1 几种生态型大棚的模式简介
中国在农业上所取得的成就是举世瞩目的，她以只占世界7%的耕地养活了占世界22%的人口 ，在当今世界面临人口膨胀、粮食短缺、资源衰竭、能源紧张和环境污染的压力面前，如何 协调发展农业与合理利用自然资源和保护农村生态环境之间的关系，使农业持续、稳定地向 前发展，是世界各国政府面临的一项重要而艰巨的任务。
随着生态农业的发展，我国在开展沼气综合利用的实验和推广活动中，相继涌现出了一批生 态户、生态村和生态乡，为今后生态农业的发展提供了许多有益的经验。它们的共同特点是 以种植业为基础，以养殖业为主干，以沼气为纽带，以庭院为依托，组成物质良性循环利用 的生态农业系统。在该系统中，一个生产环节的产出(如废弃物排出)是另一个生产环节的投 入，使得系统中的各种废弃物在生产过程中得到再次、多次和循环地利用，从而获得更高的 资源利用率，并有效地防止了废弃物对农村环境的污染。
典型的种、养、沼三结合物质循环利用系统如图1.1所示。
图1.1 种、养、沼三结合物质循环利用
在这一物质循环的系统中，沼 气起到一个枢纽的作用，把系统中的各个部分都有机地联系起来。畜牧生产中的禽畜粪便进 入沼气池后，经发酵产生沼气，用于农民生活的炊事、照明及取暖，甚至用于发电，还可用于孵育雏鸡的保温；沼气池底下的沼渣可用于培养食用菌或作为肥料，用于农田和果园；沼 气池内的沼水可作为优质饵料来喂鱼，亦可作为速效肥料，用于大田作物或果树、蔬菜的施 肥。甚至经发酵后的沼渣和沼水也能用于喂猪。因此，沼气是连接种植业、养殖业和人类生 活各个方面的一个中心环节。由于种植作物和养殖动物的种类差异很大、沼气池发酵材料来 源也很不一致，加上系统组分的复杂程度也不尽相同，因此，该物质循环利用系统也有若干 模式。
1.1 四位一体生态型大棚模式
辽宁省的干部和科技人员重视群众的创造，及时总结经验，在科研和实践相结合的基础上， 将沼气建设与农业、农村经济发展和环境改善相协调，形成了 四位一体生态型大棚模式。四位一体生态型大棚模式(简称“模式”)是指在日光温室内把沼气技术、养殖技术、种植技术有机结合起来，发展高产、优质、高效农业的一种模 式。模式 户667平方米(1亩)年平均收入1万元以上。辽宁省到1998年末建造“模式”户达13.6万户。 省政府已将这一模式作为促进农村经济发展，推动农民致富奔小康的一条重要途径。目前，该模 式已在中国北方地区大面积推广，深受广大农民欢迎。本书将介绍这种生态型大棚模式的建 造、使用及管理技术。
“模式”系统既可充分利用农民剩余劳动时间，又能提高资源的利用率和产出率，实现多层 次综合利用，具有土地、能源、时间、饲料、劳动力五个高度利用和经济、环境、社会三个 高效益的特点。
1.1.1 “模式”的系统布局
图1.2 北方能源生态模式的系统布局
1.栅栏 2.溢水槽 3.进料口 4.厕所 5.进料管6.过廊
7.沼气池 8.猪舍 9.出料口 10.日光温室
这一模式是在庭院中建一个6～10立方米的地下水压式沼气池，池顶座落10～20平 方米猪舍 ，侧面配建1平方米的厕所，与猪舍平行的是蔬菜温室。猪舍与蔬菜之间由带换气孔的山墙 隔开，全部设置于塑料大棚内，如图1.2所示。
“模式”根据建筑材料不同，可分为竹木结构和钢砖结构。竹木结构指在建筑中，沼气池采 用砖、水泥砌筑或混凝土浇筑而成，温室由土泥后墙、竹木骨架组成。其优点是简单易行， 成本低，但使用寿命短。钢砖结构是沼气与竹木结构相同，温室部分为复合砖墙，钢骨架， 优点是使用寿命长，但成本较高。根据结构方位布局不同，还可分为前后结构和左右结构模 式。前后结构是指沼气池、猪舍、厕所位于日光温室的后部；左右结构是指沼气池、猪舍、 厕所位于日光温室的一端。这两种结构主要取决于农户庭院的大小，常用的是左右结构。
1.1.2 “模式”各部分功用
(1)沼气池 是“模式”中的核心部分，起着连结养殖与种植、生产与生活的纽带作 用。产 生的沼气为农户提供炊事、照明以及生产能源；沼气发酵的残余物是农作物的优质肥料。
(2)日光温室 是“模式”的基本框架和主体结构。沼气池、猪舍、厕所、蔬菜栽培室都置 于日光温室中，形成全封闭状态。它为北方沼气池越冬创造了有利条件。
(3)猪舍 猪呼出的二氧化碳可作为蔬菜生产的气肥，蔬菜光合作用释放出的氧气又有利于 猪的生长发育。
因此，这一模式能在有限的土地上，以太阳能为动力，造成能源生态系统的良性循环，达到 地上、地下、空间、时间、气候资源的科学利用。
1.2 留民营生态户式的种、养、沼三结合模式
家用沼气池在北京市郊留民营村非常普遍，它一般建在屋前或与厕所及猪圈相邻之处。猪圈 为一两层的小屋，上层饲养鸡和兔，下层养猪，鸡粪和兔粪落入猪圈，作为猪饲料的一部分 。猪粪和人粪便进入沼气池，加上部分青草和秸秆，通过发酵产生沼气，沼气供炊事和照明 ，部分沼渣和沼水用作棚内蔬菜和花草的肥料，菜叶喂兔，也可加入沼气池，用于沼气发酵 。这样就形成一个“鸡(兔)—猪—沼气—菜(花)”的小型家庭式循环系统(如图1.3所示)。
图1.3 留民营村家庭型综合循环利用示意图
1.3 古泉农场式种、养、沼三结合模式
南京古泉生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、养蚯蚓和种植蘑菇、果树等生产组分 合理地组合在一起，形成一个良性循环系统(如图1.4所示)。农场用鸡粪喂猪作为猪的部分 饲料，猪粪投入沼气池作为沼气的发酵原料，产出的沼气用来炊事、照明，沼液和沼渣用来 喂鱼、培养食用菌、养殖蚯蚓和作为果园的肥料；鱼塘为鸭子提供活动场所，鸭粪下塘作为 鱼的饵料；塘泥作为果园的肥料；果园内养殖蚯蚓；猪粪、鸡粪、菌渣作为蚯蚓饵料；蚯蚓 改良果园土壤，蚓粪为果园提供肥料，蚯蚓还可作为鸡的饲料。农场内各生产系统间互相协 调、互惠互利，表现出了明显的优越性。
图1.4 南京古泉生态农场各组分间的关系图
1.4 恭城模式
恭城瑶族自治县位于广西壮族自治区东北部，是一个偏僻的山区县，1981年被定为自治区49个“贫困县”之一。该县在70年代末到80年代初，为解决严重缺柴而发展沼气。到90年代开 始发展庭院经济，解决温饱问题。现阶段则是大力发展沼气生态农业模式，探索出养殖—沼 气—种植三位一体，庭院经济与生态协调发展的富民道路。全县60%的农户建有沼气池，1995年就基本甩掉了贫困帽子。恭城模式，通常是一家一户建一个6立方米的沼气池带有小猪圈 、 小果园、小菜园、小鱼塘，使以养猪为主的养殖业和以水果为重点的种植业组合成有机整体 。猪食粪尿，生活有机废物入沼气池，产生的沼气入室照明、烧饭，沼液、沼渣入田、入圈 作肥料和部分饲料，使资源多层次利用，形成良好的循环。一个农户采用三位一体模式，首 先是使用沼气作燃料，减少了砍柴工作，促进了封山育林。一座6～8立方米沼气池，每年可 节柴2000～2500千克(公斤)，相当于0.04～0.05公顷薪柴林生长量。恭城3万多农户 使用沼 气，一年就相当于封山育林1600公顷，森林覆盖率由1987年的47%提高到1994年的71%。沼 液拌 料喂猪，每天能增重1.2～1.5千克，一般4个月，最快78天小猪就可出栏。沼肥用于水稻 生产， 每公顷年增产近20%，用于蔬菜、水果，不但增产10%～30%，品质还有所提高，同时，也节 省了化肥的费用。现在在恭城看不到遍地污水，农家厨房明亮干净。过去常见的传染病、肠 道寄生虫病也大大减少。传染病发病率从1980年的1 466.5/10万下降到1996年的105.02/ 10万，近几年周边县几次发生急性传染病，恭城都未波及。
1.5 赣州“猪—沼—果”能源生态模式
赣州地区位于江西省的南部山区，共有18个县(市)，总面积39380平方千米(即平方公里) ， 总人口735.29万人。该地区将沼气与农业综合开发、生态环境建设相结合，发展成为“猪 — 沼—果”能源生态模式。户建1口池，人均年出栏2头猪，人均种好667平方米(1亩)果，以沼 气为纽带， 带动畜牧业、果业、农业共同发展。1995年全区新建沼气池2.3万多户,1996年建池9万户,1997年7万户。1998年小池牵动了大社会，地委行署要求各县、各部门，把“猪—沼—果” 能源生态模式作为发展农村经济和地区特色农业的重中之重工作来对待，社会各部门筹资帮 扶建池,全年发展10万户。赣南老乡赞不绝口，楹联写道：“干部帮扶建成幸福池 ，综合利用走上小康路”，“金山银山不如绿化荒山，电气燃气不如建好沼气”，“等财气 碰运气不如建沼气，走外地跑生意不如在家办基地”，横批“感谢共产党”!
1.6 陕西果园“五配套”生态模式
图1.5 果园沼气“五配套”生态循环模式
该系统(见图1.5)以农户土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气为纽带，形成以农带牧 ，以牧促沼 ，以沼促果，果牧结合，配套发展的良性循环体系。其主要内容是：以一个3335平方米(5亩)左右 的成龄果园为基本生产单元，在果园或农户住宅前后配套一口8～10立方米的沼气池；一眼2 0～40立方米的水窖；一座10～20平方米的猪舍或鸡舍(养4～6头猪，20～40只鸡)；一种节水保墒措施(渗灌或秸秆覆盖)；一幢10～15米3的简易看护房。
