新能源开发与生态农业建设.docVIP

PAGE 1 新能源开发与生态农业建设 ——留民营生态农业调查 大兴一中 张驰 指导教师 沈铁军 科学技术是第一生产力。依靠科技，发展现代农业，让农村亮起来，暖起来，循环起来，是我们进行新农村建设的重要目标。在北京，有一朵绿色的奇葩已悄然盛开，她吸取太阳的光亮，释放沼气的能量，真正实现了生态循环。这朵奇葩就是我的家乡，被联合国授予“中国生态第一村”的——北京大兴留民营生态农场。 根据老师的指导，结合高中教学内容，利用几个双休日， 我回到家乡，做了一个关于留民营村发展生态农业的调查。 图 1 一、留民营概况 我的家乡——留民营生态，农场位于北京市东南郊，大兴区长子营镇境内，距市亦庄新城9公里，距京津塘和六环路入口3公里处。全农场占地面积145公顷，现有农户250户，人口861人。别看我们地方不大，人口不多，但我们的总产值已达到1.6亿，人均收入也到达了10450元，集体固定资产更是高达1.23亿元之多。 听我的爷爷说：七十年代我们村（留民营）还是一个贫穷落后的村庄，老祖宗也没给留下什么宝贝玩艺，加上村里自然条件非常恶劣，土地低洼盐碱易涝，车道沟、泥土路，柴草垛土坏房，林树枯不成行，羊肠小道不畅通，亲朋好友一年都不走一趟。 后来从20世纪70年代初，村中的干部群众提出:大干1000天，苦战70年，经济要改变，粮食要翻翻，多打战备粮。到1975年的田成方，林成行，家家住上排子房。截止到1978年，留民营基本摆脱了贫穷，村容村貌也有力偶啊很大改观。但进一步向何发展？怎样才能实现农业现代化？又成了大家关注的焦点，就在这时北京市环境保护科学研究所的一批专家和技术人员为留民营找到了突破口——沼气。 图2 二、沼气及开发利用 1、沼气原理和生物学过程 沼气发酵是大分子有机物在一定的温度、水分、酸碱度和密闭等条件下，在微生物作用下生成甲烷的过程。复杂或大分子有机物经厌氧消化生成甲烷和二氧化碳的过程是非常复杂的。大量的研究表明，这个过程大致可以分为三个阶段。每个阶段由不同的微生物类群来完成。第一阶段为液化阶段，由厌氧和兼性厌氧的水解性微生物将大分子物质如纤维素、蛋白质、木质素等水解为单糖并进而生成有机酸。第二阶段为酸化阶段，由产氢产乙酸细菌利用第一阶段产生的各种有机酸，生成H2、C02和乙酸。第三阶段为产甲烷阶段，由严格厌氧的产甲烷细菌来完成，产甲烷细菌以第二阶段生成的H2和乙酸为底物生成甲烷。厌氧降解和甲烷的形成是微生物种群相互平衡相互偶联协同作用的结果。 2.沼气发酵的经济效益和生态效益 (1)沼气发酵能有效解决农村燃料短缺问题 沼气发酵过程中的生物质能转化率可达到90%，而沼气燃烧热能利用率可达到40%～60%，比直接燃烧秸杆能量利用率提高20%～30%，一个4～5口之家的农户，养2头猪，建一8立方米的沼气池，每天所生产的沼气可满足日常生活燃料。 (2)增加优质肥料，减少化学肥料的使用 作物秸杆和畜禽粪便进行沼气发酵过程中，养分损失极少，发酵后的沼液和沼渣是一种优质的肥料，腐殖质、氨基酸和维生素含量高，同时还含有丰富的氮磷钾等矿物元素，所以是一种有机养分和无机养分均有的，缓效、速效兼备的优质肥料，减少化学肥料的使用。此外，沼气 燃烧产生大量热量和二氧化碳，可用于增加温室(塑料大棚)中温度和二氧化碳浓度，提高作物光合作用效率。此外沼液还可有防治作物病虫害和提高作物抗逆性，改善农 产品品质，作为养殖饲料添加剂等作用。 图3 3.沼气发酵生态效益 (1)增加土壤有机质含量。沼气发酵可使农作物秸杆和畜禽粪便有效还田，增加土壤中有机质含量，改善土壤的结构和理化性质，实现土壤养分的良性循环。 (2)改善生态环境。农村发展沼气发酵，将农户的沼气池、厕所和畜禽舍合建在一起，人畜粪便和生活污水自流如沼气池，清洁卫生，且和常规的秸杆焚烧和粪便对沤相比，沼气发酵不派放烟雾，二氧化碳和恶臭气体的排放量大大减少。同时沼气发酵还有保护森林，提高绿化率，减少和杀死病原微生物的效益。 图4 4.沼气池选址与建设 （1）选址原则 沼气池的建设应与房屋及周围环境相协调，以利于保持环境的优美与卫生；