所屬欄目:農業工程科學論文 發布日期:2015-06-26 14:40 熱度:
每個地區根據不同的環境情況也有不同的發展,一些山地生態農業地區會用沼氣座位紐帶。本文就從“養殖-沼氣-種植”模式的生態農業原理進行了一些分析,主要論述了沼肥的定義,沼肥的無害性與高效性等。文章是一篇工程師職稱論文發表范文,文章題目是大力發展以戶用沼氣為紐帶的山地生態農業。
摘 要:丘陵山區適宜發展以戶用沼氣為紐帶的山地生態農業,文章就其循環原理、清潔高效、推廣成效和前景以及搞好基礎配套工程大力發展等作了闡述。
關鍵詞:發展,戶用沼氣,山地生態農業
本區位于重慶市東北部,長江上游三峽庫區腹心地帶。境內以丘陵低山為主,山大坡陡,溝壑縱橫,耕地零碎,土壤瘠薄,水土流失嚴重,山地特征明顯。農業生產特點是農村人口多,農民居住分散,人均耕地少,生產規模小,以庭院經濟為主。自2003年農業部實施生態家園富民計劃以來,全區建成運行戶用沼氣“一池三改”80000余戶。以戶用沼氣為紐帶的“養殖-沼氣-種植”能源生態模式,適應丘陵山區經濟發展水平,以農戶為建設單元,機動靈活,得到的實惠看得見,摸得著,農民愿意為之。山地生態農業顯示出生機與活力,發展成效顯著。
1 “養殖-沼氣-種植”模式的生態農業原理
該模式集養殖、能源、種植為一體,按照生物學、生態學原理,以資源高效利用和生態環境保護為核心,把生物、沼氣、肥料、飼料有機結合,建立高產、優質、高效的農業生產系統,獲得發展生產、改善環境、能源再生、提高效益相統一的綜合效益。實現生態和經濟兩個系統良性循環,效益同步增長。達到生產結構的整體優化,生產過程的清潔化,資源利用的高效化,生產技術的生態集成化,生產產品的健康無害化,村鎮環境的優美化[1]。
模式由種植業(果蔬、糧油)、沼氣、養殖業(畜禽)三個部分組成,充分利用現有資源,依靠能量流動和物質循環,三者相互配套,協調運轉,形成良性循環。以沼氣為紐帶,促進養殖業和種植業的發展,既能較好地解決畜禽養殖污染問題,又能提高作物產量和品質。
模式以單個農戶為單元,利用房前屋后的耕地、園地建成生態家園模式。以戶用沼氣池建設為紐帶,每個農戶發展一定規模的養殖業,人畜(禽)糞便直接進入沼氣池進行厭氧發酵,一部分轉化為沼氣供農戶做飯點燈增溫等生活用能,一部分轉化為優質肥料,供作物和果樹生產需要。一般按每戶建一座池容為8~10m3沼氣池,常年存欄4頭豬當量,種植3~5畝果蔬糧油作物的規模進行組合配套。其循環示意圖如下:
2 沼肥的無害性與高效性
2.1沼肥定義
沼肥是畜禽糞便、作物秸稈等有機物質,經入池厭氧發酵生產沼氣后用作肥料的液態和固態殘留物,包括沼液沼渣兩部分。沼肥含有豐富的有機質、腐植酸及氮、磷、鉀、氨基酸、維生素、微量元素等營養成份和生命活性物質。[2]
2.2無害性
2.2.1重金屬含量分析
經抽檢本市6個區縣30個生豬養殖場沼氣工程的沼液樣品,其重金屬含量最大值為汞(Hg)0.00197mg/kg、砷(As)2.59500mg/kg、鉛(Pb)0.03830mg/L、鉻(Cr)0.19400 mg/L、鎘(Cd)0.01340 mg/L[3],大大低于《沼肥施用技術規范》(NY/T2065-2011)附錄A有機肥料污染物質允許含量(汞≤5mg/kg、砷≤70mg/ kg、鉛≤100mg/ kg、鉻≤300 mg/ kg、鎘≤3 mg/ kg)。
2.2.2衛生效果評價
隨機抽檢本區高粱鎮楊金村5戶正常運行產氣的沼氣池進料口料液和出料口沼液,采集進料口料液、出料口沼液樣品各5個。檢測結果顯示,料液經沼氣池厭氧發酵處理后,其出料口沼液中的糞大腸菌群值MPN(每產生1個糞大腸菌群所需的樣品量,其值越大說明越潔凈衛生)明顯高于進料口,達到0.111,遠大于常溫沼氣發酵10-4的衛生標準,有效殺滅了腸道病菌,基本未檢出蛔蟲卵和鉤蟲卵,達到《糞便無害化衛生標準》(GB7959-87)的要求。
2.3高效性
據調查,1座池容為8m3的戶用沼氣池,年產優質沼肥15~20t,可以滿足農戶無公害果蔬糧油作物的用肥需要。沼肥施用無毒無害,肥力速效緩效兼具。其養分含量比堆漚肥全N高40%~60%、全P高40%~50%、全K高80%~90%,作物利用率比堆漚肥提高10%~20%[4]。沼肥還能改善農田微生態環境,改良土壤,培肥地力,作物表現出枝葉茂盛,增加分蘗,莖稈粗壯,穗大粒多,提前成熟和增加經濟產量等功效。使用沼液噴施作物,不僅起到葉面施肥效果,而且能有效防治病蟲害,節省化肥農藥使用量20%以上,獲得作物優質高產高效[5~6]。沼液一般用作浸種、追肥或根外施肥(葉面噴施),沼渣主要作底肥施用。使用沼肥糧食、水果能增產15%~20%,蔬菜能增產30%~40%。
3 以沼氣為紐帶生態農業的推廣成效
目前,我區戶用沼氣建設遍及各個鎮鄉街道的農家庭院,在廣袤農村,一個建沼氣、用沼氣、施沼肥的喜人局面已經形成,推廣“養殖-沼氣-種植”能源生態模式80000余戶。藍色火焰溫暖數萬農家,山地生態農業成效顯現。
3.1經濟與生態效益巨大
3.1.1經濟效益
一戶1座池容8~10m3的沼氣池,年產沼氣約500m3,節省燃煤、燃氣開支800元;年產沼肥15~20t施用農田,可增收節支300~500元。
3.1.2生態效益
每戶年節柴1500kg以上,可保護4畝森林植被的生長量;年減燃燒標煤1.25t;減少糞污直排8.4t。
由此,以戶用沼氣運行利用率80%、全區64000戶正常使用計算,每年施用沼肥 22.4萬畝,可增收節支6080萬元;保護森林25.6萬畝;減少糞污直排53.76萬t;減少標煤燃燒8萬t,減排二氧化碳35.2萬t、二氧化硫1320t、氮氧化物1248t、煙塵768t。 3.2社會效益顯著
農村戶用沼氣“一池三改”的建成運行,農民用上清潔能源,告別傳統的塵煙撲面,改善農村人居環境,提高了生產生活檔次;人畜(禽)糞污直接入池,減輕臭氣散發和蚊蠅滋生,切斷病菌蔓延,降低病蟲害流行。逐步實現農村“家居溫暖清潔化,庭院經濟高效化、農業生產無害化、環境生活優美化、人民生活小康化”的目標。
4 發展前景看好
4.1有發展空間
全區幅員面積3457km2,有51個涉農鎮鄉街道,448個農業村,總人口174.56萬人,其中農業人口97.45萬人,鄉村戶數33.47萬戶。目前戶用沼氣建設使用率僅為24%,考慮城鎮化、農民進城務工、養殖規模化、高山移民等因素,戶用沼氣建設總量計劃達到12萬農戶,還有4萬戶的發展空間。同時,農村規模化畜禽養殖場,也應納入沼氣工程建設計劃,推行“養殖-沼氣-種植”的能源生態模式。
4.2自然條件適宜
區內屬亞熱帶濕潤季風區,無霜期長,氣候溫和,雨量充沛,四季分明。具有冬暖、夏熱、春早、雨熱同步的特點,為項目實施提供了良好的光熱水資源。常年平均氣溫18.1℃,≥10℃的持續天數274天,積溫5898.6℃;無霜期302天。年日照時數1430.1小時,年降雨量1179.7mm。水稻土與紫色土占耕作土壤的90%以上,宜種性廣,作物四季均能生長,也有利于沼氣生產。
4.3發酵原料豐富
境內常用耕地86.11萬畝,其中水田54.6萬畝,旱地31.51萬畝。全年種植業播面水果34.88萬畝、蔬菜60.49萬畝、糧食170.6萬畝,油料13.95萬畝。養殖業年出欄生豬88.25萬頭、家禽541.57萬只,存欄牛4萬頭、山羊3萬只。農作物秸稈和畜禽養殖廢棄物產量巨大,沼氣發酵原料十分豐富。
4.4生產安全農產品的需要
開發利用沼肥,發展生態循環農業,實施清潔生產,凈化農田環境,符合生產安全農產品投入品的使用要求。目前安全農產品生產的快速發展,必將促進“養殖-沼氣-種植”能源生態農業的大面積推廣。
4.5發展機遇正當時
重慶市規劃建設五大功能區,我區位于渝東北生態涵養發展區,未來將高度重視生態文明建設,持續改善生態環境質量,在發展中加強生態涵養,在生態涵養中加快發展,發揮在渝東北地區的核心引領作用,發展山地生態農業將獲得更多更大的政策和資金支持。同時,萬州是三峽庫區經濟中心、最大的移民搬遷城市和重點發展區,是全國生態環境重點治理區,三峽庫區后續工作規劃,已正式啟動實施。“十二五”是三峽后續工作投入最集中的時段。
5 夯實基礎,綜合配套,大力發展山地生態農業
丘陵山區大力發展以戶用沼氣為紐帶的山地生態農業,必須以科學發展觀為指導,按照生態文明建設要求,建設好基礎配套工程,才能充分發揮能源生態農業模式的綜合效益。實現人與自然的和諧發展,建設更高、更美、更新的自然生態平衡。
5.1基礎工程
以中低產田土改造為重點,山、水、田、林、路綜合治理,扭轉生態農業的脆弱環境,增強耕地保水、保土、保肥能力,防止水土流失,提高耕地質量,提高農業綜合生產能力。對25度以上的坡耕地實施退耕還林還草。達到土壤侵蝕模數<500t/km2・a,土層厚度>40cm,耕層厚度>20cm,防洪≥10年一遇,排澇≥5年一遇,灌溉保證率≥80%。
5.2沃土工程
以增施有機肥,改良培肥土壤,科學施肥,防止土壤退化和污染為主要內容。使測土施肥、有機質提升、化肥深施、病蟲草鼠綜合防治、覆蓋栽培、用養輪作、節水灌溉和橫坡栽培、聚土壟作、保護性耕作等生態農業技術得到普遍推廣。
5.3林草工程
保護天然林,改造低效林,營造防護林,治理石漠化草地生態系統,加快綠化長江步伐,建設景觀林帶、經果林帶、生態林帶,防止人畜對坡耕地的破壞,實現境內長江兩岸綠化全覆蓋,到2020年森林覆蓋率達到56%。使森林生態功能顯著增強,水源涵養能力大幅度提升,水土流失得到有效控制。
5.4山地生態農業
大力發展以戶用沼氣為紐帶、“養殖-沼氣-種植”能源生態模式為主要內容的山地生態農業。農村沼氣開發利用是生態農業的重要內容,是農業生態良性循環的重要保證。計劃到2020年,全區建成運行戶用沼氣工程12萬戶,建設鄉村沼氣維修服務網點300個,滿足沼氣用戶對服務的需求,實現適宜建池農戶燃料沼氣化。同時,農村規模化畜禽養殖糞污,也建設運行沼氣工程“能源生態”或“能源環保”模式,求得糞污零排放。年推廣“養殖-沼氣-種植”山地生態農業60萬畝,減少農藥化肥使用量30%以上,達到農田清潔生產和農業增產增效,為建設渝東北生態涵養區做出貢獻。
參考文獻:
[1]農業部農民科技教育培訓中心組編.生態農業典型模式與配套技術[M].北京:中國農業出版社,2001.
[2]高紅莉,郝民杰,趙鳳蘭.沼肥對土壤和作物的影響研究現狀[J].安徽農業科學,2009,37(30):14813-14815.
[3]李堯琴,楊麗軍,張乃華. 養豬場沼液重金屬含量及安全性分析[J].農業環境與發展,2012,29(3):106-108.
[4]白金明.沼氣綜合利用[M].北京:中國農業出版社,2002.
[5]邱凌.庭院沼氣高效生產與利用[M].北京:科學技術文獻出版社,2008.
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文章標題:工程師職稱論文發表大力發展以戶用沼氣為紐帶的山地生態農業
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