② 用沼液进行浸种,浸种时间为8小时,沼液用水稀释50倍。如果沼液过多,用水稀释20倍时,西瓜种子的发芽率会降低。
③ 在生育期分3~4次用沼液喷施西瓜叶面,沼液用水稀释10~50倍。 ④ 西瓜枯萎病发病后,用沼液灌根,可抑制枯萎病的进一步发展。 ⑤ 连续使用,随着使用年份的增加,效果越好 4)沼液防治果树病虫害
利用沼液防治果树虫害,没有农药污染和抗性等问题,效果与许多现在使用的农药相当或更好,对各种害虫的杀灭率均在94%以上。在果树生长周期内喷施两次沼液,对红、黄蜘蛛的杀灭率为98.5%,对矢尖蜥的杀灭率为95.1 %,对蚜虫的杀灭率为94.7%,对清虫的杀灭率为99.8%。 具体防治方法:
① 选用正常使用、出料口加盖的沼气池中的沼液。
② 沼液取自出料间的中层,并用纱布或较密的纱窗布过滤后使用。 ③ 取出的沼液应随用随取,存放时间一般不能超过1小时。
④ 在整个果树生长期内均可喷施沼液。喷施时,应对茎秆、叶片的正反面都喷施,用量以刚开始滴水为度,以纯沼液喷施为好。
喷施时间:气温高于25℃时,宜在下午5时以后喷施;气温低于25℃时,可以在露水干后全天喷施。气温太高时,可兑入少量水(不宜超过20%),以防止沼液蒸发过快而降低药效。 用沼液喷施果树时,加入1000~2000倍氧化乐果,或1000~3000倍灭扫利,杀虫杀卵效果更好,杀灭率可以达到100%,而且药效可以持续到30天以上。 三、沼渣在设施栽培中的应用
沼渣,是人畜粪便等有机物质经沼气池厌氧发酵产生沼气后的底层物质。含有较全面的养分元素和丰富的有机物质,具有速缓兼备的肥效特点。
风干后沼渣中主要养分含量(%) 肥料 沼渣 有机质 30~50 腐值酸 10~20 全氮(N) 全磷(P2O5 ) 全钾(K2O) 0.8~2.0 0.4~1.2 0.6~2.0 ? 从上表计算得出:1000 kg(湿重)沼渣,可给土壤补充氮素3~4 kg、磷1.25~2.5 kg、钾2~4 kg。
? 沼渣中营养成本较丰富,尤其是腐植酸含量很高,达到10%~20%。由于腐植酸对改良土壤有重要作用。因此沼渣的土壤改良功效明显。
? 沼渣是在厌氧条件下形成的,比通常的堆沤肥营养成分保留的要好的多。
? 评价有机肥价值,除营养元素外,改良土壤的基质——有机碳的含量也是一重要指标。
? 沼渣中腐植酸、半纤维素、纤维素、木质素均较堆沤肥高。
? 纤维素、木质素可以松土,腐值酸有利于土壤微生物活动和土壤团粒结构的形成 1)优质肥料
从沼气池底部直接取出的沼渣,固体含量在10%左右。一般情况下做底肥用。果树施于基坑内,作物直接施于土壤中,亩施用量1000~2000 kg;
以禽畜、人粪便为发酵原料的沼气池年可提供渣(干物质计)为370 kg~500 kg,若换算为干物质浓度为15%的沼渣量为2500~3400 kg,可为3亩土地作基肥使用。
连续施用两年后土壤有机质及氮素含量的变化情况有机质处理对照沼渣1000kg/亩沼渣3000kg/亩沼渣6000kg/亩硫铵78.3kg/亩试验前1.591.611.571.911.99试验后1.691.922.062.431.83增加(%)0.100.310.470.43-0.16试验前0.0860.0840.0760.0920.096氮素(%)试验后0.0880.0920.1130.1230.095增加(%)0.0020.0080.0370.031-0.001施化肥土壤有机质会下降,因此化肥与有机质要配合使用。 沼渣对当地作物增产效果作物水稻玉米棉花沼渣用量(kg/亩)150015001500产量(kg/亩)沼渣区435.95333.7583.3对照399.45308.8577.15Kg/亩36.524.96.15增产%9.18.37.9沼渣作为一种优质有机肥,具有明显的增产作用。 2)可提高保护地作物的抗盐能力
施用有机肥形成的腐殖质土壤,其土壤的阳离子代换量高,从而缓解了土壤盐类的积累对作物造成的危害,使作物在这种土壤中能承受较高的盐类浓度而不受害。 四、日光温室与沼气利用
2、沼气利用在日光温室中的作用 (1)沼气补光、增温、补充二氧化碳
? 增温增光,主要通过点燃沼气灯、沼气灶来解决,燃烧时间为凌晨5:30~8:30。 ? 增供二氧化碳,靠燃烧沼气,时间安排在凌晨6:00~8:00放风前30分钟停止燃烧沼气。
? 大棚内按每50米设置一盏沼气灯或每11米设置一台沼气灶。 ? 点燃沼气灯、沼气灶应在凌晨气温较低时进行。
如蔬菜的地上部分干重中有45%是碳素,是由作物在光合作用时吸收空气中二氧化碳而得来的。作物生长最适宜的二氧化碳浓度是0.1%,而空气中二氧化碳含量是0.03%,日光温室里作物在光合作用旺盛期只有0.02%的二氧化碳,远远满足不了作物生长的需要,所以要提高日光温室作物的产量和品质,在日光温室里燃烧沼气,提高室温和增施二氧化碳气肥是一项关键的技术措施。
冬春在塑料大棚内点燃脱硫后的沼气,每燃烧1m3沼气可产生0.975 m3的CO2。 CO2作为气肥,能有效的促使蔬菜增产,提高品质。
常见蔬菜适宜的二氧化碳浓度蔬菜种类 黄瓜、西葫芦,青椒 番茄、茄子 韭菜、菠菜等叶菜 苗期/(毫克/千克) 600~900 600~900 生长期/(毫克/千克) 1200~1500 1000~1200 1500~2500 施沼气二氧化碳对蔬菜生长的作用CO2 浓度/(微升/升) 200~300 800~1100 芹菜 株高/厘米 44.9 66.8 单株重/克 7.8 12.5 1888.6 4014.3 黄瓜 单株叶面积/厘米2 干叶比重(克//厘米2) 0.01975 0.02575 增施沼气CO2对提高黄瓜产量的作用时 段 处 理 施沼气CO2 对 照 差 值 增 值(%) 产 量 1219 734 485 66 早 期 产 值 3240 1762 1478 84 产 量 6862 5215 1647 31 总 产 产 值 3899 5724 3175 30 增施沼气CO2对黄瓜、番茄品质的影响项 目 种 类 黄 瓜 番 茄 14.65 21.03 维生素(mg/110g) 增 施 对 照 12.56 16.49 增 加% 16.2 21.4 可溶性糖(mg/110g) 增 施 1.81 2.26 对 照 1.59 2.10 增 加% 13.8 7.6 (2)沼气灯诱虫
沼气灯灯光的波长在300~1000纳米,许多害虫对于30~400纳米的紫外光线有较大的趋光性。夏、秋季节,正是各种害虫发生的高峰期,利用沼气灯灯光诱蛾,用其养鱼、养鸡、养鸭,可以一举多得。 沼气灯应吊在距地面或水面80~90厘米处要求沼气灯与沼气池相距30米以内时,用直径10毫米的塑料管作沼气输气管,超过30米时应适当增大输气管的管径。也可以在沼气输气管中加入少许水,产生气液局部障碍,使沼气灯灯光产生忽闪现象,增强诱蛾效果。
诱虫喂鸡、鸭法在沼气灯下放置一只盛水的大盆,水面上滴入少许食用油,当害虫大量拥来时,落入水中被水面浮油粘住翅膀死亡,以供鸡、鸭采食。
诱虫喂鱼法离鱼塘岸2米处,用3根竹竿做成简易三角架,诱蛾时间应根据害虫前半夜多于后半夜的规律,掌握在天黑至午夜12:00为宜。 (3)可提供优质肥料
沼渣、沼液可通过土壤施肥和叶面施肥的方法来提高土壤有机质含量和提供大量的必需元素,促进叶片生长和果实发育,对改善土壤结构、实现绿色、无公害生产有着重要的意义。
固体(生物)有机复合肥工艺流程示意图:微量元素及活性剂沼渣粉碎混配造粒二次烘干计量包装 液体(生物)有机复合肥工艺流程示意图:微量元素及活性剂沼液预处理分离络合混配计量包装成品罐 (4)有效、安全防治病虫害
沼液加杀虫脒 按一定浓度配合后,对红蜘蛛的杀灭效果比单独使用沼液和杀虫脒的效果要好。沼液和沼渣可防治西瓜枯萎病,效果与许多现在使用的农药相当或更好。同时,利用沼液沼渣防治果树病虫害,没有农药污染和抗性等问题,符合有机、绿色、无公害食品生产的要求。
五、沼气发酵的综合利用 1、沼气作为生活能源 2、沼气发电
3、沼渣种植食用菌 4、沼渣加工成饲料
1、沼气作为生活能源 2、沼气发电 3、种植食用菌
选用正常产气并大换料后3个月的沼气池,取出沼渣晾干,捣研碎过粗筛后备用。新鲜麦草或稻草铡成30cm长小段备用。桔杆与沼渣配比为1:2。可作为栽培蘑菇的培养料。 4、沼渣可加工饲料 沼气不仅能燃烧,而且沼液、沼渣用在畜禽养殖的饲料添加剂,其增产效果和经济效益显著。
第六章 设施农业介质消毒技术
设施农业的栽培介质以土壤、基质等同体介质为主,同时还有少量的营养液栽培。其中栽培过程使用的同体介质用量大,重复使用过程残留的病原菌和虫卵较多,消毒难度大,是
设施农业资源有效利用和保护环境的关键问题之一。固体介质的消毒方法主要分为物理消毒和药剂消毒两大类,与其对应的介质消毒设备也主要有物理消毒设备和药剂消毒设备。 一、物理消毒
即用物理方法实现杀灭介质中的病原菌。物理方法运用比较成熟,如欧美和日韩等国所常用的蒸汽或热水进行介质消毒的设备均采用该原理,消毒效率高、效果明显、无污染。 1、蒸汽消毒
通过导管把高压蒸汽锅炉产生的高温蒸汽(80℃以上)送到覆盖有保温膜的介质中,使介质温度升高,以达到消除介质中病虫害的目的。蒸汽消毒的方法应用较早,如20世纪50年代英国就有较详细的蒸汽消毒数据。
目前,国外也有较成熟的设备。例如,荷兰VISSER移动式高温蒸汽介质消毒机,该设备每小时可产生60~800 kg高温蒸汽,将介质装入专用消毒车上,将耐高温薄膜覆盖在介质表面,通入高温蒸汽进行消毒;设备效率较高,但加热时间长,能源消耗大;蒸汽输出过程中的热传导性、穿透性及对生物酶的杀伤性大大下降,消毒性能降低。
我国浙江大学蒋焕煜、王俊也提出了设施园艺移动式介质蒸汽消毒系统,该系统利用蒸汽锅炉通过蒸汽管和移动小车的蒸汽入口连接,移动小车起着基质运载工具和消毒容器的作用,高温高压蒸汽通过蒸汽管通入移动消毒小车,对介质进行高温蒸汽消毒 。
采用蒸汽消毒的主要缺点是蒸汽不易到达介质深层,对20 cm以下土层消毒不彻底。另外,高压蒸汽锅炉设备比较复杂,操作也较繁琐。 2、热水消毒
将普通常压热水锅炉产生的80~95℃热水通过开孔灌注到介质中进行消毒。为增强保温效果,此法在介质表面铺盖保温覆盖膜,可使30 cm深处的介质温度达到50℃以上,从而杀灭介质中病虫害。热水消毒在日韩已有成熟的应用。
2000年,日本农林水产省开始以国家辅助项目的形式,建立了为期3年的“利用热水进行设施园艺生产土壤管理与栽培研究项目”。根据热水消毒法的原理,热水消毒设备主要由常压热水锅炉和洒水设备构成,热水锅炉提供80~95℃的消毒用热水,洒水装置将来自锅炉的热水均匀地灌注到待消毒土壤中。热水消毒法使用的锅炉为常压锅炉,以燃油为燃料,锅炉由鼓风助燃装置、燃烧炉体、管式热水换热器、水泵、出水温度控制装置等组成,分固定式、牵引式、车载式和自走式几种型式。 3、太阳能消毒
在待消毒介质中灌水,并在介质表面覆盖透明塑料薄膜,通过温室效应吸收太阳能辐射热,产生较高的温度进行消毒处理。
7月份,气温达35℃以上时,土壤温度升至50~60℃,可杀死介质中各种病菌。太阳能消毒安全环保、操作简单,节约能源,土壤中有用微生物死亡少。
太阳能消毒不均匀,时间长,且受天气制约。另外,该方法使20 cm以内土层的温度可达到消灭大部分病虫害的温度50℃。但20 cm深度以下土层的温度不高,对深层介质的消毒不彻底。 4、冷冻消毒
此法适用于少量的育苗基质。在低温冰箱中用-20℃冷冻1~2天。一般可杀死杂草种子和病菌。其缺点是难于大规模推广,能源消耗大。 5、微波消毒
采用微波消毒土壤的方法具有卫生、方便、高效率、处理后无污染等优点,很早就有国外学者进行试验研究;但是由于技术水平、成本等因素的限制,一直未能得到推广使用。
6、臭氧消毒
臭氧是一种高效消毒剂,对细菌、病菌、真菌、霉菌芽胞、病毒等微生物都具有极强的杀灭