沼气生态农业技术的应用探析

范仁英

摘要    沼气生态农业技术主要利用沼气、沼液创设良好农业生产条件，提高农业生产效益，推动农业的纵深发展。基于此，本文结合沼气生态农业的应用原理，分析其在农业生产中的应用范围，并以日光温室为例，阐述沼气生态农业技术的应用要点，以期为沼气生态农业技术的推广普及提供参考。

关键词    沼气;生态农业技术;应用

中图分类号    S216.4        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）09-0182-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

在农业生产中，沼气生态农业技术可以改变农村传统的生产生活方式。在生产方面，沼气生态农业技术可以提高农村土壤能力、种地养地，强化农业综合生产能力;在生活方面，沼气生态农业技术可以妥善处理人畜粪便、农作物秸秆与生活污水，改善农村生态环境，为农民提供清洁燃料。由此可见，沼气生态农业技术的应用具有现实意义。

1    沼气生态农业技术的应用范围

1.1    沼气在生态农业中的应用

1.1.1    塑料大棚生产。在塑料大棚生产中，农户可将沼气作为大棚保温的燃料，提高大棚的温度，为大棚内的农作物创造良好的生长环境。通常来说，1 m3的沼气释放的热量约为2.3×104 kJ，农户可根据大棚的体积与农作物生长的环境要求，计算所需的沼气量，实现精准农业生产。同时，在蔬菜塑料大棚中，沼气可以向大棚内输送二氧化碳，农户可以将其作为气肥，促进蔬菜生长。

1.1.2    沼气养蚕。在蚕养殖业，农户可在蚕室内安装沼气灯，利用高温感光技术，提高蚕种的孵化率，具有出蚕齐、蚕茧质量优与产量高等优势。

1.1.3    沼气贮藏。沼气内含有较多二氧化碳，氧气含量占比较少，可营造高CO2、低O2的条件，调节贮藏室内果蔬与粮食的呼吸强度，避免果蔬粮食出现病霉菌，具有保鲜作用[1]。果品与粮食的贮藏方式具有差异。在果品贮藏中，农户可选择贮藏容器或建设贮藏室，密封后定期充入沼气，每隔10 d翻动1次果品，将损坏果品挑出，并且换气消毒;在粮食贮藏中，农户需在粮仓外部覆盖1层聚乙烯塑料帐，在粮仓顶部安装1个排气管道，连接至测氧仪，实时掌握粮仓内气体状况，再在粮仓底部安装透气扩散器，连接至沼气流量计，控制粮仓内充入的沼气含量。通常充入粮堆体积1.5倍的沼气量，密封3～5 d，粮食可以保存1年以上。

1.2    沼液在生态农业中的应用

1.2.1    用于农作物生产。沼液在农作物生产方面的应用相对广泛，主要体现在以下几点：一是在农作物种子处理中，农户可应用沼液浸泡种子，使种子从休眠状态转变为萌动状态，提高种子的发芽率及成秧率，强化种子的各项性能，优先选择以猪粪为原料的沼气池沼液;二是在农作物水培中，农户可利用沼液配制营养液，通过滤渣、曝气处理后，与水混合，用作生菜、水芹或西洋菜等农作物的水培种植;三是在农作物灌溉中，以滴灌方式灌溉果树，可促进花芽分化，促进果树生长代谢，具有增重快、果成熟度一致等优势;四是在农作物病虫害防治中，农户可在农作物叶面喷洒沼液，提高农作物的抗病能力，保障其正常生长。

1.2.2    用于畜牧业养殖。农户可将沼液用作饲料，喂养鸡、鸭、牛、羊等畜禽，也可用于养鱼。相关实践数据表明，利用沼液喂养奶牛，奶牛的产奶量可提升2.4 kg/d。

1.2.3    沼液应用要点。在农作物与畜牧业生产中，由于沼液的还原性较强，农户在应用时，需注意以下几点：一是在沼渣与沼液出池后，不可立即用于农作物生产，需在储粪池中堆沤7 d，再施加于农作物，避免沼液与农作物争夺氧气，阻碍农作物的种子发芽，使农作物出现叶片凋零、枯萎等现象;二是沼液在使用前需与水按照一定比例混合，稀释沼液的营养成分，避免沼液灼烧农作物，通常以1∶1的比例应用;三是不可将沼液与草木灰等碱性肥料混合使用，以免降低沼肥的肥效;四是在将沼液作为肥料使用时，使用量需低于普通猪粪，避免农作物出现徒长现象，降低农作物产量。

2    沼气生态农业技术的应用案例

受区域条件的影响，南、北方的沼气生态农业技术应用方式有一定差异。在南方地区，以“猪—沼—果”模式为主，由沼气池、畜禽舍及厕所3个部分组成;在北方地区，以“四位一体”模式为主，由沼气池、畜禽舍、厕所及日光温室组成，在冬季为农作物及畜禽提供适宜的生长环境。以北方沼气生态农业模式为例，阐述“四位一体”结构的建设要点，可以为农户应用沼气生态农业技术提供经验参考。

2.1    建设要点

在北方沼气生态农业模式中，“四位一体”结构是指将温室作为沼气设施的基础，与畜禽舍、厕所及沼气池连接，形成完善的生态系统。例如，某农户建设面积为200 m2的温室，在温室内划分出20 m2作为太阳能畜禽舍;划分2 m2作为厕所。同时，在畜禽舍的地下区域，挖掘体积约10 m3的基坑，用作沼气池。在整体结构建设完成后，在温室四周墙体应用复合保温技术，覆盖1层塑料薄膜，提高温室的保温效果，使其温度保持在10 ℃以上。在该温湿度条件下，农户在温室内种植反季农作物、养殖畜禽。

在“四位一体”结构中，反季农作物的光合作用会吸收二氧化碳，释放氧气，以供畜禽生长与沼气灯燃烧使用。畜禽呼吸及沼气燃烧，可释放二氧化碳，进而促进植物生长。沼气灯燃烧不仅可释放二氧化碳，还可提高温室内的温度与亮度，为畜禽及农作物提供良好的生长环境;沼气池内产生的沼渣或沼液含有丰富的营养成分，可以提高土壤肥力，实现生态农业生产[2]。

2.2    应用效果

在“四位一体”结构应用中，农户在温室种植青椒、黄瓜与番茄等反季蔬菜，取得了良好的生产效益与经济效益[3-4]。在生产效益方面，以上述蔬菜为试验对象，进行生长参数的检测试验。结果表明，与传统种植方式相比，温室内的青椒增产近30%、黄瓜增产近35%、番茄增产近21%。同时，黄瓜的结果率提升21%。在经济效益方面，农户建设畜禽舍与沼气池的费用约5 000元，沼气池每年可为农业生产提供大约沼液4.5 t及沼渣5 t，可以节约近450元的化肥费用。沼气大棚收入约28万元/hm2。由此可见，沼气生态农业技术的应用可以显著提高农户收入，值得推广普及。

3    结语

综上所述，沼气与沼液在生态农业生产中应用广泛，如塑料大棚、農作物贮藏和畜牧业养殖等。农户可以根据区域气候条件选择“猪—沼—果”或“四位一体”沼气生态农业模式，规范建设沼气池、畜禽舍、厕所及温室，提高农业生产效益与经济效益。

4    参考文献

[1] 柏章荣.沼气生态农业技术在设施农业中的应用[J].农业与技术，2017，37（15）：24.

[2] 李秀梅.生态农业背景下沼气发酵技术及发展前景[J].农业科技与信息，2016（2）：110-111.

[3] 陈道友.沼气生态农业技术在设施农业中的应用研究[J].北京农业，2013（15）：49-50.

[4] 商春刚，张福彪.沼气生态农业技术在设施农业中的应用[J].现代农业科技，2010（12）：272-273.