工程师职称论文发表大力发展以户用沼气为纽带的山地生态农业

所属栏目:农业工程科学论文 发布日期:2015-06-26 14:40 热度:

  每个地区根据不同的环境情况也有不同的发展,一些山地生态农业地区会用沼气座位纽带。本文就从“养殖-沼气-种植”模式的生态农业原理进行了一些分析,主要论述了沼肥的定义,沼肥的无害性与高效性等。文章是一篇工程师职称论文发表范文,文章题目是大力发展以户用沼气为纽带的山地生态农业。

   摘 要:丘陵山区适宜发展以户用沼气为纽带的山地生态农业,文章就其循环原理、清洁高效、推广成效和前景以及搞好基础配套工程大力发展等作了阐述。

  关键词:发展,户用沼气,山地生态农业

  本区位于重庆市东北部,长江上游三峡库区腹心地带。境内以丘陵低山为主,山大坡陡,沟壑纵横,耕地零碎,土壤瘠薄,水土流失严重,山地特征明显。农业生产特点是农村人口多,农民居住分散,人均耕地少,生产规模小,以庭院经济为主。自2003年农业部实施生态家园富民计划以来,全区建成运行户用沼气“一池三改”80000余户。以户用沼气为纽带的“养殖-沼气-种植”能源生态模式,适应丘陵山区经济发展水平,以农户为建设单元,机动灵活,得到的实惠看得见,摸得着,农民愿意为之。山地生态农业显示出生机与活力,发展成效显著。

  1 “养殖-沼气-种植”模式的生态农业原理

  该模式集养殖、能源、种植为一体,按照生物学、生态学原理,以资源高效利用和生态环境保护为核心,把生物、沼气、肥料、饲料有机结合,建立高产、优质、高效的农业生产系统,获得发展生产、改善环境、能源再生、提高效益相统一的综合效益。实现生态和经济两个系统良性循环,效益同步增长。达到生产结构的整体优化,生产过程的清洁化,资源利用的高效化,生产技术的生态集成化,生产产品的健康无害化,村镇环境的优美化[1]。

  模式由种植业(果蔬、粮油)、沼气、养殖业(畜禽)三个部分组成,充分利用现有资源,依靠能量流动和物质循环,三者相互配套,协调运转,形成良性循环。以沼气为纽带,促进养殖业和种植业的发展,既能较好地解决畜禽养殖污染问题,又能提高作物产量和品质。

  模式以单个农户为单元,利用房前屋后的耕地、园地建成生态家园模式。以户用沼气池建设为纽带,每个农户发展一定规模的养殖业,人畜(禽)粪便直接进入沼气池进行厌氧发酵,一部分转化为沼气供农户做饭点灯增温等生活用能,一部分转化为优质肥料,供作物和果树生产需要。一般按每户建一座池容为8~10m3沼气池,常年存栏4头猪当量,种植3~5亩果蔬粮油作物的规模进行组合配套。其循环示意图如下:

  2 沼肥的无害性与高效性

  2.1沼肥定义

  沼肥是畜禽粪便、作物秸秆等有机物质,经入池厌氧发酵生产沼气后用作肥料的液态和固态残留物,包括沼液沼渣两部分。沼肥含有丰富的有机质、腐植酸及氮、磷、钾、氨基酸、维生素、微量元素等营养成份和生命活性物质。[2]

  2.2无害性

  2.2.1重金属含量分析

  经抽检本市6个区县30个生猪养殖场沼气工程的沼液样品,其重金属含量最大值为汞(Hg)0.00197mg/kg、砷(As)2.59500mg/kg、铅(Pb)0.03830mg/L、铬(Cr)0.19400 mg/L、镉(Cd)0.01340 mg/L[3],大大低于《沼肥施用技术规范》(NY/T2065-2011)附录A有机肥料污染物质允许含量(汞≤5mg/kg、砷≤70mg/ kg、铅≤100mg/ kg、铬≤300 mg/ kg、镉≤3 mg/ kg)。

  2.2.2卫生效果评价

  随机抽检本区高粱镇杨金村5户正常运行产气的沼气池进料口料液和出料口沼液,采集进料口料液、出料口沼液样品各5个。检测结果显示,料液经沼气池厌氧发酵处理后,其出料口沼液中的粪大肠菌群值MPN(每产生1个粪大肠菌群所需的样品量,其值越大说明越洁净卫生)明显高于进料口,达到0.111,远大于常温沼气发酵10-4的卫生标准,有效杀灭了肠道病菌,基本未检出蛔虫卵和钩虫卵,达到《粪便无害化卫生标准》(GB7959-87)的要求。

  2.3高效性

  据调查,1座池容为8m3的户用沼气池,年产优质沼肥15~20t,可以满足农户无公害果蔬粮油作物的用肥需要。沼肥施用无毒无害,肥力速效缓效兼具。其养分含量比堆沤肥全N高40%~60%、全P高40%~50%、全K高80%~90%,作物利用率比堆沤肥提高10%~20%[4]。沼肥还能改善农田微生态环境,改良土壤,培肥地力,作物表现出枝叶茂盛,增加分蘖,茎秆粗壮,穗大粒多,提前成熟和增加经济产量等功效。使用沼液喷施作物,不仅起到叶面施肥效果,而且能有效防治病虫害,节省化肥农药使用量20%以上,获得作物优质高产高效[5~6]。沼液一般用作浸种、追肥或根外施肥(叶面喷施),沼渣主要作底肥施用。使用沼肥粮食、水果能增产15%~20%,蔬菜能增产30%~40%。

  3 以沼气为纽带生态农业的推广成效

  目前,我区户用沼气建设遍及各个镇乡街道的农家庭院,在广袤农村,一个建沼气、用沼气、施沼肥的喜人局面已经形成,推广“养殖-沼气-种植”能源生态模式80000余户。蓝色火焰温暖数万农家,山地生态农业成效显现。

  3.1经济与生态效益巨大

  3.1.1经济效益

  一户1座池容8~10m3的沼气池,年产沼气约500m3,节省燃煤、燃气开支800元;年产沼肥15~20t施用农田,可增收节支300~500元。

  3.1.2生态效益

  每户年节柴1500kg以上,可保护4亩森林植被的生长量;年减燃烧标煤1.25t;减少粪污直排8.4t。

  由此,以户用沼气运行利用率80%、全区64000户正常使用计算,每年施用沼肥 22.4万亩,可增收节支6080万元;保护森林25.6万亩;减少粪污直排53.76万t;减少标煤燃烧8万t,减排二氧化碳35.2万t、二氧化硫1320t、氮氧化物1248t、烟尘768t。   3.2社会效益显著

  农村户用沼气“一池三改”的建成运行,农民用上清洁能源,告别传统的尘烟扑面,改善农村人居环境,提高了生产生活档次;人畜(禽)粪污直接入池,减轻臭气散发和蚊蝇滋生,切断病菌蔓延,降低病虫害流行。逐步实现农村“家居温暖清洁化,庭院经济高效化、农业生产无害化、环境生活优美化、人民生活小康化”的目标。

  4 发展前景看好

  4.1有发展空间

  全区幅员面积3457km2,有51个涉农镇乡街道,448个农业村,总人口174.56万人,其中农业人口97.45万人,乡村户数33.47万户。目前户用沼气建设使用率仅为24%,考虑城镇化、农民进城务工、养殖规模化、高山移民等因素,户用沼气建设总量计划达到12万农户,还有4万户的发展空间。同时,农村规模化畜禽养殖场,也应纳入沼气工程建设计划,推行“养殖-沼气-种植”的能源生态模式。

  4.2自然条件适宜

  区内属亚热带湿润季风区,无霜期长,气候温和,雨量充沛,四季分明。具有冬暖、夏热、春早、雨热同步的特点,为项目实施提供了良好的光热水资源。常年平均气温18.1℃,≥10℃的持续天数274天,积温5898.6℃;无霜期302天。年日照时数1430.1小时,年降雨量1179.7mm。水稻土与紫色土占耕作土壤的90%以上,宜种性广,作物四季均能生长,也有利于沼气生产。

  4.3发酵原料丰富

  境内常用耕地86.11万亩,其中水田54.6万亩,旱地31.51万亩。全年种植业播面水果34.88万亩、蔬菜60.49万亩、粮食170.6万亩,油料13.95万亩。养殖业年出栏生猪88.25万头、家禽541.57万只,存栏牛4万头、山羊3万只。农作物秸秆和畜禽养殖废弃物产量巨大,沼气发酵原料十分丰富。

  4.4生产安全农产品的需要

  开发利用沼肥,发展生态循环农业,实施清洁生产,净化农田环境,符合生产安全农产品投入品的使用要求。目前安全农产品生产的快速发展,必将促进“养殖-沼气-种植”能源生态农业的大面积推广。

  4.5发展机遇正当时

  重庆市规划建设五大功能区,我区位于渝东北生态涵养发展区,未来将高度重视生态文明建设,持续改善生态环境质量,在发展中加强生态涵养,在生态涵养中加快发展,发挥在渝东北地区的核心引领作用,发展山地生态农业将获得更多更大的政策和资金支持。同时,万州是三峡库区经济中心、最大的移民搬迁城市和重点发展区,是全国生态环境重点治理区,三峡库区后续工作规划,已正式启动实施。“十二五”是三峡后续工作投入最集中的时段。

  5 夯实基础,综合配套,大力发展山地生态农业

  丘陵山区大力发展以户用沼气为纽带的山地生态农业,必须以科学发展观为指导,按照生态文明建设要求,建设好基础配套工程,才能充分发挥能源生态农业模式的综合效益。实现人与自然的和谐发展,建设更高、更美、更新的自然生态平衡。

  5.1基础工程

  以中低产田土改造为重点,山、水、田、林、路综合治理,扭转生态农业的脆弱环境,增强耕地保水、保土、保肥能力,防止水土流失,提高耕地质量,提高农业综合生产能力。对25度以上的坡耕地实施退耕还林还草。达到土壤侵蚀模数<500t/km2・a,土层厚度>40cm,耕层厚度>20cm,防洪≥10年一遇,排涝≥5年一遇,灌溉保证率≥80%。

  5.2沃土工程

  以增施有机肥,改良培肥土壤,科学施肥,防止土壤退化和污染为主要内容。使测土施肥、有机质提升、化肥深施、病虫草鼠综合防治、覆盖栽培、用养轮作、节水灌溉和横坡栽培、聚土垄作、保护性耕作等生态农业技术得到普遍推广。

  5.3林草工程

  保护天然林,改造低效林,营造防护林,治理石漠化草地生态系统,加快绿化长江步伐,建设景观林带、经果林带、生态林带,防止人畜对坡耕地的破坏,实现境内长江两岸绿化全覆盖,到2020年森林覆盖率达到56%。使森林生态功能显著增强,水源涵养能力大幅度提升,水土流失得到有效控制。

  5.4山地生态农业

  大力发展以户用沼气为纽带、“养殖-沼气-种植”能源生态模式为主要内容的山地生态农业。农村沼气开发利用是生态农业的重要内容,是农业生态良性循环的重要保证。计划到2020年,全区建成运行户用沼气工程12万户,建设乡村沼气维修服务网点300个,满足沼气用户对服务的需求,实现适宜建池农户燃料沼气化。同时,农村规模化畜禽养殖粪污,也建设运行沼气工程“能源生态”或“能源环保”模式,求得粪污零排放。年推广“养殖-沼气-种植”山地生态农业60万亩,减少农药化肥使用量30%以上,达到农田清洁生产和农业增产增效,为建设渝东北生态涵养区做出贡献。

  参考文献:

  [1]农业部农民科技教育培训中心组编.生态农业典型模式与配套技术[M].北京:中国农业出版社,2001.

  [2]高红莉,郝民杰,赵凤兰.沼肥对土壤和作物的影响研究现状[J].安徽农业科学,2009,37(30):14813-14815.

  [3]李尧琴,杨丽军,张乃华. 养猪场沼液重金属含量及安全性分析[J].农业环境与发展,2012,29(3):106-108.

  [4]白金明.沼气综合利用[M].北京:中国农业出版社,2002.

  [5]邱凌.庭院沼气高效生产与利用[M].北京:科学技术文献出版社,2008.

  工程师职称论文发表期刊推荐《湖北农业科学》是由湖北省农业科学院主管主办的以报道最新科研成果和先进实用技术为主的综合性农业科技核心期刊,湖北省优秀期刊,全国农业学会优秀期刊,全国优秀期刊。国际标准刊号:ISSN0439-8114;国内统一刊号:CN42-1255/S,邮发代号:38-21。

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