设施大棚沼气池使用技术研究

【摘要】：随着现代设施农业的发展,设施大棚技术已得到大范围推广。高效农业在提高产量的同时,也出现了许多亟待解决的问题。如由于复种指数高,农作物连作引起土壤障碍问题；农作物果实收获后大量的残余物堆积所引发的环境问题等。然而,农产品收获果实、茎叶或块根后的残余物属于有机物,可以作为厌氧发酵的底物,在设施大棚内建设沼气池,不仅可以将农产品残体进行无害化处理,处理后的沼液沼渣可以作为肥料施用,增加土壤肥力,而且产生的沼气燃烧后可以为大棚增温,燃烧所产生的C02还可以作为气体肥料为设施作物施肥。本文主要针对大棚内沼气池管理不善,冬季沼气池产气量低,沼液沼渣使用不规范等问题进行了研究,以便使大棚内建设沼气池这一技术模式得到推广应用。 1.设置三个沼气池发酵TS浓度,分别为8%、10%和12%；研究不同的发酵底物浓度对设施大棚沼气池冬季启动效果的影响,研究结果表明,在发酵池温度为8-12℃条件下,底物浓度为12%处理的原料产气率最高,可达到83.7m3·吨-1TS；另外,在发酵底物浓度10%的条件下,设置新鲜牛粪、新鲜牛粪和粉碎玉米秸两个处理,研究不同发酵底物组成对设施大棚沼气池冬季启动及产气效果的影响,研究结果表明,新鲜牛粪和玉米秸秆混合发酵的处理产气初期启动快,累计TS产气率达98.37m3·吨-1TS,比单纯添加新鲜牛粪的处理高36.74%。 2.利用沼气池产生的“三沼”种植草莓明显提高草莓产量和营养品质：处理组草莓比对照组可以提早10天上市；可以提高草莓植株的光合作用、叶绿素含量,其中宁玉草莓单果重可以提高2.90%-3.79%、糖酸比提高4.71%,红颊草莓单果重可以提高7.50%-8.01%,糖酸比提高13.65%；处理组Vc含量都要高于对照组。但是试验研究中发现施用沼液对病虫害的防治效果不明显,受环境条件影响较大。 3.大棚内建设沼气池,可以减少粪便直接施用产生的温室气体排放,并且可以增加经济效益7.51%-14.56%。 【关键词】：设施农业 沼气池 草莓品种 产量 品质 经济效益
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S216.4;S668.4
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 第一章 文献综述9-23
• 1.1 设施农业的发展现状9-11
• 1.1.1 国外设施农业发展形势与现状9-10
• 1.1.2 国内设施农业发展现状10-11
• 1.2 设施农业发展中存在的问题11-13
• 1.2.1 产生大量的废弃物11
• 1.2.2 土壤障碍问题11-13
• 1.2.3 蔬菜作物生长过程中的CO_2亏缺问题13
• 1.3 设施种植业中蔬菜废弃物的处理技术13-14
• 1.3.1 自然堆沤13-14
• 1.3.2 好氧堆肥法处理蔬菜废弃物14
• 1.3.3 厌氧消化工艺处理水果蔬菜废弃物14
• 1.4 设施大棚沼气利用技术在农业生产中的应用14-19
• 1.4.1 处理废弃植株残体,防止面源污染14-15
• 1.4.2 发酵产物沼气、沼液和沼渣可以提高草莓产量和品质15-19
• 1.5 设施大棚沼气池使用技术研究的现状及存在的问题19
• 1.6 本研究的目的和意义19-23
• 1.6.1 目标任务19
• 1.6.2 主要研究内容19-20
• 1.6.3 研究思路20
• 1.6.4 技术路线20-21
• 1.6.5 研究意义21-23
• 第二章 设施大棚沼气池冬季启动方案优化研究23-29
• 2.1 材料与方法23-25
• 2.1.1 大棚沼气池23-24
• 2.1.2 试验材料24
• 2.1.3 试验地点24
• 2.1.4 试验方法24-25
• 2.2 结果分析25-28
• 2.2.1 不同进料浓度对冬季沼气池产气效果的影响25-26
• 2.2.2 不同进料原料对大棚沼气池产气效果的影响26-27
• 2.2.3 不同进料浓度或原料对大棚沼气池产气进程的影响27-28
• 2.3 讨论28
• 2.4 小结28-29
• 第三章 沼气、沼液和沼渣施用对设施大棚草莓产量及品质的影响29-41
• 3.1 材料与方法29-31
• 3.1.1 试验材料29
• 3.1.2 试验地点29
• 3.1.3 试验方法29-30
• 3.1.4 测定项目和方法30-31
• 3.1.5 数据分析31
• 3.2 结果分析31-38
• 3.2.1 沼气燃烧排放对草莓大棚中温度和CO_2浓度的影响31
• 3.2.2 大棚沼气池对草莓叶片叶绿素含量的影响31-32
• 3.2.3 大棚沼气池对草莓叶片光合作用的影响32-34
• 3.2.4 大棚沼气池对草莓产量的影响34-35
• 3.2.5 大棚沼气池对草莓果实品质的影响35-36
• 3.2.6 大棚沼气池对草莓病害发生情况的影响36-38
• 3.3 讨论38
• 3.4 小结38-41
• 第四章 生态经济效益分析41-45
• 4.1 计算方法和指标评定41-42
• 4.1.1 碳减排效果估算41
• 4.1.2 利用“三沼”的大棚和常规大棚的投入和产出效益分析41-42
• 4.2 结果与分析42-43
• 4.2.1 沼气池的碳减排效果分析42
• 4.2.2 草莓产量增加带来的收益42-43
• 4.3 小结43-45
• 第五章 结论与展望45-47
• 5.1 结论45
• 5.2 创新之处45
• 5.3 存在的问题与不足45
• 5.4 进一步的研究展望45-47
• 参考文献47-51
• 致谢51-53
• 攻读学位期间发表的学术论文53

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