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党的十六届五中全会提出的建设社会主义新农村具有重大的历史意义和现实意义。沼气技术的开发利用是加强农业基础设施和农村生态环境建设,促进清洁生产的重要手段。发展沼气,搞好沼气的综合利用,不仅可以解决农村生活用能,保护和改善农村生态环境,也能促进合理、永续地利用森林资源,增加农民经济收益,实现农村经济的可持续发展。因此,国家“十一五”规划把沼气建设作为新农村建设的重点工程。实践证明,利用好沼气技术不仅是建设生态农业的關键环节,也是社会主义新农村建设的重要组成部分,对统筹城乡协调发展、加快乡村基础设施建设、大力发展循环农业等具有重要的现实意义。
一、发展沼气生态农业的重要意义
沼气是指利用生活垃圾、污水、人畜粪便、植物茎叶以及杂草等为原料,通过密闭沼气池中的微生物厌氧发酵、分解,制取以甲烷为主要成分的可燃气体。沼气利用将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费有机融为一体,通过“资源——生产——产品——消费——废弃物再资源化”的多重闭环反馈式循环,使得经济链、生物链、生态链的物质交换和能量流动良性运行,有效地利用和保护了资源,成为解决农村生态、农村能源、农业环保和农民增收等一系列问题的有效载体,推动着农村全面、协调、可持续发展。
(一)有效改善农村用能结构
沼气是农村广泛使用的一种气体燃料,它是由植物残渣、动物粪尿在隔绝空气的情况下,经过某些微生物的发酵作用而产生的,与化石能源相比具有无污染、清洁、可再生、多效、廉价的优点。它取之不尽,用之不竭,尤其适宜群众居住较为分散,交通相对不便的农村地区使用。据测算,农村一个五口之家,养猪5—10头,就可建一口与猪舍、厕所连通的8—10m3立方米的沼气池,年产实际可利用沼气500—550m3,可以解决全家当年90%左右的生活用能,相当于减少薪柴消耗2吨左右,保护3—4亩林地免遭砍伐,或是节约用电800度、标准煤0.4吨、液化石油气0.25吨。与液化石油气相比,年可节省燃料费用600元左右。因此,利用沼气做动力燃料,清洁无污染,制取方便,成本又低,既能为国家节省石油制品,又能降低作业成本,开辟了新的动力资源,是实现农业现代化的一项重要措施。
(二)改良土壤,促进种植业发展
由于人畜粪便及秸秆经过密封发酵后,在生产沼气的同时,会产生一定量的沼肥和沼液,沼肥和沼液中因存留丰富的氨基酸、B族维生素、各种水解酶、某些植物激素和对病虫害有明显抑制作用的物质,对各类作物均具有促进生长、增产、抗寒、抗病虫害的功能。
沼液是一种速效的液肥,用于果树叶面喷施,收效快,利用率高。叶面长期喷施沼液,可增强光合作用,有利于花芽的形成和分化;花期喷施沼液,可提高座果率;果实生长期喷施沼液,可促进果实的膨大,提高品质和产量。试验表明:柑桔叶面喷施沼液,产量增幅可达到9.3%—27.5%,果实增大,表皮光滑,颜色鲜艳,病斑较少;施用沼肥的柑桔比常规方法种植的柑桔含糖量高出40%。农作物种植有关试验表明,采用沼液浸种技术,可促进水稻增穗,增加结实率,增加种子千粒重,增加产量6%—10%,还能有效控制水稻的稻叶蝉、稻飞虱、纹枯病、小球菌核等病虫害;玉米施沼液肥,产量增加5%—8%;用沼液浇施白菜,比用常规方法提高产量20%,而且提前一周上市。
将被烧掉的大量农作物秸秆和畜禽粪便加入沼气池密封发酵,既能产气又沤制成了优质的有机肥料,扩大了有机肥料的来源。充分利用好沼气,可使有机肥料成倍增加,带动粮食、蔬菜、瓜果连年增产,同时产品的质量也大大提高,产品鲜嫩无污染,总体生产成本下降。沼气技术的推广利用,使广大农民可以将自家产出的沼肥直接用于家庭种植业,为大面积使用有机肥料创造有利的条件,对我国生态农业的发展将会产生积极的促进作用。
(三)改善卫生条件,提高健康水平
发展利用沼气技术是卫生环境工作的一项重大变革,发展利用沼气技术,沼气池、厕所、牲畜圈栏联在一起建设,粪便直接入池密封发酵,取消了露天茅坑,消除了臭气,减少了蚊蝇孽生地。沼池中的粪便经厌氧发酵处理,各种致病菌和寄生虫卵可以减少95%左右,其卫生效果目前在农村没有其它处理方法可以相比。使用沼气池产生的沼液代替清水冲洗畜禽圈舍,也可以达到较好的消毒效果。这不仅使农民居住的环境卫生大有改观,而且还能控制和消灭寄生虫病,为搞好农村除害灭菌工作找到新的途径,有利于减少和控制畜禽疫病的传播。
(四)保护农业生态环境
发展沼气技术,可以保护农业生态环境。以沼气替代薪柴,保护了森林植被,有利于防止水土流失。以沼气代煤,减少了煤生产、运输和燃烧对环境和大气的污染。施用沼肥和沼液,减少化肥、农药用量,减轻了化学污染。据调查,在燃用沼气室内,一氧化碳的浓度比燃煤降低80%,二氧化碳浓度降低60%,二氧化硫浓度降低80%,飘尘浓度降低90%,可以有效减少室内空气污染,减少温室气体排放。
森林是陆地生态系统的主体,它具有调节气候、保持水土、涵养水源、防风沙、保护农田等功能,对改善农村生产生活条件具有重要的作用。据测算,建一口6—8m3的沼气池,每年可节约薪柴2吨。
沼肥和沼液是很好的有机肥,是富含多种养分的活性肥料。畜粪等经沼气池发酵后肥效可提高1.5—2倍。一个沼气池年产沼肥15吨左右,肥效相当于1.5吨商品复合肥。而化肥所不能比拟的是,沼肥能有效地改良土壤。连续施用沼肥1—2年,土壤团粒结构好,孔隙度增加,容重下降,保水保肥能力强,有机质、全氮全磷及有效磷均上升,有利于土壤中的细菌群落良好生长,抑制病虫去的发生。沼肥沼液用于水产养殖,能改善鱼类生长环境,为水生生物生长提供营养物质,防止水体富营养化。农户普遍反映,有了沼肥的生物作用,化肥、农药、动植物激素、抗生素等化学物质可以不用或少用,从而产出绿色或有机农产品,取得更好的增产增收效果,保护和改善农业生产生态环境。
(五)创造综合效益,促进农民增收
一个沼气池就是一个“致富池”,沼气综合利用在经济发展、社会进步、生态环境保护之间搭起了一座天人合一的桥梁,创造出可观的经济效益,多方面的社会效益,最佳的生态效益。
一个8m3沼气池,一年节省燃料支出600元,节省化肥、农药支出500元,节省劳力75个(折1500元),直接经济效益2600元左右;改善生态环境,改变农村公共卫生,防治面源污染,提高农作物品质,促进农村精神文明建设等的社会效益和生态效益,以农业部成都沼科所专家所估算的社会效益、生态效益为经济效益的四倍计算,一个沼气池的综合效益可达13000元。
二、当前农村沼气开发利用的现状和问题
目前,我国农村沼气池的累计量达1700万口,并且以每年200万口的数量在递增,沼气的推广得到国家和各级政府的大力支持和重视,温家宝总理在2006年“两会”期间特别提出发展农村沼气是一项很有意义、很有希望的公益设施建设,要求各个地方都应把为农民建设沼气当作政府的一件重要大事来抓。在实践的过程中,广大农民和农技人员积极创新,开发出多种沼气生态农业模式:猪——沼——粮,猪——沼——果,猪——沼——鱼,猪——沼——菜,猪——沼——林等等,取得了显著效益。但是在当前农村沼气工程建设推广中也存在不少的问题,主要表现为:
(一)缺乏规划,无序发展
据了解,目前大多数户用沼气池建设缺乏统一规划,建池户各自行事,沼气池建设没有与农村整体建设及畜禽养殖小区建设统筹考虑,无序发展,造成不必要的浪费。
(二)重沼气池建设,轻建后管理
一些地方为完成沼氣建设计划任务,在前期建设上花了很大人力物力;但在建成后的使用管护上缺乏必要的措施。随着大规模沼气建设项目的实施,技术服务工作和设施管理问题也必须提上日程。虽然大多数沼气池都建在农户庭院中,并由农民自己管理,但总还要考虑一个专门维修、保养问题。我国前两代沼气池没有成功推开,既有技术不过关的原因,也有后期维护不当的因素。所以,管理与维护也不可小视,这是关系沼气池长期良性运转的保障。
(三)重沼气使用,轻综合利用
农村沼气建设是促进农民增收的有效措施,是改善生活环境的重要途径,其好处和作用是多方面的。各地虽然在宣传沼池的综合利用上做了不少的工作,但不够深入、不够广泛。农村中相当一部分人还停留在上个世纪80年代对沼气建设的认识上,对沼气新技术缺乏了解,只知道沼气能够点灯做饭,不了解沼气、沼渣、沼液的其他功能,更谈不上综合利用。
(四)服务体系不健全,沼气产业没有形成规模与档次
部分建池乡村,沼气设备无处买,出现故障无处问,使用技术无处学,农村沼气培训与服务体系几乎空白。部分沼气设备生产企业制造业比较落后,尚未形成产业规模,技术研制及创新能力缺乏,先进技术引进意识薄弱。同时,相关科研院所、大专院校、生产及实施单位没有足够的集聚效应,产学研结合还不够紧密,一些沼气发酵机理还没有进步解决等,这些均影响沼气产业的发展。
(五)相关法规与政策有待进一步落实与制定
如部分沼气设备生产的税收能否进一步优惠,能否加大沼气相关技术的研制经费与技术力量投入,沼气发电并网的价格确定等。
三、科学发展农村沼气,加快社会主义新农村建设的建议
(一)扩大宣传,提高认识
沼气的发展首先要解决认识问题,只有当人们认识到沼气显著的经济、生态和社会效益时,才会积极主动地建池、改厕,才能形成快速发展的良好局面。因此,首先,要向主管农业的各级领导宣传发展农村沼气对加快新农村建设的作用与意义,提高各级领导的认识;其次,要向农民兄弟宣传沼气的好处与使用技术,增强发展沼气的自觉性和主动性;再次,要通过各种媒体,向社会宣传,形成全社会重视农村沼气能源建设、关心农村沼气能源建设、支持农村沼气能源建设的良好氛围。
(二)完善法规,政策调控
沼气等可再生能源开发,作为产业还未完全成熟,故国家相关法规及政策应对其倾斜,不可能完全由市场调节,要综合运用财政、投资、信贷、税收、价格等手段,加以引导。有学者建议:规定畜禽养殖小区污染物必须要进行厌氧发酵无害化处理,农村小城镇建设规划要配套生活污水厌氧净化系统,国家实行资源环境成本货币量化,加大对污染的惩治力度,出台可再生能源发电上网的若干规定,加大财政投入,加强农村能源推广机构建设,实行积极的投资融资政策,建立沼气等可再生能源发展专项资金或基金等等。
(三)综合利用,发挥效益
效益是沼气能够快速健康发展的前提。目前,全国还有不少地方没有开展沼气、沼液、沼肥的综合利用,沼气池的效益末能充分地发挥出来。为此,必须跳出就沼气论沼气的传统思维,以建设生态家园的思路来定位沼气、发展沼气,研究开发沼气高附加值的产品,积极推广沼气贮粮、水果保鲜、沼液浸种、喂猪、叶面喷施,沼渣种植食用菌、养鱼等综合利用技术,扩大沼气利用范围,使沼气在生态家园中发挥更大的综合效益。
(四)创新机制,搞好服务
农村沼气建设集农业生产、工程建筑、管理服务为一体。建设是基础,管理服务是关键。完善农村沼气服务体系,是充分发挥沼气综合效益的重要举措,沼气服务体系只有实行市场化、物业化、专业化、社会化运作,才能不断发展壮大。科学发展农村沼气要跳出沼气抓沼气,要拓展外延,与发展农村循环经济、发展无公害绿色农产品及小集镇生活污水处理相结合,加速沼气产业化发展。同时鼓励在部分乡村积极发展沼气协会,通过协会为广大沼气用户提供技术培训、技术咨询、设备维修、沼气设备供销等服务。
参考文献:
1、周德金.新形势下农村沼气发展的问题与对策[J].现代农业科技.2006(5).
2、蔡三元.发展沼气造福农民[J].决策探索,2006(4).
(作者单位:福建省龙岩市新罗区农业局)
一、发展沼气生态农业的重要意义
沼气是指利用生活垃圾、污水、人畜粪便、植物茎叶以及杂草等为原料,通过密闭沼气池中的微生物厌氧发酵、分解,制取以甲烷为主要成分的可燃气体。沼气利用将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费有机融为一体,通过“资源——生产——产品——消费——废弃物再资源化”的多重闭环反馈式循环,使得经济链、生物链、生态链的物质交换和能量流动良性运行,有效地利用和保护了资源,成为解决农村生态、农村能源、农业环保和农民增收等一系列问题的有效载体,推动着农村全面、协调、可持续发展。
(一)有效改善农村用能结构
沼气是农村广泛使用的一种气体燃料,它是由植物残渣、动物粪尿在隔绝空气的情况下,经过某些微生物的发酵作用而产生的,与化石能源相比具有无污染、清洁、可再生、多效、廉价的优点。它取之不尽,用之不竭,尤其适宜群众居住较为分散,交通相对不便的农村地区使用。据测算,农村一个五口之家,养猪5—10头,就可建一口与猪舍、厕所连通的8—10m3立方米的沼气池,年产实际可利用沼气500—550m3,可以解决全家当年90%左右的生活用能,相当于减少薪柴消耗2吨左右,保护3—4亩林地免遭砍伐,或是节约用电800度、标准煤0.4吨、液化石油气0.25吨。与液化石油气相比,年可节省燃料费用600元左右。因此,利用沼气做动力燃料,清洁无污染,制取方便,成本又低,既能为国家节省石油制品,又能降低作业成本,开辟了新的动力资源,是实现农业现代化的一项重要措施。
(二)改良土壤,促进种植业发展
由于人畜粪便及秸秆经过密封发酵后,在生产沼气的同时,会产生一定量的沼肥和沼液,沼肥和沼液中因存留丰富的氨基酸、B族维生素、各种水解酶、某些植物激素和对病虫害有明显抑制作用的物质,对各类作物均具有促进生长、增产、抗寒、抗病虫害的功能。
沼液是一种速效的液肥,用于果树叶面喷施,收效快,利用率高。叶面长期喷施沼液,可增强光合作用,有利于花芽的形成和分化;花期喷施沼液,可提高座果率;果实生长期喷施沼液,可促进果实的膨大,提高品质和产量。试验表明:柑桔叶面喷施沼液,产量增幅可达到9.3%—27.5%,果实增大,表皮光滑,颜色鲜艳,病斑较少;施用沼肥的柑桔比常规方法种植的柑桔含糖量高出40%。农作物种植有关试验表明,采用沼液浸种技术,可促进水稻增穗,增加结实率,增加种子千粒重,增加产量6%—10%,还能有效控制水稻的稻叶蝉、稻飞虱、纹枯病、小球菌核等病虫害;玉米施沼液肥,产量增加5%—8%;用沼液浇施白菜,比用常规方法提高产量20%,而且提前一周上市。
将被烧掉的大量农作物秸秆和畜禽粪便加入沼气池密封发酵,既能产气又沤制成了优质的有机肥料,扩大了有机肥料的来源。充分利用好沼气,可使有机肥料成倍增加,带动粮食、蔬菜、瓜果连年增产,同时产品的质量也大大提高,产品鲜嫩无污染,总体生产成本下降。沼气技术的推广利用,使广大农民可以将自家产出的沼肥直接用于家庭种植业,为大面积使用有机肥料创造有利的条件,对我国生态农业的发展将会产生积极的促进作用。
(三)改善卫生条件,提高健康水平
发展利用沼气技术是卫生环境工作的一项重大变革,发展利用沼气技术,沼气池、厕所、牲畜圈栏联在一起建设,粪便直接入池密封发酵,取消了露天茅坑,消除了臭气,减少了蚊蝇孽生地。沼池中的粪便经厌氧发酵处理,各种致病菌和寄生虫卵可以减少95%左右,其卫生效果目前在农村没有其它处理方法可以相比。使用沼气池产生的沼液代替清水冲洗畜禽圈舍,也可以达到较好的消毒效果。这不仅使农民居住的环境卫生大有改观,而且还能控制和消灭寄生虫病,为搞好农村除害灭菌工作找到新的途径,有利于减少和控制畜禽疫病的传播。
(四)保护农业生态环境
发展沼气技术,可以保护农业生态环境。以沼气替代薪柴,保护了森林植被,有利于防止水土流失。以沼气代煤,减少了煤生产、运输和燃烧对环境和大气的污染。施用沼肥和沼液,减少化肥、农药用量,减轻了化学污染。据调查,在燃用沼气室内,一氧化碳的浓度比燃煤降低80%,二氧化碳浓度降低60%,二氧化硫浓度降低80%,飘尘浓度降低90%,可以有效减少室内空气污染,减少温室气体排放。
森林是陆地生态系统的主体,它具有调节气候、保持水土、涵养水源、防风沙、保护农田等功能,对改善农村生产生活条件具有重要的作用。据测算,建一口6—8m3的沼气池,每年可节约薪柴2吨。
沼肥和沼液是很好的有机肥,是富含多种养分的活性肥料。畜粪等经沼气池发酵后肥效可提高1.5—2倍。一个沼气池年产沼肥15吨左右,肥效相当于1.5吨商品复合肥。而化肥所不能比拟的是,沼肥能有效地改良土壤。连续施用沼肥1—2年,土壤团粒结构好,孔隙度增加,容重下降,保水保肥能力强,有机质、全氮全磷及有效磷均上升,有利于土壤中的细菌群落良好生长,抑制病虫去的发生。沼肥沼液用于水产养殖,能改善鱼类生长环境,为水生生物生长提供营养物质,防止水体富营养化。农户普遍反映,有了沼肥的生物作用,化肥、农药、动植物激素、抗生素等化学物质可以不用或少用,从而产出绿色或有机农产品,取得更好的增产增收效果,保护和改善农业生产生态环境。
(五)创造综合效益,促进农民增收
一个沼气池就是一个“致富池”,沼气综合利用在经济发展、社会进步、生态环境保护之间搭起了一座天人合一的桥梁,创造出可观的经济效益,多方面的社会效益,最佳的生态效益。
一个8m3沼气池,一年节省燃料支出600元,节省化肥、农药支出500元,节省劳力75个(折1500元),直接经济效益2600元左右;改善生态环境,改变农村公共卫生,防治面源污染,提高农作物品质,促进农村精神文明建设等的社会效益和生态效益,以农业部成都沼科所专家所估算的社会效益、生态效益为经济效益的四倍计算,一个沼气池的综合效益可达13000元。
二、当前农村沼气开发利用的现状和问题
目前,我国农村沼气池的累计量达1700万口,并且以每年200万口的数量在递增,沼气的推广得到国家和各级政府的大力支持和重视,温家宝总理在2006年“两会”期间特别提出发展农村沼气是一项很有意义、很有希望的公益设施建设,要求各个地方都应把为农民建设沼气当作政府的一件重要大事来抓。在实践的过程中,广大农民和农技人员积极创新,开发出多种沼气生态农业模式:猪——沼——粮,猪——沼——果,猪——沼——鱼,猪——沼——菜,猪——沼——林等等,取得了显著效益。但是在当前农村沼气工程建设推广中也存在不少的问题,主要表现为:
(一)缺乏规划,无序发展
据了解,目前大多数户用沼气池建设缺乏统一规划,建池户各自行事,沼气池建设没有与农村整体建设及畜禽养殖小区建设统筹考虑,无序发展,造成不必要的浪费。
(二)重沼气池建设,轻建后管理
一些地方为完成沼氣建设计划任务,在前期建设上花了很大人力物力;但在建成后的使用管护上缺乏必要的措施。随着大规模沼气建设项目的实施,技术服务工作和设施管理问题也必须提上日程。虽然大多数沼气池都建在农户庭院中,并由农民自己管理,但总还要考虑一个专门维修、保养问题。我国前两代沼气池没有成功推开,既有技术不过关的原因,也有后期维护不当的因素。所以,管理与维护也不可小视,这是关系沼气池长期良性运转的保障。
(三)重沼气使用,轻综合利用
农村沼气建设是促进农民增收的有效措施,是改善生活环境的重要途径,其好处和作用是多方面的。各地虽然在宣传沼池的综合利用上做了不少的工作,但不够深入、不够广泛。农村中相当一部分人还停留在上个世纪80年代对沼气建设的认识上,对沼气新技术缺乏了解,只知道沼气能够点灯做饭,不了解沼气、沼渣、沼液的其他功能,更谈不上综合利用。
(四)服务体系不健全,沼气产业没有形成规模与档次
部分建池乡村,沼气设备无处买,出现故障无处问,使用技术无处学,农村沼气培训与服务体系几乎空白。部分沼气设备生产企业制造业比较落后,尚未形成产业规模,技术研制及创新能力缺乏,先进技术引进意识薄弱。同时,相关科研院所、大专院校、生产及实施单位没有足够的集聚效应,产学研结合还不够紧密,一些沼气发酵机理还没有进步解决等,这些均影响沼气产业的发展。
(五)相关法规与政策有待进一步落实与制定
如部分沼气设备生产的税收能否进一步优惠,能否加大沼气相关技术的研制经费与技术力量投入,沼气发电并网的价格确定等。
三、科学发展农村沼气,加快社会主义新农村建设的建议
(一)扩大宣传,提高认识
沼气的发展首先要解决认识问题,只有当人们认识到沼气显著的经济、生态和社会效益时,才会积极主动地建池、改厕,才能形成快速发展的良好局面。因此,首先,要向主管农业的各级领导宣传发展农村沼气对加快新农村建设的作用与意义,提高各级领导的认识;其次,要向农民兄弟宣传沼气的好处与使用技术,增强发展沼气的自觉性和主动性;再次,要通过各种媒体,向社会宣传,形成全社会重视农村沼气能源建设、关心农村沼气能源建设、支持农村沼气能源建设的良好氛围。
(二)完善法规,政策调控
沼气等可再生能源开发,作为产业还未完全成熟,故国家相关法规及政策应对其倾斜,不可能完全由市场调节,要综合运用财政、投资、信贷、税收、价格等手段,加以引导。有学者建议:规定畜禽养殖小区污染物必须要进行厌氧发酵无害化处理,农村小城镇建设规划要配套生活污水厌氧净化系统,国家实行资源环境成本货币量化,加大对污染的惩治力度,出台可再生能源发电上网的若干规定,加大财政投入,加强农村能源推广机构建设,实行积极的投资融资政策,建立沼气等可再生能源发展专项资金或基金等等。
(三)综合利用,发挥效益
效益是沼气能够快速健康发展的前提。目前,全国还有不少地方没有开展沼气、沼液、沼肥的综合利用,沼气池的效益末能充分地发挥出来。为此,必须跳出就沼气论沼气的传统思维,以建设生态家园的思路来定位沼气、发展沼气,研究开发沼气高附加值的产品,积极推广沼气贮粮、水果保鲜、沼液浸种、喂猪、叶面喷施,沼渣种植食用菌、养鱼等综合利用技术,扩大沼气利用范围,使沼气在生态家园中发挥更大的综合效益。
(四)创新机制,搞好服务
农村沼气建设集农业生产、工程建筑、管理服务为一体。建设是基础,管理服务是关键。完善农村沼气服务体系,是充分发挥沼气综合效益的重要举措,沼气服务体系只有实行市场化、物业化、专业化、社会化运作,才能不断发展壮大。科学发展农村沼气要跳出沼气抓沼气,要拓展外延,与发展农村循环经济、发展无公害绿色农产品及小集镇生活污水处理相结合,加速沼气产业化发展。同时鼓励在部分乡村积极发展沼气协会,通过协会为广大沼气用户提供技术培训、技术咨询、设备维修、沼气设备供销等服务。
参考文献:
1、周德金.新形势下农村沼气发展的问题与对策[J].现代农业科技.2006(5).
2、蔡三元.发展沼气造福农民[J].决策探索,2006(4).
(作者单位:福建省龙岩市新罗区农业局)