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浅谈生态农业中的“三沼”利用及意义

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【摘要】:
农作物秸秆、人畜禽粪便等有机物在沼气池的厌氧环境中,通过沼气微生物分解转化后所产生的沼气、沼液和沼渣,统称“沼气发酵产物”,俗称“三沼”。根据它们各自的成分特性,广泛推广并综合利用好“三沼”,既有降本增效的功能,又能改善环境,保护生态,称之为沼气发酵产物的综合利用生态工程.即“三沼”综合利用生态工程。
1 “三沼”综合利用历史背景与现实意义
    从刀耕火种的原始农业发展到休闲轮作“靠天吃饭”的传统农业,几千年里,人类农业生产水平在漫长历程中缓慢提高。直到进入20世纪,人类开始向现代农业过渡与发展,现代农业高投入、高产出的生产方式使土地生产力得到飞速增长,对解决人类食物供应作出了巨大贡献。但在发展过程中,也逐渐暴露出一系列生态环境问题和经济问题,直接或者潜在威胁人类生存环境和农业生产的长久发展,迫使人们思考现代农业的可持续发展问题。为减轻粪污、农作物秸秆等对环境的污染,国家大力推广沼气工程建设,不仅增加了农村能源供应,也有效的控制了污染,改善了农村生态环境,但“三沼”的利用不当也会带来二次污染,本文根据简单探讨一下“三沼”的综合利用。 
2 沼气的利用技术 
  2.1 沼气用作清洁能源 
  沼气是一种无色、略带臭味的混合气体,主要成分CH4占总体积的60%~70%、CO2占25%~40%。沼气可以和氧气充分混合进行燃烧,产生大量的热能,沼气的发热量为5000~6500千卡/m3,相当于3.3kg原煤的能量。沼气传统上用作清洁能源,用来供暖、煮饭和照明。 
  2.2 沼气保鲜粮果 
  沼气还广泛应用于粮果的贮存上,沼气可以使水果的保存时间延长、病虫害被杀灭,确保水果的质量。贮存原理就是利用沼气中CH4和CO2的成分含量高,氧气含量极少的特点,这样就会降低水果的呼吸和蒸腾作用,又不至于窒息而腐烂变质,从而达到保鲜的目的。 
  2.3 用于日光温室种植 
  在冬季大棚蔬菜种植上,沼气可以为大棚增加光照、提高大棚室内温度,增加蔬菜的生长周期,还可以提高大棚内的CO2浓度,促进农作物的光合作用。如在蔬菜大棚中,应用适量的沼气灯提高棚温、增施CO2,可以显著提高黄瓜、西红柿、甜椒等蔬菜的产量,而且还可以反季上市,增加经济收入。 
2.4用于二氧化碳气肥
    沼气不仅可作为气体燃料,供人们照明、取暖等。沼气燃烧后产生的CO2是一种廉价的CO2气肥。日光温室内的蔬菜、瓜果、花卉等需要一定的CO2来满足光合作用的需要。深冬季节,在通风较少的日光温室中,在日出前的1min左右,温室内的CO2大部分已经被光合作用利用完,温室内的CO2浓度大大降低,这就严重影响了作物的产量和品质。CO2气肥的施用要掌握好时间,如叶菜类一般是在定植缓苗后开始施用;而茄果类一般是在开花结果初期就开始施用,如果施肥过早,则会导致茎叶类生长过快,影响果实的生长。CO2的施用量要适当,且要与足够的水肥条件相配合,一般每50m2的温室设置1盏沼气灯。一般阴天不宜施CO2气肥,燃烧沼气使棚内温度过高时,应及时通风换气。
  3 沼液的利用技术 
  3.1 用作农作物的高效有机肥料 
  沼液中含有农作物生长所必须的氮、磷、钾等营养物质,在农作物生长过程中施用沼液作为有机肥料,可以提高农作物的产量。喷施所用沼液最好为产气3个月以上的沼气池中部沼液,喷施以前用沙布过滤,在晴天的下午效果好。喷施的浓度和用量,根据施用作物及季节、气温而定。 
  3.2 浸种技术 
  沼液浸种是一项操作简单,已经普遍推广了的成功技术,增产效果显著。沼液浸种和清水浸种相比,可以显著提高种子的发芽率、成活率,还可以增强秧苗抗寒、抗病等抗逆性能。目前常用于水稻、玉米的浸种,从连续产气6个月以上的沼气池中取沼液,浸泡12h左右,取出清水冲洗干净后再进行播种。 
  3.3 用作饲料 
  沼液中含有丰富的氨基酸、B族维生素、微量元素等,可以作为畜禽的饲料。目前在养猪业中应用较多,主要用作育肥饲料。从连续产气1个月以上的沼气池中取沼液,根据不同的生长阶段饲喂不同的数量。20kg的育肥猪,每天可以饲喂2 kg沼液;40 kg的育肥猪,可以饲喂沼液达到3kg;60kg的育肥猪,可以饲喂沼液达到4kg,以后逐渐减少喂量。 
  3.4 用作农药 
  沼液中不仅含有有机营养成分,而且还含有丁酸、吲哚乙酸、维生素B12等活性、抗性物质,可以控制病虫害的发生,又可以促进农作物的生长,由于沼液没有污染、没有残留、不会产生抗药性,被称为“生物农药”,在生产中广泛应用。 
  4 沼渣的利用技术 
  沼渣是沼气发酵后残留在沼气池底部的半固体物质,里面有丰富的有机质、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、钾和多种微量元素等,是优质有机肥料和养殖饵料。沼渣可以用作农作物的底肥,在耕地翻种浇水以前进行追肥。还可以用作种植食用菌的材料,用晒干的沼渣和秸秆粉、活性土等按照一定的比例混合、发酵以后就可以使用。还可以用来饲养蚯蚓、土鳖虫、泥鳅等。
5“三沼”综合利用意义
5.1开辟优质能源资源,保护林木资料
     我国70%的地区农民缺柴,每年靠直接燃烧农作物秸秆或者砍伐林木获取生活燃料,不仅卫生条件差,而且造成大量有机质浪费和森林植被破坏。沼气随着社会的发展,正逐步进入农村家庭,为农民的生活提供清洁能源。
5.2开辟优质肥源,减少商品肥耗量,改良土壤品质
    沼气发酵产物绝大多数都是水溶性物质,容易被植物直接吸收,肥料养分损失少,并且富含腐植酸,农田长期使用沼肥,能增加土壤活性,改良土壤品质,减少商品肥的使用。
5.3改善农村环境,提高农村生活质量
    “三沼”的综合利用改变了农村以前蚊蝇满地、臭气熏天的落后情况,减少疾病的传播。不仅清洁卫生、生态环保,还可避免燃烧秸秆造成的烟熏火燎状况,保护水源,全面提高农民生活质量。
6结论
    “三沼”综合利用模式,把小庭院、责任田、大市场衔接起来。通过沼气这一环节,实现废弃物的综合利用,把种植业与养殖业有机结合,推动整个农村走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。在全人类都在关注可持续发展的大背景下,“三沼”综合利用模式具有非常广阔的发展前景。
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