以石墨烯为新能源，掀起一场“温室大棚革命”。

这场疫情对农民最大的影响是外出打工难，直接影响到农民增收。让农民在农村有事干、有钱赚，已经是当前面临的重大课题，也是促进农民增收的长期任务。

众所周知，农村劳动力的充分就业，是增加农民收入的重要途径。农村劳动力的就业出路：一是向农外转移，疫情期间严重受阻；二是农业内部挖潜，发展劳动密集型产业。温室大棚大大提高了农村劳动力吸纳能力，也提高土地利用率和农产品产出率，为农民增收创造了机会。贫困地区曾提出“一户一棚奔小康”。

但当前温室大棚遇到了前所未有的挑战，原有的煤锅炉采暖方式，因环境污染而被禁用。改用天然气或电，因成本高难以推广，迫切需要新能源替代，达到节能环保、增产增收的目标。

一、石墨烯是用途广泛的“新材料之王”2004年英国曼彻斯特大学安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫从石墨薄片中剥离出了石墨烯，他们二人因此获2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是由单层碳原子层构成的蜂窝状晶格二维原子晶体，理论厚度仅为0.34纳米。石墨烯是人类已知强度最高、重量最轻、韧性最强、透光率最好、导电导热性最佳的材料，被誉为21世纪最具颠覆性的“新材料之王”。

近十年来，伴随着节能环保、新能源、新材料等新兴产业的发展，石墨烯概念在全球受到广泛追捧。目前，欧洲、美国、日本等众多国家，都把石墨烯作为本世纪最重要的新材料进行研究和开发，并已在新能源、电子等方向取得了重要进展和应用效果。我国高度重视石墨烯的研发应用，2015年习近平主席参观了英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院时指出，在当前新一轮产业升级和新科技革命大背景下，新材料产业必将成为未来高新技术产业发展的基石和先导，对全球经济、科技、环境等各个领域发生深刻影响。我国既是石墨储能大国，也是石墨烯研发及应用最活跃的国家之一。

近年来，我国石墨烯的研发应用成效显著，已在能源、生物技术、复合材料、电子和网络技术、航天航空等领域展现出广阔的应用前景。但在农业领域仅有少数科研院校进行自主研发，成果应用极少。

二、石墨烯农业科技应用前景广阔我国石墨资源丰富，石墨烯研究及利用在我国具有得天独厚的优势，随着石墨烯基础研究的不断突破，产业化应用也在不断拓展，并逐渐延伸到农业领域，国内外研究成果初步展示在温室大棚、工厂化畜禽养殖、雏鸡孵化、特种水产反季节养殖方面，具有广阔的应用前景。

石墨烯电供暖的应用石墨烯采暖作为一种全新采暖方式，不但应用于家居生活，在农业和农村也具有广泛的应用领域，涵盖蔬菜大棚、花卉栽培、农林育苗、土壤保温、雏鸡孵化、特种水产养殖等产业。一是温室大棚上应用。温室大棚是我国设施农业最普及的生产方式，不仅大大提高土地产出率，而且解决了反季节生产。

但最大的困扰，是大多温室热源采用热风炉、采暖炉或电热线等。不仅能耗高，污染大，而且稳定性差、成本高。石墨烯智能芯片供暖系统电热转化率高，一般节约能源30-50%，也不会造成污染。

石墨烯智能芯片地暖覆土后，远红外直接增温可显著促进幼苗发育，有效增强光合作用。

二是设施养殖上应用。在养殖领域，特别是对畜禽良繁场、水产种苗场、以及特种水产、工厂化畜禽生产企业，用远红外石墨烯智能芯片可以实现快速升温、智能调温、维护方便、操作简单、节能无噪音、运行安全可靠。远红外线对畜禽水产健康发育具有促进作用。台湾地区在海虾养殖上已广泛使用远红外线石墨烯智能芯片。

2.石墨烯纳米材料的应用综合国内外研究，土壤中适当添加石墨烯纳米材料，有利于种子萌发及幼苗生长，有利于提高作物产量及品质。肥料中添加石墨烯纳米材料，能增加土壤的黏粒含量，改善土壤质地，且纳米炭具有极大比表面积，能提高土壤对养分元素的吸持力，从而有效控制养分地上挥发、地表径流和深层渗漏的损失。同时纳米炭能改善土壤的电化学性质，促进根系吸收养分，从而提高肥料利用率，减少农业面源污染，最终起到节肥增效作用。

石墨烯纳米材料在农业污染物吸附和净化中也是有卓越的作用，特别是对水体中农药和重金属污染，吸附力强，在替代传统的吸附剂方面展现良好的应用前景。三、加快石墨烯农业科技研发应用的建议人多地少是我国的基本国情，决定了我国农业必须走依靠科技、集约发展的路子。历史经验表明，我国农业的每一次飞跃，都离不开科技的重大突破。

60年代以培育推广矮秆、耐肥、抗倒伏等粮食新品种为主要内容的“绿色革命”，大幅度提高了粮食产量。80年代我国掀起了以温室技术和地膜覆盖为主要内容的“白色革命”，改变了农业生产时空条件，使异地生产、反季节生产成为可能，变冬闲为冬忙，变一季为多季，大大提高了土地产出率，不仅解决了我国北方冬季蔬菜供应严重不足的问题，而且丰富了市民的菜篮子，充实了农民的钱袋子。

当前，我国现代农业发展面临着重大的机遇和挑战。一方面中央高度重视粮食、生猪等重要农产品生产；另一方面，面临着耕地不断减少、环保要求提高、农民增收难度加大的压力，迫切需要颠覆性的科技创新实现农业新的飞跃。

石墨烯作为“新材料之王”，在农业领域应用石墨烯智能芯片替代传统热源，掀起一场“温室大棚革命”，对设施农业、工厂化养殖、种子种苗等产业的转型升级必将发挥强力推动作用。随着石墨烯研发的不断深化，农业应用领域将更加广泛，有可能担当起新一轮农业科技革命的“主角”。