大棚现在已成为许多鹤岗市民周末休闲的新消遣方式。"春节假期期间,我摘果园里的草莓供不应求。到了2022年,没有任何人工采摘成本,这些水果都被游客采摘完了,"刘说道。

由于石墨烯温室大棚减少了加热设施占用的空间,其实际种植面积比普通大棚多3-5倍,因此可以在旅游和观光空间中开发。游客可以放松地采摘、品尝和尝试其他农业活动,从而增加产品的附加值,提高城市的经济效益。

鹤岗市应用石墨烯技术的项目是中国农业科技创新的一个缩影。

中国农业科学院在一月份表示,将继续推动科技创新,支持中国农业强国建设。

根据中国农业科学院的说法,2023年的创新工作将聚焦于种子研究开发、耕地保护、农业机械设备、农业生物安全、绿色农业和乡村发展等六个领域。中国农业科学院的院长吴孔明表示:"科学技术已成为农业和乡村发展最重要的推动力量。"

智慧农业温室大棚电采暖项目

以石墨烯发热技术为核心智慧农业采暖系统,通过石墨烯电采暖系统运行时释放的远红外线,实现科学智能采暖,系统实时监测温度变化,精准控温,让养殖场、温室大棚等始终维持在适宜温度,同时,远红外线对空气中的细菌、病毒有着一定的抑制作用,保障动植物健康生长。

当前,农业农村领域的节能减碳空间巨大,推进农业农村领域碳达峰碳中和,是加快农业生态文明建设的重要内容,是落实乡村振兴战略的重要举措。石墨烯材料作为世界公认的新材料之王,其在现代农业中的研发创新与推广应用,必将推动我国现代农业产业技术提档升级,引领新一轮的农业科技革命,在乡村振兴过程中大有可为。

应用实例:

1、樱桃温室暖棚装上石墨烯电采暖!

2022年,蔡村镇以省级乡村振兴示范村创建项目为契机,与中国农业科学院建立战略合作,引进樱桃优良品种,将废弃荒山复垦,建设了占地面积2.4万平米,种植面积1.1万平米的现代农业高品质樱桃暖棚园区。

暖棚内种植的是5—6年生美早大樱桃。其3月下旬花芽膨大,4月中旬盛花,6月成熟。喜欢温暖潮湿、阳光充足的环境,最适合全年生长的温度为10-12度。发芽至开花期地温14~15℃,夜间气温6~7℃,白天18~20℃。盛花期夜间气温5~7℃,白天20~22℃为宜。

而地处我国北方的浑源县,3月份平均气温为-6℃ ~ 11℃。为了保障樱桃的正常生长,在樱桃花芽膨大及开花期,需要采暖设施为棚内升温。

为了解决农作物生长需求,特别是能够使大棚内的温度可控,湿度可调利于发芽,暖玛士研发出专用于农业大棚的石墨烯远红外加热负离子光波板——以石墨烯材料为发热元件,可以提高出苗生长的不同期的需求和调控。

而且散热均匀,能耗较低,温度可以调节,能够满足植物不同生长期对温度的需求。

樱桃园区方面了解到暖玛士后,主动联系,双方一拍即合。在其中一块2800㎡的暖棚内,装上了暖玛士远红外发热板,为樱桃生长提供辅助采暖,保证了棚内樱桃树的生长温度要求。

目前,棚内采暖效果良好,樱桃长势喜人。这不,马上樱桃就要成熟了,这里也将成为市民休闲观光,采摘的好去处。

2、全省首创石墨烯增温育苗技术,成苗率达95%以上

湘潭市蔬菜种苗中心,一垄垄菜畦全部由“井”字格泡沫板拼成,泡沫板漂浮在浅浅的水面上。每个“井”字格约10平方厘米,填充着营养土,分别生长着一株菜苗。这种育苗方式被称为漂浮育苗技术,该技术可让种苗根系发达且具备移栽时不伤根、病虫害少、种苗整齐一致等优点。

蔬菜以种为先,种苗以质为本。湘潭市农科所组建的湘潭市蔬菜种苗中心、湘潭地方特色蔬菜种质资源库,是我省最大的蔬菜种苗繁育基地,拥有高标准智能化玻璃温室、连栋大棚、隔离网大棚等,占地200多亩,年育苗能力达1000万株以上。为提升成苗率,该所投入近800万元,在全省首创石墨烯增温育苗技术,通过将电能高效转化为红外光增温,成苗率达到95%以上,移栽后的存活率达98%左右,该项技术获国家发明专利1项、实用新型专利4项。

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