摘 要:該文分析了揚州地區豆芽菜生產過程中用碳途徑、耗能情況,并提出相應措施,進行低碳生產。
關鍵詞:低碳農業;豆芽菜;生產;揚州地區
中圖分類號 S63 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)06-67-02
全球氣候持續變暖,根本原因是大量溫室氣體的排放,而溫室氣體的主要成分是CO2、CH4、N2O等,在此背景下,2007年我國政府就提出發展“低碳經濟”[1]。“低碳經濟”是指在可持續發展理念下通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等手段,盡可能的減少煤炭、石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放的一種經濟發展形態[2]。農業是國民經濟的基礎產業,農業源溫室氣體排放占全球總排放的13.5%,減少農業溫室氣體的排放對控制全球氣候變化,對于實現低碳經濟目標的作用巨大。農業生產活動中投入的化肥、農藥、農膜、機械、能源、交通等,都與碳排放關系密切;農產品的包裝、加工和物流也與能源消耗有關[2]。所謂低碳農業,是在農業生產經營中排放最少的溫室氣體,同時獲得最大的收益的農業生產活動。低碳農業講求“三低”,即低能耗、低污染、低排放[3],發展低碳農業既能有效地控制農業溫室氣體排放,又能提高農產品質量及其市場競爭力,是農業持續發展的必然選擇。
目前,芽苗菜作為富含營養、優質、無污染、安全的高檔保健綠色食品而受到廣大消費者青睞[4]。芽苗菜分為芽菜和苗菜,芽菜在子葉期一次性收獲,生長周期較短為5~20d[5],其中豆類芽菜因其營養、口感好、可立體種植,作為傳統家常菜而深受大眾喜愛。揚州地區豆芽菜以黃豆芽、綠豆芽為主,且栽培面積較大,豆芽菜生產者在追求經濟效益的同時,應該從可持續發展角度出發,生產過程中減少溫室氣體的排放和能源消耗,從而為生態和環境保護作出貢獻。目前,對于豆芽菜的研究多涉及高產栽培技術、農藥殘留檢測等[6-7],對其低碳生產技術研究尚未見報道。為此,本文對豆芽菜的生產過程進行了研究分析,并對其低碳生產進行了一些思考。
1 豆芽菜生產過程分析
1.1 生產場地及設施 豆芽菜是將黃豆、綠豆等豆類種子置于適宜溫度下發芽,經遮光生長后,收獲含子葉及下胚軸的嫩芽蔬菜。全年中當室溫高于18~20℃時,即符合豆類種子發芽的溫度條件,豆芽菜可在民用房舍內進行室溫生產。目前揚州地區豆芽菜基本做到了全年上市供應,生產大戶在早春、晚秋、嚴寒冬季等不適宜生長的季節,采用溫室、塑料大棚等設施栽培,通過加溫、保溫設施來調節溫度。溫室的加溫有熱水管道加熱、熱風加熱系統,加熱系統的熱源一般是燃油、燃氣、燃煤裝置或電加熱器,而燃煤、燃氣、燃油等這些加溫方法都是需要能源消耗并排放溫室氣體的,且燃煤排出的爐渣、煙塵污染環境。塑料大棚使用的普通農用薄膜大多是一些聚氯乙烯制品,是石油的衍生物,使用后不利于降解回收,造成土壤硬化,很不環保。為提高產量,目前豆芽菜生產大多進行立體栽培,以提高單位面積產量。揚州地區生產者多使用一些4~5層的栽培架,在栽培架上用育苗盤進行“疊盤”、“摞盤”生產。這些栽培架大多是用不銹鋼、鋼筋、角鐵做成,一次投入可循環使用,但這些材料的生產過程就是耗費大量能源的。
1.2 人工選種及消毒 豆芽菜播種用的種子經過人工選種后,要放入栽培容器中,連同器皿一起進行清洗和消毒。一般多選用輕質的塑料育苗盤,通過調查發現,若消毒用漂白粉、石灰水等,容易引起藥劑殘留且不環保,且塑料制品是石油衍生物。
1.3 浸種催芽 種子經過浸種后,低溫季節還要放入20~25℃的催芽室內催芽,需要一定的加溫設施,會耗能和引起碳排放。
1.4 播種 本地區生產者為提高豆芽菜產量,播種時會在育苗盤內放置一些無菌或消毒后的基質,基質多選用一些潔凈、無毒、吸水持水能力強,使用后其殘留物宜處理的紙張、無紡布、珍珠巖等,紙張簡便,可操作性強,使用較多。無紡布是石油制品,珍珠巖的生產過程是大量耗能的。
1.5 日常管理 豆芽菜的生長適合溫度在25℃左右,低溫季節需要加溫設施,會耗能,引起碳消耗;其生長過程需要遮光,一般生產上用黑色農膜、雙層遮陽網覆蓋。
1.6 采收、包裝 豆芽菜采收后一般用塑料制品包裝,然后運輸到市場銷售,這些環節都涉及到能源消耗。
2 豆芽菜低碳生產技術
通過以上分析,筆者認為遵循常規豆芽菜生產流程[7-8],通過改進一些技術環節,來達到低碳、節能的效果。
2.1 生產季節及栽培設施 揚州地區只要氣溫在20~28℃的季節都可進行豆芽菜的室溫栽培,如春秋2季在民房室內進行生產,不須加溫,可節能;在嚴寒季節進行生產,則需要依靠溫室等設施,改變溫室加熱方式,淘汰傳統的燃煤、燃油等耗能方式,做到節能環保。
溫室熱風加熱的熱源可選用太陽能,也可以是熱水、蒸汽、沼氣等。太陽能是一種清潔能源,量大而分布廣泛,應用于溫室加溫,替代不可再生的化石燃料加熱,是最有前景的能源之一。利用太陽能作為熱源,將該熱源提供的熱量加熱空氣換熱器,用風機強迫溫室內的部分空氣流過空氣轉換器,這樣不斷循環,把熱風送入溫室各部分進行加熱。
農村利用動物糞便、屠宰后污物、菜園廢棄物、樹枝、樹葉等進行發酵反應,收集所產生沼氣。利用沼氣加熱獲得熱水或蒸汽,可作為熱風加熱的熱源。沼氣鍋爐是以燃燒沼氣為燃料的鍋爐,是一種新型的無運行成本的鍋爐。既解決環境污染問題,又不會產生污染物。溫室熱水管道加熱可用沼氣鍋爐將水加熱至60~85℃,然后由水泵加壓,熱水通過供熱管道供給溫室內的散熱器,通過散熱器來加溫,提高溫室的溫度,冷卻的熱水回到鍋爐再加熱重復循環。純沼氣鍋爐價格比燃煤鍋爐低近30%左右,運營費用更低。
日光溫室也可采用太陽能集熱加溫器加溫,主要包括全玻璃真空管集熱器模塊、數字式溫度顯示表、循環水泵、保溫儲熱水箱和散熱管。將太陽能集熱器安裝在日光溫室東側緩沖間屋頂,保溫儲熱水箱安裝在溫室內東側山墻邊,散熱管從日光溫室南底角進入溫室的最西側,在溫室中沿最西側開始向東鋪設散熱管,以提高溫室溫度,且能量利用率較高。從經濟的角度出發太陽能供熱與鍋爐電加熱等其他設施相比,除初次投資費用較高外,系統的運行費用極低。
塑料大棚的薄膜采用可降解型塑料薄膜,以減輕對土地資源的危害,如自然降解膜,這種膜主要通過微生物合成、化學合成以及利用淀粉等天然化合物制造而成,能在土壤微生物的作用下分解成二氧化碳和水,減少了環境污染。
栽培架可采用環保型的多層竹木架,竹木材料在農村可就地取材,簡便易制作,一般的不銹鋼栽培架價格在150元/m2左右,與之相比,竹木架成本低廉且環保,可多次使用。
2.2 栽培設施 塑料大棚的薄膜采用可降解型塑料,減輕對土地資源的危害;栽培架可采用環保型的多層竹木架,簡便、易制作,且環保,可多次使用。
2.3 消毒 種子消毒不用化學藥劑,可用75~85℃的熱水快速燙種3~4s,后轉入溫湯浸種,或直接采用55~60℃的溫湯浸種10~15min,再轉入一般浸種,應嚴格控制溫度和處理時間,以免降低種子活力;浸種容器用缸、水池、桶等,根據器皿特點采用熱水煮沸、高溫暴曬、酒精消毒等方式。
2.4 播種 播種容器摒棄塑料育苗盤,采用麻袋或棉布口袋,既遮光又可泌水,生產過程中經常翻動口袋,類似于倒盤,避免局部溫度過高引起豆種霉變。如用塑料育苗盤,可在酒精消毒后,盤內放置藥棉、醫用紗布、衛生紙張這類育苗基質,因為這類有機型基質既環保又易降解。亦可不用基質,如用水培豆芽菜。
2.5 日常管理 如采用塑料育苗盤,用濕麻袋片或不透光的濕棉布覆蓋遮光,不用黑膜;如需加溫設施生產,如前所述,用太陽能或沼氣等能源代替化石能源來加熱。
2.6 包裝、運輸 采用環保型材料包裝,并盡量就近銷售,可自行車運輸,以最大程度降低能源消耗。采收后對于生產廢棄物進行環保處理,麻袋、棉布口袋、紗布等都可消毒后循環使用,大大節約了生產成本,且生態環保。
3 結語
本文對豆芽菜低碳生產技術作了初步探討,有關技術還有待進一步研究。目前揚州地區豆芽菜的生產大多還是采用傳統方法,生產者對于低碳理念未能完全接受,需要政府加強引導和宣傳,可在種植大戶中進行先行示范再逐步推廣,從而促進低碳經濟發展,推動生態文明城市建設,建設綠色揚州。
參考文獻
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(責編:張宏民)