为农业生产引来“活水”,太阳能利用新技术获认可

◎ 科技日报记者 王祝华

水是生命之源,是农业生产的命脉,是农民的基本生存条件。在高效农业种植中,缺水是生产管理的一大制约因素。如何经济又高效解决农业用水问题?

眼下,一项以“智能光电控水系统”为核心的技术解决方案,正在持续为陷入农业缺水“困局”的海洋大省海南以及各地提供新的纾困之路。

发明人在央视《创业英雄汇》节目讲解“智能光电控水系统”。

光电控水为农业生产突破缺水瓶颈

海南是反季节瓜菜主产区,农业是海南支柱产业。寒冬时节,农民依然忙碌于田间地头。在定安县定城镇美扬洋常年蔬菜基地,南山村70多岁的莫阿婆家的菜地里,小白菜、菜心、豆角长势喜人。“现在用水太方便了,不用挑水了,扭开旁边水阀就可以直接把水引到田里,没有什么负担。”莫阿婆一脸轻松地和科技日报记者聊着,一边忙着施肥、浇水。一旁延伸到地头的管道,就像家里安装的自来水,随时可开可关,引水浇灌。

莫阿婆所在的美扬洋常年蔬菜基地旁有条温村水河,由南向北穿流而过。由于地势原因,过去农民只能“望河兴叹”,缺水成为当地农业生产的最大问题。“过去一方面是缺水,另一方面是用电抽水成本高,村里很多土地被撂荒,大部分村民只能选择外出打工。”南山村第三小组生产队长莫成河感慨地说道。

为了解决用水问题,2016年,定安县定城镇启动智能光电控水系统灌溉项目工程,并于当年投入使用。“智能光电控水系统灌溉为种植户带来了农业灌溉的新模式,受益耕地包括基地和周边约500多亩,农民每亩地一年净收入可达1万多元。改变了过去靠天吃饭的历史。”莫成河说。

受益于“智能光电控水系统”的,不仅是定安美扬洋蔬菜基地,事实上,自2014年以来,这项技术成果已陆续应用在海南省内外、东南亚等地十多个项目中,包括三亚雅亮村太阳能光电控水灌溉项目、琼中县新进农场山茶油基地二级供水浇灌工程、陵水县本号镇太阳能智能水系统灌溉项目工程等。

推动传统水利的智能化转型

智能光电控水系统,通过太阳能(光伏)、电力、机械动力、水利和自动控制集成,实现对水资源的合理调控,对水资源实现远近、大小、高低、花样、防渗漏等调控,从而完成对农业灌溉、水利调水(引水)、人畜饮水、沙漠治理、生态环境治理,并且最终可实现全域性水网智能化互联互通。

中国农业大学博士生导师白仁朴这样评价:“智能光电控水系统创新性地使用太阳能新能源,为农业生产节本增效,是对传统农业灌溉的一大创新。”

而在这项经过数年的潜心研发和打磨,最终得以实现的科技创新成果的背后所经历的艰难,也只有周学东和他所带领的团队才能深刻领会。不过对于周学东来说,能让这项技术在振兴乡村、服务三农、精准扶贫中发挥作用,一切也都是值得的。

周学东,2019年入选海南省“南海英才”拔尖人才序列。现任海南广源隆节能环保股份有限公司董事长、海南广源隆太阳能应用科学研究所所长,是海南民营科技企业家的优秀代表。

在定安县定城镇美扬洋常年蔬菜基地,周学东察看智能光电控水系统设备运行情况。图片来源:科技日报

在此之前,长期与农业打交道的周学东注意到,我国农业用水基本属于粗放方式,水资源利用效率效益不高,农田水利基础薄弱,而农业用水量却占到了全国用水总量的75%。对农民和种植户来说,打井或通过电力从水库、湖泊引水灌溉的成本占据了生产的大头。与此同时, 因为化石类能源资源的有限性,国家对新能源开发愈发鼓励与重视。工科背景出身的周学东,敏锐地捕捉到了前所未有的技术与新的产业机会。之后,他毅然辞掉国有企业的丰厚待遇,从此一心扑在了新能源灌溉系统的自主研发和更新迭代中。

或许寂寞和争议是革新者的必经之路,在和记者谈起技术研发与推广的过往,周学东不禁感慨万千,百般滋味。除了开展实地实验遭到各种阻挠,甚至被各种质疑,连续多年只有投入没有产出,以至于抵押自家房产贷款,与团队同舟共济……

如今,具有占地面积小、节能环保、安全系数高、性能稳定、效益好等特点的智能光电控水技术逐渐获得了市场的认可。“结合第三代‘龙卷风’虹吸系统,智能光电控水系统达到最优平衡性能,在阴雾寡照天气下,丝毫不影响作业。”在项目观摩现场,记者感受到,新系统的优异表现,让周学东相当满意。

“按一次性投入算,柴油机抽水成本为1.5元/吨,而太阳能抽水成本仅为0.2元一吨。安装太阳能智能抽水系统后还可以减少人工成本,系统完全智能化,可实现手机远程操控。”周学东介绍。

记者了解到,2015年起,在商务部的引荐下,周学东作为中方代表,利用光电控水技术主持了多个柬埔寨引水灌溉项目。2016年,周学东任南南合作国家特聘专家,为南南合作国家主讲光电控水在农业和水利方面的综合应用。

图为科技部出具的《科技查新报告》。

2019年11月18日,根据科技部出具的《科技查新报告》显示,“光电控水”技术相关内容均为“国内外未见文献报道”,即为全球首创。截至2020年9月30日,周学东累计获得软件著作权2项、国家版权1项、国家专利32项,其中5项为发明专利,27项为实用新型专利。

呼吁加强知识产权保护 让创新者吃下“定心丸”

技术创新和产品研发是企业发展的驱动力。周学东团队不断加大产品研发和技术投入力度,成为了行业标准创新的推动者和引领者。

新成果转化项目“光电控水车”亮相2020年中国(海南)国际热带农产品冬季交易会。

在刚刚过去的2020年12月,一年一度的中国(海南)国际热带农产品冬季交易会上,周学东发明专利中的又一个新成果转化项目“光电控水车”首次亮相,格外吸引眼球。

“技术攻关一方面是解决关键技术开发;另一方面要紧密贴合需求解决实际问题。”在周学东看来,挖掘用户深层需求,是行业加速发展的路径之一。

周学东介绍,“光电控水车”能够灵活、方便的解决农业灌溉和水产养殖最后一公里供水的问题,在应用过程中不受地域的限制,可远距离的为干旱地区供水,无需架设电网,无需石化能源,系统智能化、自动唤醒,是有别于市电供水和柴油机抽水的第三种绿色环保供水产品。

伟大事业基于创新,创新决定未来。但前提是,只有做好保护知识产权,才能从根本上鼓励企业创新,支撑高质量发展。

周学东对知识产权保护有着更深刻的认识,也更多地尝试利用知识产权制度保护自己的创新成果。“目前,国内知识产权保护的力度还不够,还需要政府和社会进一步加深认识知识产权保护和科技创新的重要性和必要性。”在谈及创新型民营科技企业发展面临的共性问题,周学东认为,科技创新就像刚刚出生的孩子,脆弱而富有生命力,政府应在政策上加强对小微科技创新企业的扶持力度,例如在政府采购上适当地向科技型小微企业倾斜。

来源:科技日报 图片除标注外均为受访对象供图

编辑:岳靓 王宇(实习)

审核:管晶晶

终审:冷文生