沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

摘要：針對現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的問題，推廣應(yīng)用了“四位一體”的沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式，闡述了沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用原理、應(yīng)用效果，并對取得的經(jīng)濟效益進行分析，以為設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進一步增產(chǎn)增效提供參考。

關(guān)鍵詞：沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè) 設(shè)施農(nóng)業(yè) 應(yīng)用

沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)具有顯著的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益，是生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的重要技術(shù)模式之一。然而，目前我國農(nóng)村沼氣普及率僅為10%，應(yīng)用推廣潛力巨大。目前昌黎地區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)達(dá)到0.67萬hm2，涉及到黃瓜、西紅柿、草莓、甜瓜、油桃等多種蔬菜瓜果，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長及農(nóng)民增收發(fā)揮了巨大的作用。

1沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)概況

沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)是依據(jù)生態(tài)學(xué)原理，以沼氣建設(shè)為紐帶，將畜牧業(yè)、種植業(yè)等科學(xué)合理地結(jié)合在一起，通過優(yōu)化整體農(nóng)業(yè)資源，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量多級利用，物質(zhì)良性循環(huán)，達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的目的，是一項可持續(xù)農(nóng)業(yè)技術(shù)[1-2]。

四位一體模式是以200～600m2的日光溫室為基本生產(chǎn)單元，在溫室內(nèi)部西側(cè)或東側(cè)建一座20m2左右的太陽能畜禽舍和一個2m2的廁所，畜禽舍下面為一個池容10m3的沼氣池。利用塑料薄膜的透光和阻散性能及復(fù)合保溫墻體結(jié)構(gòu)，將日光能轉(zhuǎn)化為熱能，阻止熱量及水分的散發(fā)，達(dá)到增溫、保溫的目的，使冬季日光溫室溫度保持10℃以上，從而解決了反季節(jié)果蔬生產(chǎn)、畜禽和沼氣池安全越冬問題。溫室內(nèi)飼養(yǎng)的畜禽及點燃的沼氣燈可以為日光溫室增溫，并為農(nóng)作物提供充足的二氧化碳?xì)夥剩r(nóng)作物光合作用又能增加畜禽舍內(nèi)的氧氣含量；沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼液和沼渣直接施用到溫室果菜，有效提高了果菜品質(zhì)及產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本，從而達(dá)到改善環(huán)境、利用能源、促進生產(chǎn)、提高效益的目的。把北方“四位一體”沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與設(shè)施農(nóng)業(yè)工程建設(shè)有機結(jié)合起來，可形成農(nóng)戶生活、沼氣發(fā)酵、生態(tài)農(nóng)業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展鏈條。

2沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用原理及效果

2.1沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)在日光溫室中的應(yīng)用原理

（1）作物生長需要一定的二氧化碳?xì)怏w肥。如蔬菜的地上部分干重中有45%是碳素，這種碳素是由作物光合作用時吸收空氣中的二氧化碳得來的。作物生長最適宜的二氧化碳濃度是0.1%，而空氣中二氧化碳含量是0.03%。日光溫室里作物光合作用旺盛期只有0.02%的二氧化碳，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了作物生長的需要，所以要提高日光溫室作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，在日光溫室內(nèi)燃燒沼氣提高室溫和增施二氧化碳?xì)怏w肥是一項可行的技術(shù)措施。

（2）沼氣發(fā)酵是由眾多微生物參與的復(fù)雜生化過程。在沼氣發(fā)酵過程中，幾乎所有沼氣發(fā)酵原料都被消化，產(chǎn)生的沼液、沼渣中含有豐富的氮、磷、鉀、氨基酸、微生素、蛋白質(zhì)、有機質(zhì)、腐植酸等成分[3-4]。沼液噴灑在蔬菜上可以被植物植株直接吸收利用，能加快葉綠素的合成，提高光合效率，促進蔬菜體內(nèi)物質(zhì)和能量的代謝，提高蔬菜吸收肥水的能力，使蔬菜生長健壯旺盛，有利于干物質(zhì)的積累，從而產(chǎn)生明顯的增產(chǎn)作用和抗病蟲能力。

2.2應(yīng)用效果

（1）增施二氧化碳及沼渣、沼液對蔬菜生長的作用。許多試驗證明，無論是葉菜類還是果菜類，在二氧化碳濃度增加時，除了植株的光合速率明顯提高外，其株重、葉面積及干葉比均有增加，無沼氣池的溫室，在不放風(fēng)時二氧化碳濃度只有200～300μL/L，其芹菜的單株干物質(zhì)重只有“四位一體”溫室的60%。

（2）增施二氧化碳及沼渣、沼液對提高果菜類結(jié)果率的作用。增施二氧化碳及沼渣、沼液不但可以促進蔬菜的營養(yǎng)生長，而且還可使黃瓜的雌花數(shù)增多，坐果率可增加20%左右。

（3）增施二氧化碳及沼渣、沼液對提高蔬菜早期產(chǎn)量和總產(chǎn)的作用。增施二氧化碳及沼渣、沼液促進了蔬菜的生長發(fā)育，相應(yīng)蔬菜的產(chǎn)量和產(chǎn)值均有較大幅度的增長，特別是早期產(chǎn)量增長更為明顯。增施二氧化碳及沼渣、沼液的溫室，黃瓜早期產(chǎn)量增長36%，產(chǎn)值增長44%，總產(chǎn)量增長29%。番茄和青椒在定植后開始增施二氧化碳及沼渣、沼液，增產(chǎn)效果也很明顯，試驗表明，番茄較對照可平均增產(chǎn)21.5%，青椒較對照增產(chǎn)30%。

（4）增施二氧化碳及沼渣、沼液對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。溫室蔬菜增施二氧化碳及沼渣、沼液后，不但增加了蔬菜產(chǎn)量和提高了經(jīng)濟效益，同時也改善了蔬菜的品質(zhì)，深受消費者歡迎，經(jīng)過對黃瓜和番茄果實進行分析，果實中VC和可溶性糖的含量均有所增加，黃瓜的可溶性糖比對照增加13.8%。

3經(jīng)濟效益分析

畜禽舍及10m3沼氣池需投資4000元左右，提供的二氧化碳?xì)夥试霎a(chǎn)節(jié)支效益為420元左右，1個10 m3沼氣池每年可提供6t沼渣、4t沼液，每噸沼渣相當(dāng)于71kg碳銨，每噸沼液相當(dāng)于10kg碳銨，使用沼肥1年可節(jié)約化肥費用500元；沼氣燃燒提高大棚溫度，沼氣大棚的蔬菜比對照大棚早上市15d，提高經(jīng)濟效益20%以上，2008年冬季至2009年5月，沼氣大棚收入超過30萬元/hm2，對照棚收入24萬元/hm2，增收節(jié)支6萬元/hm2。

實踐證明，在黃瓜、西紅柿、草莓、洋蔥、葡萄等果菜作物溫室內(nèi)增設(shè)沼氣設(shè)施后，通過增施二氧化碳及沼渣、沼液，對提高土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高蔬菜防病抗病能力等方面具有明顯的效果，增產(chǎn)幅度在10%～30%之間。同時瓜果蔬菜的品相、口感等有明顯的提高。在原來設(shè)施基礎(chǔ)上增加沼氣池這一新設(shè)施，能使設(shè)施園藝技術(shù)上一個新臺階。

參考文獻

[1] 張國強 幾種沼氣綜合利用模式的特點及效益[J].中國沼氣，1994（1）：40-41.

[2] 曾超，吉宏 基于循環(huán)農(nóng)業(yè)的農(nóng)村可再生能源產(chǎn)業(yè)化模式研究[J].企業(yè)家天地，2010（1）：117-118.

[3] 賈云翠.“三沼”綜合利用助推生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展[J].陽光能源，2010（3）：28-29.

[4] 張朝華.農(nóng)村沼氣綜合利用技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2010（4）：55.片明顯變厚，其干葉比重可增加30%左右。