第五章庭院立体农业模式与技术

第五章庭院立体农业模式与技术 庭院立体种养业的意义：庭院立体种养、养殖业的开发利用，构成了在中国立体农业发展中是不可缺少的一个组成部分。特别是进入80年代后，农村发展、发展农业、发展农村经济、庭院立体种、养、加一体化，贸工农协调发展，改变面貌，增加收入起到了重要的作用。

庭院立体种养业的概念： 指在庭院内农户在继承、发展与改造传统的庭院种养业，充分发挥空间优势发展养殖业和种植业，发挥生物潜力，充分利用时间、空间、特殊的生态环境，实现内外交错种植、多层次养殖、多层利用、多级物质转化，高效多功，提高土地利用率、资源产出率，达到优质、高产、高效，使经济、社会、生态的统一，达到良性循环，环境优美，效益提高。

庭院种养业的特点： 1、立体结构多样性 2、产品的高效性3、经营的灵活性4、生态的特殊性5、环境的美化性

典型的几种模式 一、福建东南沿海生态经济建设模式二、南亚热带丘陵山地平原生态庭院经济模式三、北方“四位一体”高效模式四、“猪-沼-藻”高效模式五、庭院香菇套玉米栽培模式六、庭院秸秆气化供气技术

一、福建东南沿海生态经济建设模式 • 根据全省不同区域自然地理条件，农业资源特点和农业种植制度，利用居住空间即住宅，厕所，屋顶，圈舍，围墙，院内地等生活环境及院外承包地，以沼气为纽带，将种植与养殖相结合，经过巧妙设计，进行时空生态位开发和生产要素配置的优化耦合，达到生物间的协调，循环，再生，物质的多级利用，实现经济，生态，社会三大效益的统一。

生活区 沼气池菜（果）园猪舍蚯蚓蝇蛆 1、以畜牧业为主的生态庭院经济建设模式

关键技术 （1）采用沟养方式饲养蚯蚓，将沼渣摊开暴晒1-2天，与烂碎草等搅和制成蚯蚓饵料，平铺在事先挖好的阴凉通风的沟里。厚度为40cm左右，保持一定温度。饲养面积15平方米，每平方米按年产蚯蚓25千克计算，年可产蚯蚓375千克。

（2）饲养蝇蛆采用笼养形式，用0.02%的碳酸铵或硫酸铵溶液吸引苍蝇产卵，取出卵放置到新鲜猪粪上，夏天3-4天，冬天7-8天就可以成蝇蛆20千克。（2）饲养蝇蛆采用笼养形式，用0.02%的碳酸铵或硫酸铵溶液吸引苍蝇产卵，取出卵放置到新鲜猪粪上，夏天3-4天，冬天7-8天就可以成蝇蛆20千克。（3）将所产的蚯蚓，蝇蛆按7%的比例与玉米（50%），糠（20%），豆饼（15%），麦麸（8%）等配合成高蛋白饲料，然后拿去喂猪。

效益分析 • 据统计，每头猪可节省饲料费用200元，饲养周期从6个月缩短为4个月，如圈养3头猪，一年可出栏9头猪，年节省饲料费1800元。 • 猪尿，粪经沼气池发酵，产生沼气用于生产生活，沼渣肥田，再者蚯蚓还可以销售。 • 最后还可将饲养蚯蚓的渣土用于果（菜）园，进一步取得增产效果。

2、以种植业为主的生态庭院经济模式 农民经营一片葡萄园，在园中套种花菜，利用沼液自流到园中进行施肥，既节省了化肥农药开发，减少病虫害，又改善了葡萄品质，最终取得增产增收。据统计，葡萄园在施用沼肥后，每公顷葡萄年可节省化肥农药费用4500元，葡萄园中套种的花菜每公顷可节省化肥1500元，每公顷共节省人工费3000元，葡萄增产按8％计算，每公顷增产1800千克，按3元/千克计算，公顷可增收5400元，共计每公顷增收14400元。

瓜架 3.以水产养殖为主的生态庭院经济模式上层养草鱼，中层养鲤鱼，下层养鲢鱼，水面上养鸭

如城阳乡瓮窖村，在120头猪的养猪场，建有20m3沼气池，养猪场旁有鱼塘0.133hm2,上层养草鱼，中层养鲤鱼，下层养鲢鱼。一年每池塘收成鱼6000千克，产值60000元再加上养鸡及种菜收入，1hm2产值达90000元以上，每公顷利润45000元。如城阳乡瓮窖村，在120头猪的养猪场，建有20m3沼气池，养猪场旁有鱼塘0.133hm2,上层养草鱼，中层养鲤鱼，下层养鲢鱼。一年每池塘收成鱼6000千克，产值60000元再加上养鸡及种菜收入，1hm2产值达90000元以上，每公顷利润45000元。

二、南亚热带丘陵山地平原生态庭院经济模式 一个标准沼气池（6-12m2）一个标准猪圈一个卫生厕所一间使用沼气的整洁厨房一间使用沼气热水器或太阳能热水器的洗澡间。

经济效益：对10户调查，10户年总收入为97919元，户均收入9791元，总投入：21790元，户均投入2179元，户均纯收7612元。经济效益：对10户调查，10户年总收入为97919元，户均收入9791元，总投入：21790元，户均投入2179元，户均纯收7612元。 10户用沼气作燃料，按当地烧柴草量计算，年可节省柴草54.75吨，相当于7.30hm2,森林不被砍伐；另一方面，厕所，猪舍与沼气池结合，每年可减少91.26吨粪便污染，且变废为宝，既解决污染问题，又增加土地有机质含量（葡萄施用沼气肥两年后与施化肥对比，有机质增加15.8%）。

三、北方“四位一体”高效模式

1、模式建造 • 模式面积350m2,在温室内部一侧建20m2的太阳能保温畜禽舍和一个1 m2的厕所，畜禽舍下部建6～10m3的沼气池。 • 利用塑料薄膜的透光和阻散性能及覆合保温墙体结构，将日光能转化为热能，阻止热量及水分的散发，达到增温保温的目的，使冬季日光温室内温度保持在10℃以上，从而解决了反季节果蔬菜生产，畜禽和沼气池安全越冬问题。

2、模式功能 • 1.增温保温在冬季12月翌年2月环境与模式内的温差达20摄氏度以上，这样，为冬季畜禽，蔬菜生长及沼气厌养发酵，提供适宜的温度条件。 • 2.供肥（1）沼肥，它是含氮，磷，钾齐全而且无公害的有机肥料，并能培肥地力，改良土壤。（2）二氧化碳气体肥，它来源于猪（禽）呼出的二氧化碳，沼肥分解也能放出二氧化碳，点燃沼气增温时也放出二氧化碳，模式内二氧化碳含量达800-1200微升/升，增强蔬菜光合作用，提高质量，增产20%。

3.制取沼气 在模式生产运行中，人畜便入沼气池，通过厌氧发酵产生沼气，年产沼气约300m3，可供四口之家7个月的生活燃料，使农民用上像城市煤气一样的洁净能源。 • 4.养殖生产每年模式养5-20头猪，模式内温度1月达4-13℃，而外面环境-20～-3℃，这样，模式温度超过敞圈养高10-24℃，很适宜猪（禽）的生长；因此，模式内养育肥猪由过去敞圈10—12个月出栏，降到5-6个月出栏，料肉比由6kg饲料长1kg肉，降到3.5kg饲料长1kg肉。缩短了育肥时间，节省了饲料，降低了养猪成本。

5.种植生产 由于环境温度适宜，各种蔬菜，瓜果，食用菌的生长非常好。每平方米可生产蔬菜10kg，且品质好，效益高。 • 6. 净化环境功能农村的畜（禽）舍，厕所都坐落在农户的庭院，常年向地下渗透，不但污染水源，空气，还使蚊蝇生长。由于粪便入沼气池。粪便中的大肠杆菌，痢疾杆菌，寄生虫卵等在厌氧发酵中被杀死，因此蚊蝇，蛆也无繁殖的地方，消灭了污染源，发病源。

2、产值分析 表1 山东省烟台市牟平区孔家疃村“四位一体”种养芹菜生产

表 2山东省烟台市牟平区孔家疃村“四位一体”种养生态模式毛猪生产

沼气： 每日每立方米容积可生产沼气0.25～0.3m3,每年每个沼气池生产沼气1000m3以上。

3、效益分析 1.沼气效益一口8～10m3的新型高效沼气池，全年产沼气380-450m3,可解决3～5口人的农户10～12个月的生活燃料，节煤2000kg,节电200kw·h 左右。年节约燃料费300元，节约电费100元。全年可提供沼肥16～20m3,相当于50kg硫酸铵，40kg过磷酸钙和15kg的氯化钾，年节约化肥支出300元。沼液作液面肥喷施，具有杀菌防病作用，年节省农药开支约100元。即沼气池年效益为800元。

2.养殖效益 采用太阳能暖圈饲养育肥猪，每年可出栏3批共20头，年经济效益2000元。 3.日光温室效益普通日光温室（面积350m3）年平均生产鲜菜5000kg,产值10000元。四位一体生态模式日光温室由于二氧化碳气肥和优质沼肥的使用，鲜菜平均增产提质20%以上，纯增经济效益2000元。一个日光温室年效益12000元（350m3）一个四位一体生态农业模式年效益高达14800元。对于一个三口人之家来说，人均收入已基本接近小康水平。

四、“猪—沼—藻”高效模式 结合教材上的内容，查阅相关资料，总结。

五、庭院香菇套玉米栽培模式 1、种植规格带宽120cm，其中畦宽60cm，畦埂宽60cm，畦深10cm，香茹3月下旬-4月上旬栽培，玉米4月20-25日播种，种两行，株距22-25cm，每亩保苗5000株左右。

六、庭院秸秆气化供气技术 • 秸秆气化对提高农民生活质量，保护生态环境以及发展农村经济都具有十分重要的意义。它是全面建设农村小康社会的一个有效载体和切入点。 • 秸秆气化改变农村传统的烟熏火燎的用能习惯，给农民带来现代的生活用能方式。秸秆气化增加了秸秆综合利用途径，既避免粮食产区的农民在野外将富余的秸秆直接焚烧造成的资源浪费，环境污染，交通事故等一系列问题，又缓解了生活能源匮乏地区农村能源紧张状态，减少农村生活对森林植被的破坏，以及对煤炭等不可生能源的依赖，又促进了秸秆还田和发展牧业。

目前，全国已建成秸秆气化工程488处，全年为10.5万用户供气1.5亿m3。主要分布集中在山东，河南，江苏，河北，黑龙江，辽宁和北京，其中辽宁有28处，6800多户，年供燃气800余万m3，分布于沈阳，大连，鞍山，抚顺，本溪，丹东，营口，铁岭和葫芦岛等市，如苏家屯区十里河镇，红宝山村，旅顺口区三涧堡镇，岫岩前营乡仙人嘴村，桓仁县向阳乡向阳村等。目前，全国已建成秸秆气化工程488处，全年为10.5万用户供气1.5亿m3。主要分布集中在山东，河南，江苏，河北，黑龙江，辽宁和北京，其中辽宁有28处，6800多户，年供燃气800余万m3，分布于沈阳，大连，鞍山，抚顺，本溪，丹东，营口，铁岭和葫芦岛等市，如苏家屯区十里河镇，红宝山村，旅顺口区三涧堡镇，岫岩前营乡仙人嘴村，桓仁县向阳乡向阳村等。

关键技术 原理：秸杆气化是指将固体或液体燃料转化为气体燃料的热化学过程。当秸秆类物料燃烧时，需要一定量的氧气，如果提供的氧气等于或多于这个值，秸秆便可以充分地燃烧了，最后的残余物为灰分。如果提供的氧气是少于这个值，秸秆在燃烧过程中便不能全部烧掉，提供的氧气越少，没能烧掉的可燃成分就越多，这些可燃成分包括炭、挥发分气体（CO，H2，CH4），这就是秸秆气的主要成分。

1、氧化反应空气由气化炉的底部进入，在经过灰渣层时被加热，加热后的气体进入气化炉底部的氧化区，在这里同炽热的炭发生燃烧反应，生成二氧化碳同时放出热量，由于是限氧燃烧，氧气的供给是不充分的，因而不完全燃烧反应同时发生，生成一氧化碳，同时也放热量。在氧化区，温度可达1000~1200℃，反应方程式为：C+O2=CO2+△H △H=408.8千焦　　在氧化区进行的均为燃烧反应，并放出热量，也正是这部分反应热为还原区的还原反应、物料的裂解和干燥，提供了热源。在氧化区中生成的热气体（一氧化碳和二氧化碳）进入气化炉的还原区，灰则落入下部的灰室中。

2、还原反应 • 在还原区已没有氧气存在，在氧化反应中生成的二氧化碳在这里同炭及水蒸气发生还原反应，生成一氧化碳（CO）和氢气（H2）。由于还原反应是吸热反应，还原区的温度也相应降低，约为700~900℃。 • 还原区的主要产物为一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氢气（H2），这些热气体同在氧化区生成的部分热气体进入上部的裂解区，而没有反应完的炭则落入氧化区

3、裂解反应　在氧化区和还原区生成的热气体，在上行过程中经过裂解层，同时将秸秆加热，当秸秆受热后发生裂解反应。在反应中，秸秆中大部分的挥发分从固体中分离出去。由于秸秆的裂解需要大量的热量，在裂解区温度已降到400~600℃。　　在裂解反应中还有少量烃类物质的产生。裂解区的主要产物为炭、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油及其他烃类物质等，这些热气体继续上升，进入到干燥区，而炭则进入下面的还原区。3、裂解反应　在氧化区和还原区生成的热气体，在上行过程中经过裂解层，同时将秸秆加热，当秸秆受热后发生裂解反应。在反应中，秸秆中大部分的挥发分从固体中分离出去。由于秸秆的裂解需要大量的热量，在裂解区温度已降到400~600℃。　　在裂解反应中还有少量烃类物质的产生。裂解区的主要产物为炭、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油及其他烃类物质等，这些热气体继续上升，进入到干燥区，而炭则进入下面的还原区。

4、秸秆的干燥秸杆气化炉最上层为干燥区，从上面加入的物料直接进入到干燥区，物料在这里同下面三个反应区生成的热气体产物进行换热，使原料中的水分蒸发出去，该层温度为 100~300℃。干燥层的产物为干物料和水蒸气，水蒸气随着下面的三个反应区的产热排出气化炉，而干物料则落入裂解区。　　气化实际上总是兼有燃料的干燥裂解过程。气体产物中总是掺杂有燃料的干馏裂解产物，如焦油、醋酸、低温干馏气体。所以在气化炉出口，产出气体成分主要为一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）、焦油及少量共他烃类，还有水蒸气及少量灰分。

气化装置 气化装置简称气化炉，气化方式为上吸式气化炉。气化过程，氧化层，还原层，裂解层和干燥层。秸秆气化炉常用的可分为两大类，即固定床气化炉和硫化床气化炉；固定床气化炉又分为上吸式气化炉、下吸式气化炉、横吸式气化炉和开心式气化炉；硫化床气化炉又分为单硫化床气化炉、双硫化床气化炉和循环硫化床气化炉。

本章复习题 举出你地区庭院种养模式1例？

第五章 庭院立体农业模式与技术