摘 要：本文通過對(duì)沼氣發(fā)酵系統(tǒng)環(huán)節(jié)的充分介紹，闡述了沼氣作為新型能源的廣泛應(yīng)用，以及發(fā)酵后產(chǎn)物沼液和沼渣的綜合利用技術(shù)，和他們產(chǎn)生的顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并形成了豬-沼-糧（菜果）的生態(tài)模式，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中起到了重要的作用。

關(guān)鍵詞：沼氣;沼肥;綜合利用;紐帶;生態(tài)模式;經(jīng)濟(jì)效益

在我國(guó)，沼氣事業(yè)由來已久，開始于20世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)絕大多數(shù)城鎮(zhèn)尚無電力供應(yīng)，這個(gè)時(shí)候的沼氣燈與普通的煤油燈相比，亮度基本相同，但它使用方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，受到用戶的歡迎，已經(jīng)開始在一些省推廣。50年代，我國(guó)農(nóng)村辦沼氣，目的是解決農(nóng)村的炊事用能，但由于科學(xué)技術(shù)未跟上，沼氣池的質(zhì)量不穩(wěn)定，加上缺乏管理，能夠正常使用的為數(shù)不多。

70年代，由于農(nóng)村生活燃料嚴(yán)重缺乏，在一些省份掀起了沼氣發(fā)展的熱潮，但是由于急于求成，加之資金、水泥等建池材料不足，沼氣池的平均使用壽命只有3-5年，盡管如此，沼氣池的使用效益基本能收回成本。進(jìn)入80年代，開始推廣“圓、小、淺”沼氣池，由于70年代大辦沼氣的影響，沼氣發(fā)展速度較慢。進(jìn)入90年代后，沼氣技術(shù)日趨成熟，出現(xiàn)新型沼氣池，沼氣池建設(shè)的速度逐漸加快。進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)家對(duì)沼氣池十分重視，將沼氣池建設(shè)列為鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容之一，沼氣池迎來了新的春天。

21世紀(jì)的農(nóng)村沼氣建設(shè)是以戶用沼氣池為紐帶，采用多種能源生態(tài)模式工程，例如北方“四位一體”模式，南方的“豬-沼-菜（果）”模式，西北的“五配套”模式，同生態(tài)家園建設(shè)，社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，生態(tài)環(huán)境建設(shè)相結(jié)合，改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件，優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收和生態(tài)良性循環(huán)，推進(jìn)農(nóng)村小康建設(shè)和農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

沼氣為什么具有紐帶作用呢？ 這就需要全面的了解沼氣。沼氣是各種有機(jī)物在一定的溫度，濕度、酸堿度和隔絕空氣的條件下，經(jīng)過微生物的分解發(fā)酵而產(chǎn)生的一種可燃性混合氣體，是一種生物質(zhì)能，屬于可再生能源。沼氣不但在自然界中，如沼澤、池塘、湖泊、污水溝、糞坑等處能夠產(chǎn)生，而在一定條件下，人為的方法也能夠制取。人工制取沼氣，就是將多種有機(jī)物質(zhì)（如人畜糞便、作物桔稈、雜草、有機(jī)垃圾等）作為原料，在特制的密閉沼氣池中制取。沼氣的成分，甲烷占總體積的50-70%，二氧化碳占30-40%，除此以外，還含有少量的 氮、氫、氧、氨、一氧化碳和硫化氫等氣體。沼氣作為能源氣體，主要用于照明，炊事，另外還有沼氣熱水器，沼氣發(fā)電等能源應(yīng)用。隨著沼氣系統(tǒng)本生功能的日趨完善，它已成為一個(gè)具有能源，生態(tài)，環(huán)保和其他社會(huì)效益的多功能綜合系統(tǒng)，其經(jīng)濟(jì)效益日趨提高

沼氣系統(tǒng)除了生產(chǎn)沼氣以外，還同時(shí)產(chǎn)生了大量的沼液和沼渣。沼液和沼渣在農(nóng)業(yè)農(nóng)村的生產(chǎn)生活中的應(yīng)用就成為紐帶作用的主要環(huán)節(jié)，沼氣發(fā)酵原料來源于農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)的廢棄生物質(zhì)，糞便等，發(fā)酵以后又通過沼液和沼渣的綜合利用返回到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中去，助力生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)。沼肥包括沼液和沼渣，是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，它不僅營(yíng)養(yǎng)成分全面，肥效高，還有防蟲防病作用。沼肥含有豐富的養(yǎng)分特別是含有多種水溶性養(yǎng)分，它是一種速效和遲效兼?zhèn)涞膬?yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，其養(yǎng)分含量豐富，如含有氮、磷、鉀等;含有大量的營(yíng)養(yǎng)元素如：鋅、鐵、鈣、鎂、銅、鋁、硅、硼、鈷、釩、鍶等豐富的微量元素;同時(shí)沼氣發(fā)酵過程中，復(fù)雜的厭氧微生物代謝產(chǎn)生了許多生物活性物質(zhì)如：豐富的氨基酸、B族維生素，各種酶類及水解酶類，豐富的植物激素、腐殖酸等。第一種營(yíng)養(yǎng)物是由發(fā)酵原料中的大分子物質(zhì)被沼氣微生物分解形成的，由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)較分解前簡(jiǎn)單，因此能夠?yàn)樽魑镏苯游?，能向作物提供氮、磷、鉀等主要營(yíng)養(yǎng)元素。第二類物質(zhì)原本也是存在于發(fā)酵原料之中的，只是通過發(fā)酵變成了離子形式，它們的濃度不高，可滲透到細(xì)胞內(nèi)，能夠刺激發(fā)芽和生長(zhǎng)。第三類物質(zhì)象氨基酸、生長(zhǎng)素、赤酶素，激動(dòng)素，單糖，腐殖酸，不飽和脂肪酸、維生素及某些抗病菌類物質(zhì)，它們對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育具有刺激作用，參與了作物從種子萌發(fā)，植株長(zhǎng)大、開花、結(jié)實(shí)的整個(gè)過程，例如赤酶素可以刺激種子提早發(fā)芽，生長(zhǎng)素能刺激種子生根發(fā)芽，提高發(fā)芽率，在作物生長(zhǎng)階段，赤酶素可以促進(jìn)作物莖葉快速生長(zhǎng)，而生長(zhǎng)素可使作物根深葉茂，象某些核酸、單糖、游離氨基酸、不飽和脂肪酸、維生素可提高作物的抗性，在作物的生殖期，赤酶素能誘發(fā)作物抽臺(tái)、開花，生長(zhǎng)素則能有效防止落花、落果、提高坐果率，激動(dòng)素對(duì)于防止作物衰老，防止棉花落果效果顯著。

沼肥的營(yíng)養(yǎng)如此豐富，在生產(chǎn)上有顯著的增產(chǎn)效果。單施沼液與糞水的比較，沼液施在同一作物上，比施糞水有明顯的增產(chǎn)效果，經(jīng)實(shí)踐證明，一般增產(chǎn)10%左右，最高可達(dá)15%。施沼渣于農(nóng)家肥相比，不但改良土壤，培肥地力，其增產(chǎn)幅度可達(dá)8-10%。沼肥既是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥又是良好的土壤改良劑，大量實(shí)驗(yàn)證明，施用沼肥后土壤理化性狀獲得明顯改善。有機(jī)質(zhì)全氮、全磷、有效磷分別增加16%、6%、9%，容量下降2%，孔隙度增加2%。

農(nóng)田施用沼肥的方法主要有三種。第一種是沼液和沼渣混合施用，將沼液、沼渣混合攪拌后，與作物秸稈、樹葉、雜草等混合在一起，進(jìn)行堆肥和漚肥。比例是沼肥與秸稈為1：2-3。堆漚的肥一般作底肥施用，每畝使用量為2.5噸左右。第二種是沼液?jiǎn)为?dú)施用，常用的有噴施、灑施和澆施。噴施：將沼液澄清裝入噴霧器中噴施，每畝施肥量為1.5-2.5噸左右。灑施：直接往土壤上灑并立即翻耕，以利于沼液水肥與土壤充分結(jié)合，使養(yǎng)分結(jié)合在土壤上，防止肥效損失。澆施：一般作為追肥，直接澆在作物根部，每畝使用量1.5噸左右。第三種是沼渣單獨(dú)施用，直接施入土中，做底肥每畝施用量2.5噸，做追肥每畝施用量1.5噸。

沼氣發(fā)酵系統(tǒng)（沼氣池）以豬糞作為發(fā)酵原料最為普遍，如能結(jié)合沼氣池的能源作用，配合沼氣發(fā)酵原料的肥料化應(yīng)用，就能形成豬-沼-糧，豬-沼-菜，豬-沼-果等農(nóng)業(yè)生態(tài)模式。充分發(fā)揮沼氣發(fā)酵系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的紐帶作用。

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作者簡(jiǎn)介：丁武明（1977-）男，漢族，學(xué)歷：本科，籍貫：貴州省六盤水市，助理農(nóng)藝師，主要從事：農(nóng)村能源方面的工作。