沼氣生態農業技術在設施農業中的應用

摘要：針對現代設施農業在農業生產中存在的問題，推廣應用了“四位一體”的沼氣生態農業技術模式，闡述了沼氣生態農業技術在設施農業中的應用原理、應用效果，并對取得的經濟效益進行分析，以為設施農業生產進一步增產增效提供參考。

關鍵詞：沼氣生態農業 設施農業 應用

沼氣生態農業技術具有顯著的經濟、生態和社會效益，是生態農業建設的重要技術模式之一。然而，目前我國農村沼氣普及率僅為10%，應用推廣潛力巨大。目前昌黎地區的設施農業達到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，為農業經濟增長及農民增收發揮了巨大的作用。

1沼氣生態農業技術概況

沼氣生態農業技術是依據生態學原理，以沼氣建設為紐帶，將畜牧業、種植業等科學合理地結合在一起，通過優化整體農業資源，使農業生態系統內能量多級利用，物質良性循環，達到高產、優質、高效、低耗的目的，是一項可持續農業技術[1-2]。

四位一體模式是以200～600m2的日光溫室為基本生產單元，在溫室內部西側或東側建一座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合保溫墻體結構，將日光能轉化為熱能，阻止熱量及水分的散發，達到增溫、保溫的目的，使冬季日光溫室溫度保持10℃以上，從而解決了反季節果蔬生產、畜禽和沼氣池安全越冬問題。溫室內飼養的畜禽及點燃的沼氣燈可以為日光溫室增溫，并為農作物提供充足的二氧化碳氣肥，農作物光合作用又能增加畜禽舍內的氧氣含量；沼氣池發酵產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及產量，降低了生產成本，從而達到改善環境、利用能源、促進生產、提高效益的目的。把北方“四位一體”沼氣生態農業模式與設施農業工程建設有機結合起來，可形成農戶生活、沼氣發酵、生態農業的良性循環發展鏈條。

2沼氣生態農業技術在設施農業中的應用原理及效果

2.1沼氣生態農業技術在日光溫室中的應用原理

（1）作物生長需要一定的二氧化碳氣體肥。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，這遠遠滿足不了作物生長的需要，所以要提高日光溫室作物的產量和品質，在日光溫室內燃燒沼氣提高室溫和增施二氧化碳氣體肥是一項可行的技術措施。

（2）沼氣發酵是由眾多微生物參與的復雜生化過程。在沼氣發酵過程中，幾乎所有沼氣發酵原料都被消化，產生的沼液、沼渣中含有豐富的氮、磷、鉀、氨基酸、微生素、蛋白質、有機質、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，促進蔬菜體內物質和能量的代謝，提高蔬菜吸收肥水的能力，使蔬菜生長健壯旺盛，有利于干物質的積累，從而產生明顯的增產作用和抗病蟲能力。

2.2應用效果

（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，在不放風時二氧化碳濃度只有200～300μL/L，其芹菜的單株干物質重只有“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生長，而且還可使黃瓜的雌花數增多，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量和總產的作用。增施二氧化碳及沼渣、沼液促進了蔬菜的生長發育，相應蔬菜的產量和產值均有較大幅度的增長，特別是早期產量增長更為明顯。增施二氧化碳及沼渣、沼液的溫室，黃瓜早期產量增長36%，產值增長44%，總產量增長29%。番茄和青椒在定植后開始增施二氧化碳及沼渣、沼液，增產效果也很明顯，試驗表明，番茄較對照可平均增產21.5%，青椒較對照增產30%。

（4）增施二氧化碳及沼渣、沼液對產品質量的影響。溫室蔬菜增施二氧化碳及沼渣、沼液后，不但增加了蔬菜產量和提高了經濟效益，同時也改善了蔬菜的品質，深受消費者歡迎，經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，提供的二氧化碳氣肥增產節支效益為420元左右，1個10 m3沼氣池每年可提供6t沼渣、4t沼液，每噸沼渣相當于71kg碳銨，每噸沼液相當于10kg碳銨，使用沼肥1年可節約化肥費用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增設沼氣設施后，通過增施二氧化碳及沼渣、沼液，對提高土壤肥力、改善土壤結構、提高蔬菜防病抗病能力等方面具有明顯的效果，增產幅度在10%～30%之間。同時瓜果蔬菜的品相、口感等有明顯的提高。在原來設施基礎上增加沼氣池這一新設施，能使設施園藝技術上一個新臺階。

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 基于循環農業的農村可再生能源產業化模式研究[J].企業家天地，2010（1）：117-118.

[3] 賈云翠.“三沼”綜合利用助推生態農業發展[J].陽光能源，2010（3）：28-29.

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