試論沼氣技術(shù)在大棚蔬菜中的應(yīng)用

續(xù)有林

沼氣作為是一種高效、清潔的可再生能源，隨著沼氣技術(shù)的日趨成熟，其本身的功能被日益拓寬，正在進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，已由單純的生活領(lǐng)域向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展。除了在農(nóng)村得到大面積推廣和應(yīng)用外，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村面源污染治理中沼氣也占據(jù)著很重要的地位，尤其是在設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，它為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無(wú)害化發(fā)揮著不可低估的作用。當(dāng)前，蔬菜生產(chǎn)的迅速發(fā)展已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，但生產(chǎn)過(guò)程中化肥、農(nóng)藥的大量使用，污染了農(nóng)產(chǎn)品，降低了食品的安全性，這不符合人們對(duì)綠色無(wú)污染食品的消費(fèi)訴求，將沼氣技術(shù)與蔬菜大棚技術(shù)有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮沼氣、沼液和沼渣的功能，形成以沼氣為紐帶的良性生態(tài)循環(huán)，實(shí)施無(wú)公害大棚蔬菜的生產(chǎn)，減少農(nóng)藥和化肥的使用量，節(jié)約能源，提高蔬菜品質(zhì)，符合生態(tài)農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)的要求，既促進(jìn)了綠色、生態(tài)、循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，又進(jìn)一步推動(dòng)了沼氣能源建設(shè)。

一、關(guān)于沼氣

沼氣是一種清潔能源，主要以人畜糞便、秸桿為原料，在厭氧條件下經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用而生成的多種氣體的混合物，與天然氣特性相似，燃燒熱值高。九臺(tái)區(qū)是全國(guó)產(chǎn)糧大縣，年產(chǎn)各類(lèi)農(nóng)作物秸稈132萬(wàn)噸左右，沼氣原料主要來(lái)源于秸稈，用秸桿生產(chǎn)沼氣也是廢物利用，推廣沼氣技術(shù)是改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境、解決農(nóng)村能源問(wèn)題、加快節(jié)約型新農(nóng)村建設(shè)的有效途徑。

二、沼氣技術(shù)在大棚蔬菜中的應(yīng)用

1、為溫室大棚增溫，防止凍害

北方冬季溫度較低，常會(huì)遇到大風(fēng)降溫、連陰下雪等極端惡劣天氣，嚴(yán)重影響大棚蔬菜生產(chǎn)，由于大棚保溫性能不高，熱量散失快，棚內(nèi)的溫度往往達(dá)不到作物生長(zhǎng)發(fā)育的理想要求，因而溫度成為大棚蔬菜生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，也是制約大棚蔬菜生產(chǎn)的主因。依靠常規(guī)能源給大棚取暖增溫，增加成本，也不是很方便，在蔬菜大棚內(nèi)建設(shè)沼氣池，通過(guò)燃燒沼氣、使用沼氣燈產(chǎn)生大量熱量為大棚增溫、保溫、防凍，可確保大棚蔬菜生產(chǎn)免受低溫冷害或凍害，安全度過(guò)嚴(yán)冬，提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)。沼氣制取簡(jiǎn)單，節(jié)約能源、投資少且受益期長(zhǎng)，據(jù)試驗(yàn)，加溫大棚溫度比棚外溫度高4～5℃，比不加溫大棚溫度提高2～3℃，產(chǎn)量提高192%。沼氣的熱值較高，按大棚升高1℃大約需要1kJ/m的熱量，燃燒1m3沼氣可以產(chǎn)生大約23MJ熱量，可根據(jù)這一數(shù)據(jù)來(lái)確定大棚增溫所需的沼氣量，由于大棚內(nèi)的熱量在早晨最冷的時(shí)候散失快，應(yīng)在早上溫度最低（5：30—8：30）時(shí)點(diǎn)燃沼氣增溫，可有效地增加大棚內(nèi)溫度。

2、為蔬菜提供高效肥料，增加土壤有機(jī)質(zhì)

沼渣、沼液是沼氣發(fā)酵殘留物，合稱(chēng)為沼肥，是腐熟無(wú)菌的優(yōu)質(zhì)肥料，施用沼液、沼渣可降低蔬菜中化肥、農(nóng)藥殘留量，提高蔬菜的抗逆性，培肥地力，對(duì)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)有一定的增產(chǎn)、增效作用。

（1）沼渣

沼渣是沼氣池內(nèi)作物秸稈、糞便中的大量病原菌、寄生蟲(chóng)卵等在厭氧環(huán)境下死亡或降低活性后形成的優(yōu)質(zhì)無(wú)菌有機(jī)肥料，有效避免了農(nóng)業(yè)垃圾對(duì)自然環(huán)境造成污染的同時(shí)，還提高肥效20%，對(duì)改良土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤保肥、保水能力的作用也是長(zhǎng)期的，前提是要長(zhǎng)期使用。沼渣中含有豐富的N、P、K，明顯高于漚制的土雜肥N、P、K含量，其中有效氮提高40%，沼渣作為大棚菜的有機(jī)肥料，有3方面的作用，首先可以用沼渣配制營(yíng)養(yǎng)土，其次是作基肥，最后是作追肥。渣配制營(yíng)養(yǎng)土：蔬菜生產(chǎn)中用的營(yíng)養(yǎng)土營(yíng)養(yǎng)條件要求較高，沼渣營(yíng)養(yǎng)全面，可滿(mǎn)足，沼渣用量應(yīng)占混合物總量的20%～30%;作基肥：連施3年，活土層增加6-8cm，增加土壤有機(jī)質(zhì)0.20%～0.83%，蔬菜增產(chǎn)13%～20%，施用量按30.0～37.5t/hm2;作追肥：可結(jié)合灌水施入田中或開(kāi)溝挖穴澆灌作物根部周?chē)?，施用量?2.5t/hm2。

（2）沼液

沼液是沼氣發(fā)酵的另一種副產(chǎn)物，含有多種沼氣發(fā)酵的生化產(chǎn)物和豐富的可溶性無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，包括有氮、磷、鉀、氨基酸、B族維生素，生長(zhǎng)素及各種水解酶，沼液具有溶肥性質(zhì)，是一種速效液態(tài)肥，極易被作物直接吸收，可作蔬菜的葉面噴施肥、追肥和浸種，用于蔬菜葉面施肥可及時(shí)補(bǔ)給蔬菜養(yǎng)分，利用率高、收效快，具有抑制、刺激、抗逆變等效果，還能起到殺蟲(chóng)、抑菌的作用，有效防治蔬菜蚜蟲(chóng)、紅蜘蛛和白粉虱等病蟲(chóng)害，減少農(nóng)藥使用量，降低蔬菜中農(nóng)藥殘留量和肥料支出成本，提高蔬菜品質(zhì)，增加種植戶(hù)收入。葉面施肥苗期應(yīng)將沼液稀釋10～20倍，中后期稀釋5～10倍，選擇晴天上午進(jìn)行噴施，7～10d噴施1次;沼液浸種可提高高產(chǎn)抗病、抗蟲(chóng)和抗逆能力，實(shí)現(xiàn)幼苗“胎里壯”，奠定蔬菜高產(chǎn)基礎(chǔ)。浸種后用清水洗凈種子表面，待水分晾干后即可進(jìn)行催芽播種。應(yīng)根據(jù)蔬菜品類(lèi)不同確定種子浸泡時(shí)間。此外，害蟲(chóng)發(fā)生初期，沼液稀釋10倍噴灑，可以殺滅80%以上的害蟲(chóng)，較化學(xué)藥劑防治效果好，有效控制蟲(chóng)口密度，若配以相應(yīng)的殺蟲(chóng)劑，殺滅率可達(dá)96%以上且藥效持久。

3、為蔬菜大棚提供“氣肥”，促進(jìn)蔬菜增產(chǎn)

增施二氧化碳?xì)夥适翘岣呤卟舜笈锂a(chǎn)量的主要手段，綜合對(duì)比，用沼氣增肥最為簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)，可同時(shí)獲得增溫和增加氣肥兩種效果。燃燒沼氣可給蔬菜大棚提供“氣肥”CO2和N2，解決蔬菜棚內(nèi)氣肥不足的問(wèn)題，這些氣體有利于植物的生長(zhǎng)，能促進(jìn)植物的新陳代謝和碳水化合物的積累。眾所周知，CO2是蔬菜作物生長(zhǎng)發(fā)育所需的重要因素之一，是合成有機(jī)物的重要物質(zhì)原料，光合作用是蔬菜作物產(chǎn)量形成的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，蔬菜大棚由于冬春長(zhǎng)期密封，白天蔬菜進(jìn)行光合作用會(huì)消耗大量的CO2，CO2濃度急劇下降直接影響光合作用產(chǎn)物的積累，解決大棚內(nèi)CO2不足的唯一辦法，就是增施CO2。沼氣中含CO225%～35%，CH450%～70%，甲烷燃燒時(shí)釋放出大量熱能，并可產(chǎn)生大量CO2，使棚內(nèi)CO2濃度和溫度明顯增高，補(bǔ)充的CO2可促進(jìn)蔬菜的光合作用。實(shí)踐證明，施用CO2的蔬菜葉綠素含量高，嫩枝葉上沖有力，植株生長(zhǎng)健壯，抗病性增強(qiáng)，開(kāi)花早，可以顯著增產(chǎn)，一般可使蔬菜增產(chǎn)20-40%。二氧化碳?xì)夥试谡{(diào)節(jié)蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、增強(qiáng)蔬菜抗病能力方面也很顯著。

（作者單位：130500吉林省長(zhǎng)春市九臺(tái)區(qū)農(nóng)村能源環(huán)境保護(hù)辦公室）