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生态农业与沼气池三沼综合利用

 自然之恋 2013-10-09

一.立体生态链农业模式

㈠.什么是立体生态链农业模式

生态农业是近年来在我国农村大力提倡的一种生产模式,其最大的特点就是在有限的空间范围内,人为地将不同种的生物群体以饲料为纽带串联起来,形成一个循环链,目的是最大限度地利用资源,减少浪费,降低成本。利用无污染的水域如湖泊、水库、江河及天然饵料,或者运用生态技术措施,改善养殖水质和生态环境,按照特定的养殖模式进行增殖、养殖,投放无公害饲料,也不施肥、洒药,目标是生产出无公害绿色食品和有机食品。

立体生态链农业模式是依据生态学、生物学、经济学、系统工程学原理,以土地资源为基础,以太阳能为动力,以沼气为纽带,进行综合开发利用的生态种养模式。通过生物转换技术,在同地块土地上将节能日光温室、沼气池、畜禽舍、蔬菜生产等有机地结合在一起,形成一个产气、积肥同步,种植养殖并举,能源、物流良性循环的能源生态系统工程。这种模式能充分利用秸秆资源,化害为利,变废为宝,是解决环境污染的最佳方式,并兼有提供能源与肥料,改善生态环境等综合效益,具有广阔的发展前景,为促进高产高效的优质农业和无公害绿色食品生产开创了一条有效的途径。

立体生态链农业模式是在封闭状态下,沼气-养殖-种植互补共养,高度集约化的生态农业生产模式,该系统中各单元之间在能源、物流方面存在着有效的互补和多层次循环利用关系。其基础设施为日光温室,温室地下建沼气池,地面上建畜禽圈舍,圈舍上面建瓜果、蔬菜、花卉或药材等经济作物生产区。畜禽排出的二氧化碳气体进入蔬菜生产区,促进光合作用,蔬菜的光合作用产生的氧气流向畜禽圈舍,使圈舍空气保持清新。畜禽粪便冲洗进入沼气池,并加入适量的秸秆进行厌氧发酵,产生的沼渣可用作底肥,沼液可用作叶面施肥,也可作为添加剂喂畜禽。温室内具有适宜的环境温度,即使在严冬也能保持在 10℃以上,在温室内饲养猪、鸡增收效果明显。

㈡.立体生态链农业模式的优点

1. 立体生态链农业模式能够促进农业的生态化发展,实现挖潜降耗、降低污染的目的,有利于保护生态环境。

2.增产效果明显,品质改善显著。模式内的蔬菜提前上市40天,生长期处延长2030天,产量有大幅度提高。大棚黄瓜畸形少,瓜直色正,口感好,深受消费者欢迎。

3. 增重育肥效果显著。沼液为弱碱性,有利于猪、鸡的生长发育;沼液富含多种有机氨基酸、维生素及复合消化酶、能促进生物体的新陈代谢和提高饲料利用率,能提高出栏率,出栏时间可提前710天。

4. 有利于节约能源。在大棚内建造沼气池解决了冬季不产气的问题,10m3沼气池年产沼气可达810m3除用于照明、做饭、烧水外还可以为蔬菜生长提供CO2气肥,有利于提高棚温和增加光照时间。

5. 提供有机肥源,培肥地力。一个10m3沼气池一年可产6吨沼渣,用沼渣作基肥,可减少化肥的施用量,降低生产成本,减轻了农业污染,提高了土壤有机质含量。长期使用沼肥,可使土壤疏松、结构优化,土壤肥力显著提高。

6. 防病虫害效果明显。施用沼渣、沼液对黄瓜、番茄的早期落叶、黄班病等病虫害有抑制作用。对虫害防治效果明显,对蚜虫、红蜘蛛等虫害的防治效果达90%以上;减少农药使用次数,有利于无公害蔬菜的生产。

 

二.发展沼气事业好处多

农村大力发展沼气事业,有利于促进农业增效,农民增收和改善生态环境,而且在提高农产品质量安全水平和改善农村公共环境卫生方面,将发挥越来越重要的作用。沼气是人畜粪便等有机废物在厌氧和一定温度、浓度、酸碱度等条件下,经微生物发酵而产生的一种可燃性混合气体,其主要成份是甲烷。发展沼气既有经济效益,又有社会效益和生态效益,沼气可以用来发电、取暖、照明、做饭,沼液可以用来养鱼、种菜,沼渣可以用来肥土养树等等。其好处甚多:

1. 能有效地节省能源。据统计,建造一个8m3的沼气池,可以解决一家5口人的日常生活所需燃料。每年可产沼气600m3,相当于石油气24瓶或柴草3000kg左右。如果用沼气照明,每户每年可节约用电50千瓦时左右。农户每年累计节省燃料费用约1500元。

2. 能降低农业生产成本。一个大型养猪场,通过一个沼气工程,不仅可以彻底处理猪群的排放物,防止对周边环境的污染,还可以综合利用发酵产生的沼气、沼液、沼渣,从而构筑起一条完整的循环生态农业新模式。循环生态农业的基石在于沼气工程,而沼气工程的基础又必须依托规模养殖场。据统计,一座沼气池年产沼肥约27吨,相当于尿素300kg,磷肥500kg,硫酸钾200kg。如果这些沼肥农户全部加以利用,仅肥料一项,每户每年可节省肥料开支约1000元。

3. 能提高土壤肥力。沼肥是一种优质高效的有机肥料。近些年来,农民普遍以施用化肥为主,施有机肥较少。同时,农民有烧秸秆煮饭、烧水的习惯,不让秸秆还田,造成地力下降。施用沼肥可增加土壤有机质和微量元素,改善土壤结构,提高地力,降低生产成本。

4. 能促进畜牧业发展。农户建造沼气池后,要维持沼气的正常供应,每户生猪存栏量须达到35头,每年出栏两批,可出栏肉猪610头左右。同时,如果农户用沼液作为饲料喂猪,可降低养猪成本。因此,可以说,沼气不但带动畜牧业的发展,而且大大增加了农民的收入和政府财税收入。许多害虫对300400纳米的紫外光线有较强的趋向性,而沼气灯光的波长在3001000纳米,夏、秋季节,正是沼气池产气和各种害虫发生的高峰期,利用沼气灯光诱蛾养鱼、养鸡鸭,可谓一举多得。

 

三.三沼的主要成分及综合利用

三沼(沼气、沼液、沼渣简称“三沼”)综合利用,是指将沼气、沼液、沼渣运用到农业生产的过程,是农村沼气建设中降低生产成本,提高经济效益的一系列综合性技术措施。其范围涉及到种植业、养殖业、加工业、服务业、仓贮业等诸多方面。它对促进农村产业结构调整,改善生态环境,提高农产品的产量和质量,增加农民收入,实现可持续发展,具有重要的意义。

沼气除了提供农户生活炊事、照明用能外,农业生产上还能用于塑料大棚内增温和施放二氧化碳,幼禽、蚕房增温,孵禽,点灯诱蛾,贮粮,柑橘保鲜,发电等。

沼气发酵是由众多微生物参与的复杂生化过程。发酵过程中,发酵原料转化为沼气、固形物(包括原料中残留的固形物和新产生的微生物菌体)、可溶性物质(包括很少量的原料中未被消化的可溶物和种类繁多的微生物代谢产物)等。几乎所有沼气发酵原料中的可溶性物质都易被消化(但有毒物质除外),因此发酵料液中的可溶物只有很少部分是原料中残留的,大部分是新产生的,这些新产生的可溶物主要有分子量不等的有机物及各种离子,有机物中已经测出的有各类氨基酸、维生素、菌体蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸、抗生素以及丁酸、吲哚乙酸、维生素B12等活性抗性物质等,这些物质在沼气发酵料液中的种类很多但比例很低,具体含量和比例则与原料和发酵条件有关,更重要是这类物质中不少是属于生理活性物质,因此有着促进作物生长和控制病害发生的双重作用,其中核酸、单糖能增强作物的抗旱能力;游离氨基酸能增强作物抗冻能力;抗生素则能防治作物病虫害;多种氨基酸和微量元素添加到饲料中,能促进畜禽增产等。在农业生产中,沼液主要用于浸种,叶面喷肥,拌营养钵,促花保果,无土栽培母配方滴灌,养鱼、养猪、养鸡、养牛、养鸭、养羊及种花等。

沼渣就是沼气发酵后的固形物,它是由未分解的原料固形物、新产生的微生物菌体等组成的。沼渣的性质与发酵原料有关。沼渣含有较全面的养分和丰富的有机物,其中有机质36%49.9%,腐殖酸10.1%24.6%,全氮0.8%1.5%,全磷0.39%0.71%,全钾0.61%1.3%,还有一些富含矿物质的灰分,是一种优质有机肥料。由于腐殖酸对改良土壤有重要作用,因而沼渣的土壤改良功效非常明显。沼渣含有氮、磷、钾等元素,能满足作物生长的需要,沼渣由于是在厌氧条件下形成的,与通常的堆肥比较,营养成分保留情况要好得多,有机物质在厌氧条件下分解,氮的损失极少,氮的回收率可达95%左右;含磷物质在厌氧条件下,酵解速度缓慢,但损失较少;钾的回收率可达90%以上。沼渣中含有多种水溶性的养分,尤其是氨态氮的含量是一种速效肥料,适宜作为追肥施用;沼渣中仍含有较多的沼液,其固体物含量在20%以下,其中部分未分解的原料和新生的微生物菌体,施入农田会继续发酵,释放肥分。因此,沼渣在综合利用过程中,具有速效、迟效两种功能。在农业生产中,沼渣主要用于种植粮、育秧、苗木生产的基肥,还可用于生产食用菌、养鱼、养鳝鱼、养泥鳅、养蚯蚓等。

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