猪沼菜生态农业模式配套技术研究与推广技术总结.docx
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猪沼菜生态农业模式配套技术研究与推广技术总结
“猪-沼-菜”生态农业模式配套技术
研究与推广技术总结
一、立题意义
近年来,国家加大了对沼气建设的投资,岱岳区相继承担了2006、2007年国家户用沼气池建设项目,2008、2009年山东省沼气项目,经过多年的认真实施,通过全区上下的共同努力,形成了以夏张、道朗、汶口、满庄、房村、良庄、马庄、祝阳、徂徕、范镇等乡镇为主的十大区域,正常运行的沼气池达2.2万余个,占全区总户数的10%。
随着全区沼气池数量的不断增加,在产生沼气的同时,也产生了大量的副产品即沼渣、沼液,农民对于沼渣、沼液的处理处于盲目状态,有的任其四溢,污染环境;有的盲目施用,对农作物造成了危害。
为此,我们制定了科学的试验方案,安排了相应的试验项目,根据试验结果,大量的田间考察资料,借助以往及外地经验,研究制定出“猪-沼-菜”生态农业模式高产优质增产技术,通过试验示范推广三结合,使研究成果和先进技术迅速转化为生产力,促进了沼气事业的发展和高产优质无公害农产品生产,推动了农业的高产高效和持续发展
二、试验区基本情况
岱岳区位于泰山脚下,辖17个乡镇、办事处,710个行政村,总农户26万户,总人口95.1万人,其中农业人口85万人,农村劳动力29万。
全区土地总面积1750平方公里,山区、丘陵、平原各占三分之一,耕地面积101万亩,2009年工农业总产值达到74.1亿元,农民人均纯收入4700元,位居全省前列,是全国科技工作先进区,全国菜蓝子产品生产先进区,全国商品粮基地县,全国肉蛋奶生产先进县,全省“双千区和泰安市农业标准化示范县。
辖区地处鲁中山区,属暖温带大陆性季风气候区,四季分明,光照充足,热量丰富,雨热同季。
全年光照时数为2647小时,年平均气温12.90C,无霜期在200天左右,气候条件适宜,常年粮食播种面积保持在100万亩左右,蔬菜面积78万亩次,年产农作物秸秆800多万吨。
随着近几年种植结构调整力度加大,形成了独具特色的瓜菜、林果、畜牧、蚕茧四大主导产业,特别是畜牧业发展优为迅速,养牛专业户达到6.5万户,养猪专业户达到20多万户,养鸡专业户,养兔专业户等达到10万户以上,人畜粪便排泄量13万吨,废水排放量2000万吨以上,为农村沼气和持续高产高效绿色农业的发展提供了广阔的发展空间。
三、课题研究的内容与技术路线
以沼气建设为切入点,充分发挥秸杆、畜牧养殖资源优势,采取集中连片、规模化推广,在基础较好的10个乡镇进行,以村为实施单位,以农户为建设单元,进行示范推广建设沼气池。
通过布点试验和比较分析,研究“猪-沼-菜”生态农业模式体系建设构成,总结出一套适合项目区社会经济条件和资源特点、具有一定推广意义的“猪-沼-菜”生态农业模式,在此基础上加强乡镇示范点的带动作用,然后在全区农村全面展开,进而全面推动岱岳区生态农业建设。
通过使用沼气,节约了常规能源;通过实施“一池三改”,消除了农村“三大堆”,减少蚊蝇滋生场所,改善环境卫生;通过采用“猪-沼-菜”生态农业模式,形成秸秆养畜、畜粪入池、沼渣沼液肥田的良性循环,增加有机肥供应,提高农产品质量,增加农民收入。
四、“猪-沼-菜”生态农业模式运行流程与方法
“猪-沼-菜”生态农业模式是指利用农作物秸秆养猪,猪粪流入沼气池,产生的沼气用作生活燃料,沼渣、沼液作为肥料,用于蔬菜或者其他农作物,作为基肥或者追肥,形成以沼气为纽带,养殖与种植有机结合的生态农业模式。
沼气池形采用旋流布料自动循环技术,主体结构为砂石混凝土浇注。
沼气池的运行要注意五点:
一是进出料要适度,10立方米沼气池每天进入的人畜粪便约为20公斤就可满足使用;二是勤检查,用肥皂水检查各接头,发现气泡立即处理;三是检查酸碱度,用PH值试纸测试料液酸碱度,正常值在6.8-7.5之间;四是控制发酵浓度,夏季发酵浓度控制在6%,冬季发酵浓度控制在8-10%较为适宜;五是严禁将有毒农药及附属产品和电石投入沼气池。
五、主要研究内容和成果
(一)沼气的综合利用技术开发研究
1、沼气作为生活燃料应用
根据测算,一个三口之家,建一个10立方米的沼气池,投资约2600元,其中国家补贴1200元,个人投资约1400元,每年可产沼气385立方米,可解决全年的烧水、做饭、照明等生活用能,实现农民生活用能燃气化,每年可节约柴草1吨,节煤1.5吨左右。
并能提供优质有机肥20多方,可使3亩耕地增加有机肥,减少化肥使用量300公斤,仅节肥、节能,当年就可收回全部投资。
这个项目使全区农民受益,切实改善了农民的生活卫生状况,减少了疾病传播,摆脱了烟熏火燎,降低了劳动强度。
同时,通过“一池三改”并引导改水、改路、改院等,有效的改善了农民的生产和生活条件,使村容村貌得到改观,为建设社会主义新农村和实现农村小康发挥了重大的作用。
2、沼气在农产品贮藏上的应用研究
(1)沼气贮藏生姜的试验
沼气除用于生活用能外,还可以用于贮粮、保鲜、发电等领域。
2009年我们进行了沼气贮存生姜的试验,地点选择在祝阳镇赵汶村,沼气池使用一年,生姜井窖使用两年,每个井窖均为两个贮藏窖,井深6米,贮藏能力均为4000公斤,清空井窖,铲除表土。
CK按常规方法贮存,用5%百菌清600倍液喷洒。
沼气处理的姜井,预先埋设管道,井口密封,预留进出口。
入窖前,先通气两天,密封3天,通风3天,待沼气逸出后生姜入窖。
在小雪前后姜井密封时、每次入窖取姜后,均通沼气一天;贮存期间气温超过20℃时,每月通沼气一天,然后密封。
从结果中看出,沼气处理的生姜,虫害发生率为0,姜块外形明显优于对照,提高了商品性;同时,可减少农药使用量,降低储藏成本,彻底解决生姜储藏过程中的农药残留问题(见附录1)。
分析原因,由于沼气中CH4和CO2含量高,含氧量小,且甲烷无毒,不会造成有害物质残留,一方面杀死蚊虫,防止姜蛆出现;另一方面可控制生姜呼吸强度,降低发芽率。
(2)沼气贮藏粮食试验
粮食害虫在缺氧的环境中会失去生存能力。
沼气中氧的含量仅为0.23%左右,而粮食害虫在沼气储蓄过程中氧的含量在5%以下时就不能存活,同时,沼气对粮食不会污染,也不影响发芽。
贮粮的方法
1.按1立方米粮堆用1.5立方沼气。
2.用塑料薄膜袋或其它不漏气的袋子装粮食,袋子上下各装一条塑料管,下面管子作沼气的输入管,上面的管子作排气管,输入沼气后,在排气管上试火可以点燃说明空气已基本排出了,即可密封进、出管口。
3.注意:
保存的粮食必须晒干,含水量要小于13%;经常检查储粮的袋子是否密封好,是否漏气。
同时注意防火。
(二)沼肥对土壤理化性质影响的试验研究
人畜粪便和秸秆经厌氧发酵产生沼气后,残留的渣和液统称为沼气发酵残留物,俗称沼肥。
由于经沼气发酵处理后,一方面抑制和消化了有害病菌和虫卵,又富集了养分。
沼渣的有机质含量为40-60%,腐植酸10-20%,全氮1-2%,全磷0.4-1.2%,全钾0.6-2.0%,沼液中全氮0.03-0.08%,全磷0.02-0.07%,全钾0.05-1.40%,而且全为速效的,富含的维生素、激素等转化成能为动、植物利用的形态,所以沼气发酵残留物适合作饲料、肥料和食用菌等的栽培料。
施用沼肥对土壤主要理化性质的影响
处理
PH
有机质%
总氮
%
总磷
%
有效磷/
(mg.kg-1)
容重/
(g.mm-3)
孔隙度/%
吸湿水
/%
对照
6.85
1.040
0.064
0.069
13.2
1.44
45.69
2.46
沼肥
6.80
1.210
0.068
0.110
14.4
1.41
46.59
3.35
实践证明,沼肥不仅是优质有机肥料,又是良好的土壤改良剂。
本项目对沼液、沼渣的养分及施用沼肥后对土壤理化性质的影响进行了测试。
沼渣在生产中主要用作基肥,有时也作为追肥;沼液的用途最广,应用方式最多,两年来的试验证明,它既可以做叶面喷肥,又可以做追肥;既可以喷施,又可以浸种;既有肥效,又能杀菌杀虫,尤其在蔬菜栽培上,更显示了其奇特的功效,具有增加产量,降低农药残留,提高蔬菜品质的多重效果,在有机蔬菜生产中发挥了巨大的作用。
(三)沼肥在蔬菜及其它作物上的应用试验研究
1、芹菜使用沼肥增产效果试验
试验设在良庄镇北宋塑料大棚内,采用育苗移栽方式。
设2个处理,A:
沼肥560公斤/亩作基肥用,生长中期用沼液兑水作叶面喷施。
B:
对照农家肥200公斤/亩+复合肥60公斤作基肥。
重复三次,4月12日移栽,6月13日收获(见附录2)。
从结果看,芹菜施用沼肥后,可显著增加产量398公斤/亩,增加收入58元;同时,可显著改良土壤,提高土壤有机质含量,提高土壤速效肥力,增加土壤供肥潜能。
2、沼肥对辣椒产量的影响试验
试验设在良庄镇北宋蔬菜区,设6个处理A1,A2,A3,A4,A5,A6,重复五次,沼渣作为底肥,移栽前一周内使用;沼液作为追肥,根据生长特性进行多次追肥。
化肥按每亩46%尿素24公斤、过磷酸钙15公斤、50%硫酸钾28公斤配比使用(见附录3)。
生长期内共进行了三次采摘,从结果中可以看出,从高到低排列顺序为A3,A4,A2,A5,A6,A1.即使用80%沼肥—20%化肥处理的产量最高。
通过对产量的方差分析和LSD法多冲比较法比较,结果表明:
A3与A4,A6与A1差异不显著,其它两处理之间都达到极显著水平。
因此,单就产量而言,A3与A4处理的增产效果最好。
3、沼肥对马铃薯产量的影响
试验设在马庄镇南苏村农户田内,设三个处理,A:
化肥(CK)(每小区二铵0.5公斤,磷肥0.75公斤);B:
沼渣(每小区75公斤);C:
沼渣(每小区75公斤)+沼液(在出苗、现蕾、开花、成熟期各喷一次浓度为50%的沼液)。
随机排列,重复三次,小区面积20m2,4月15日播种,统一施用农家肥75公斤(见附录4)。
结论:
方差分析结果表明,各处理间差异达极显著水准,又经新复极差测验,对结果进行显著差异性分析,处理C,B,A的差异都达到5%的显著水平,但B处理和A处理没有达到1%的极显著水平,所以在大田生产中以沼渣+沼液为主进行推广。
4、白萝卜浇施沼液试验
白萝卜每亩用沼液2000公斤分四次浇施,有一定的增产效果,产量与猪粪及复合肥相当,经方差分析,差异不显著,说明猪粪经发酵后,既提供了沼气又没有降低肥效,但是,沼液加复合肥均比其他处理有显著增产作用;追施沼液成本低,产品硝酸盐积累少,比传统处理低123.6mg·kg-3,下降23.6%(见附录8)。
5、沼液浸泡大蒜种试验
采用浓度80%的沼液,浸泡大蒜种,可提高种子发芽率,而且出苗整齐,对蒜苗的营养生长和生殖生长有一定的促进作用,方差分析结果表明,沼液浸种与对照比较达极显著水平,每亩增加产量50-120公斤,按市场价每公斤6.00元计算,折款300-720元,经济效益十分明显(见附录7)。
6、沼肥桑树浇施沼液试验
桑园春季采用距树根20cm分次浇施沼液,每亩增加桑叶产量100公斤,按每15公斤可产茧1公斤计算,可增加蚕茧产量6.67公斤。
2009年收购价格24元/公斤,可增收160.08元;按每亩节约化肥成本40元,两项合计共增收200.08元(见附录5)。
7、沼肥在甜玉米上的应用效果试验
从甜玉米应用沼肥试验结果来看,生长期间没有太大差别;室内考种结果施用沼肥后各种性状均好于单用土杂肥和化肥;品尝结果表明,施用沼肥的甜玉米冷冻后品质最佳,甜度和风味是最好的,由此看来,在甜玉米生产上应该大力推广使用沼肥技术(见附录6)。
8、不同浓度沼液浸泡麦种对比试验
浸种方法及时间。
播种前1天将精选晾晒过的小麦种子分成4等份,其中3份用于沼液浸种,1份用于常规浸种,将3份小麦种分别装在3个容器内,分别用100%、50%、25%三种不同浓度的沼液浸泡,容量以淹过种子为宜,连续浸泡10个小时,浸泡后,倒掉沼液,用清水反复清洗干净,并将种子摊在席子上晾干种子的表面水分。
另外1份种子按农户习惯进行常规浸种,用作对照(ck)(见附录9)。
(1)因为沼液内含有水溶性氮、磷、钾等微量元素和吲哚乙酸、赤霉素、维生素B等作物,所以沼液浸种对小麦的生长发育有明显促进作用,能提高抗旱能力和提高成苗率,麦株生长健壮、分蘖力增强,产量增加。
4个处理中处理2最佳,即用50%沼液浸种小麦。
从实收产量看,100%沼液浸种小麦比对照增产4.8%,50%沼液浸种小麦比对照增产24.2%,25%沼液浸种小麦比对照增产18.0%。
(2)因为不同颜色、透明度和浓度的沼液比重不一样,所含的微量元素和营养成分的多少就有差异。
所以在进行沼液浸种时,要根据沼液的情况选择合适的浓度。
如试验中采用的沼液为黑褐色,根据资料显示比重在1.005至1.007之间,则使用时需加水稀释,由试验结果得出,50%的沼液浓度是最合适的(如沼液透明或半透明、黄褐色,比重在1.002至1.005之间,一般采用原液)。
9、沼液作追肥生产无公害韭菜试验研究
从试验过程中对韭菜长势的调查记载分析来看,沼液浸过种的韭菜苗势壮,无病害,叶色浓绿,病虫害极少。
可以增强韭菜的长势,提高抗病虫的能力,植株叶色浓绿、株高、品质好,提高了商品性(见附录10)。
沼液使用量较高的其产量也高,每次浇施12公斤的产量最高,亩产达到4689.01公斤,高于清粪水,比对照增产15.69%,其余用量增产幅度低于清粪水。
每次追施沼肥以每亩地800公斤最好,增产幅度最高。
六、结论
1、利用沼气贮存生姜,可使姜块乳头饱满、色泽光亮、无虫咬、无发芽、无有害物质残留,商品性好,价格比对照每公斤高6元,每窖可多收入2400元。
2、在马铃薯、辣椒、芹菜、白萝卜、韭菜等蔬菜上施用沼肥后,平均每亩可增加产量412公斤,增加收入523元;同时,减少亚硝酸盐含量,显著改良土壤,提高土壤有机质含量,提高土壤速效肥力,增加土壤供肥潜能。
3、桑园春季采用距树根20cm分次浇施沼液,每亩增加桑叶产量100公斤,按每15公斤可产茧1公斤计算,可增加蚕茧产量6.67公斤,可增收160.08元。
4、采用浓度80%的沼液,浸泡大蒜种,可提高种子发芽率,每亩增加产量50-120公斤,按市场价每公斤6.00元计算,增加效益300-720元。
5、品尝结果表明,甜玉米施用沼肥后各种性状均好于单用土杂肥和化肥,冷冻后品质最佳,甜度和风味是最好的。
6、沼液浸种对小麦的生长发育有明显促进作用,能提高抗旱能力和提高成苗率,麦株生长健壮、分蘖力增强,产量增加。
以50%沼液浸种小麦增产24%最高。
7、该生态农业模式科学、规范,减轻了化肥农药污染,对无公害蔬菜生产和绿色食品开发具有重要意义。
8、施用沼肥关键技术措施
(一)沼渣主要用作基肥,根据不同的作物,一般每亩2500-3000公斤,才能达到作物全生育期的需要。
沼气池一般2-3年才能大出料一次,所以,在生产实际中最好与沼液配合使用,才能发挥最大效益。
(二)沼液作为追肥使用时,按生育期分次使用,可用原液,一定要远离作物,一般20厘米左右,以免烧坏植物根茎,也可以按50%浓度浇施或者随水浇施;作根外追肥时,一定要兑水,根据不同农作物,浓度掌握在30-50%;浸种时可根据不同作物,采用不同浓度,一般蔬菜类种子浓度为60-80%,粮食类种子浓度为50-60%。
两年来,项目技术小组按照课题任务要求,围绕“三沼”综合利用,做了大量的调查、试验、示范和推广工作,制订了科学有效的应用技术,较好地完成了课题各项指标,取得了一定的成绩,但因条件有限,作物种类太多,试验做得还不全面,一些新技术还未得到推广应用。
今后,我们将进一步做好这项工作,扩大应用规模,为我区生态高效农业生产做出更大贡献。