农村环境和农业生产中沼气的应用探析

发表时间:2016/9/14   来源:《建筑建材装饰》2015年10月下   作者:张祖欣
[导读] 本文分析了农村环境和农业生产过程中对沼气利用的概况以意义,并阐述了具体的应用原理和方法。

摘要:近些年来,国家不断加大对新农村建设的扶持力度,不仅从政策和经济上,还包括技术层面,推广沼气利用就是其中最重要的技术支持之一。由于农村在生产和生活中会产生大量的生态垃圾,这些垃圾经过氧化处理能够生成可燃烧的沼气,有效改变当前农村对能源的利用方式,并提高农作物产量和质量。本文分析了农村环境和农业生产过程中对沼气利用的概况以意义,并阐述了具体的应用原理和方法。
关键词:沼气应用;农村环境;农村生产

        前言
        在传统的农村生活中,主要利用煤炭、秸秆、木材等作为主要的燃料,但是随着我国空气质量的不断恶化,以及生态环境破坏的日益加重,这些燃料不利于社会的可持续发展。同时,农村生活和农业生产中产生的大量生态垃圾,都没进行科学的处理和利用,影响环境质量,也造成了大量的资源浪费。沼气作为一种绿色能源,在农村的适用性非常强,但是由于村民的生活习惯和宣传力度等问题,导致目前为止沼气的实际应用范围非常有限。在这种情况下,需要对沼气在农村生产和利用的具体优势进行分析,以提高村民和村镇领导对沼气利用的认识。
        1农村环境和农村生产中沼气的应用概况
        沼气在农村的应用主要有以下三种模式:第一,生态温室模式,由沼气池、日光温室、畜禽舍和厕所组成,比较典型的就是北方的“四位一体”模式,下文将对其进行详细的介绍。第二,生态果园模式,主要由沼气池、畜禽舍和果园组成。以南方的“猪-沼-果”模式最为典型。第三,生态农场模式,该模式主要是在规模化养殖业的发展下形成的,主要由规模化畜禽养殖场、处理畜禽粪污的大、中、小型沼气工程组成。
        现在很多地区在新农村建设中都开始推广四位一体的沼气应用模式,形成了以沼气建设为纽带的沼气生态农业技术。同时将畜牧业、种植业科学的结合在一起,提高了对生态资源的利用效率以及人工的劳动效率,并极大的提升了农业生产的产量和质量,增加了农民的经济收益,是对新农村建设的有效贯彻。四位一体模式的具体建设方案是:将一个面积为200~600m2的温室作为沼气建设的基础空间,然后在温室的一侧建一座20m2的太阳能畜禽舍和大小为2m2的厕所,并在畜禽舍的地下挖一个10m3体积的沼气池。然后在温室外面覆盖塑料薄膜和复合保温墙,这样就可以把太阳光的热量保存起来,从而将室内温度维持在较为理想的状态下,即使在冬季,最低温度也不会低于110℃。在这个面积充足的温室中,可以一年四季都种植瓜果蔬菜等农作物,增加农业收入,并为家畜和禽类提供更适宜的生长环境,降低发病率。同时把农作物的秸秆和人以及牲畜的粪便作为沼气原料,生产出来的沼气可以作为日常做饭、烧水、照明的资源,沼液和沼渣能够为农作物和蔬菜施肥。这样一来,进形成了一个完整的资源循环利用体系,不仅降低了农村生活对环境的破坏,更极大的提高了农民的经济收益和生活质量。
        2农村环境和农业生产中沼气的应用意义
        2.1经济效益
        沼气能够带来直接和间接的经济效益,是提高农村人民的生活质量的重要途径。


在农村大范围的推广四位一体的沼气生态技术,将农业种植、加工、农村养殖、农业垃圾处理科学合理的结合起来,形成良性循环,可以极大的改善当前农村环境中的不良垃圾处理现象,以及不合理的农业生产方式。经过长期的应用实践证明,沼气在形成过程中会产生较多的二氧化碳,众所周知,二氧化碳是植物生长过程中进行光合作用的重要原料,因此,在农村推广沼气应用可以有效提高农作物的产量,增产幅度在10%~30%左右。
        2.2生态效益
        沼气的主要原料是农作秸秆以及人和牲畜的粪便,这些原料在农村环境和农业生产中非常容易得到,但是由于之前的不合理利用,造成了大量的资源浪费。并且秸秆焚烧严重污染大气环境,虽然国家明令禁止,但是由于处理起来比较麻烦,很多村民都选择就地焚烧。近些年来,焚烧秸秆已经成为雾霾天气的主要因素,必须对其进行有效的控制。通过在农村大力推广沼气农业生态技术,能够让村民认识到秸秆的实用性,降低焚烧率。
        2.3社会效益
        随着经济的快速发展,工业生产和人民生活对资源的需求量越来越高,但是我国虽然幅员辽阔、资源储量丰富,但是因为人口众多,导致人均资源占有量远远低于世界平均水平。在这种情况下,必须尽快开发新型能源,才能够保证社会的稳定和持续发展。沼气是一种利用牲畜和人类粪便以及农作物秸秆为主要原料的清洁能源,不仅可以作为燃料代替煤炭,沼渣和沼液也能够代替化肥为农作物生长提供必需的营养成分,这样就直接减少了农业生产对化肥的依赖性,有利于减少土地污染。在以往的农村生活中,普遍把煤炭和木材当做燃料做饭、烧水等,燃烧过程中产生的有害气体严重破坏了空气质量,并且造成了资源的浪费,利用沼气作为燃料,既满足了村民的生活需求,还改变了传统的能源利用结构,降低了对生态环境的影响。
        3沼气生态农业技术在农村环境和农业生产中的应用
        3.1在日光温室中的应用
        碳素在蔬菜的地上部分比重中达到了45.%,而碳素的生产主要是蔬菜在光合作用下吸收空气中的二氧化碳后产生的。但是,并不是说二氧化碳的浓度越高对蔬菜的生长就越有利,一般情况下,当二氧化碳为浓度为0.1%时能有促进蔬菜的健康生长,同理,其它的农作物也离不开二氧化碳作为养分。但实际检测发现,一般空气中的二氧化碳浓度只有0.03%,这远远低于农作物生长需求的标准。即使将普通的生长环境改成温室,二氧化碳浓度最多也只能上升至0.02%,还是不足以保证农作物的增产。通过以上分析可以发现,要想提高农村环境中农作物的产量,就必须提高二氧化碳的浓度,将其增加至合理的范围内。通过在温室环境中建设沼气池,或者施一定量的二氧化碳气体肥能够直接增加二氧化碳浓度,为农作物生长提供必需的营养元素。并且,沼气在发酵过程中会产生大量的微量元素,这些能够为农作物生产提供充足的养分,增强其抗病性以及生长质量。沼气发酵过程中产生的沼气和沼渣也可以作为肥料,促进蔬菜瓜果的生长速度。经过长期的应用实践证明,对于增施二氧化碳、沼液、沼渣的农作物温室,部分农作物的产量比之前提高了36.00%,产值提高了44.00%,总产量提高了29.00%,尤其是在番茄和青椒的种植应用中产量增加十分明显。值得注意的是,在沼气营养作用下的蔬菜和瓜果,还生成了更高的维生素C和可溶性糖,这就表明,沼气能够有效提高部分农作物的品质,更利于增加农民的经济收益。
        3.2降低农药和化肥污染
        农作物在生长过程中会受到害虫的侵袭,但是农药又会造成土地和空气污染,更不利于后期的健康实用。现在社会在大力推广绿色有机生态蔬菜瓜果等,而沼气技术的利用正好可以实现农作物的绿色生长过程。因为,有机物经沼气池厌氧发酵后,寄生虫和害虫的虫卵多数被杀死,减少了病虫害来源,并且沼液中还含有吲哚乙酸、赤霉素等杀虫成份,可以有效地杀死蚜虫、红蜘蛛等害虫。这样一来,就能够大大较少农药的使用量,从而提高农作物的健康性。同时,利用沼气技术改变了以往农业生产对化肥的过度依赖,而且化肥对土地的污染性是巨大的,长期使用会降低农作物产量。
        4结语
        通过以上分析可以发现,沼气技术在农村环境和农业生产过程中具备较强的适用性,因为沼气生产的原料都是来自农村的日常生产和生活中,常年都可获取。并且现今的沼气利用技术已经相当成熟,只是在农村的推广力度不够,很多农民认识不到沼气利用的优势,并且不具备沼气工程建设的技术,这就需要当地政府加大宣传和推广力度,并进行一定的资金和技术扶持,帮助农民建立起现代化的沼气综合应用系统。

    参考文献:
    [1]李典荣,曾小华,吴德龙,何小平,王淑蓉.浅谈沼气工程在改善农业生态环境中的作用[J].农业工程技术·新能源产业,2010(08)
[2]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(03)
[3]随裕斌.沼气生态农业技术在设施农业中的应用[J].企业技术开发,2014(21)

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