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“四位一体”生态农业模式是在设施上将日光温室、畜禽舍、厕所和沼气池联体构建,实现了种植和养殖的有机结合,并通过沼气池的厌氧发酵作用,变废为宝,对营养物质多层次分级利用,实现无废物、无污染生产。 本论文通过对山西晋中推广“四位一体”生态农业模式的几个试点进行调查,并从投入代替、能量转化和系统效益等方面对该模式进行分析评价。 通过对山西晋中“四位一体”生态农业模式生态系统能量流动状况、投入代替和系统效益等方面的研究,得出以下主要结论: 1、在整个生长季节中,在种植系统中(800株菜豆,生育期175天)收获果实1321.00kg,干重118.89kg,输出能量为2240MJ;整个生长季节温室生产的茎叶秸秆总量为1144.26kg,干重186.07kg,输出能量为3500MJ;地下部分鲜重377.1kg,干重50.23kg,输出能量为9400MJ。平均生物产量为8.46kg/m~2,经济产量为3.93kg/m~2。种植系统所生产的总生物量为2842.42kg,干重为355.19kg,光合作用固定的总能量为6680MJ。其中,用于经济产出的能量占总固定能量的33.53%,生物产出能为19.9MJ/m~2,总光合有效辐射为487340MJ,光能利用率为1.37%,日光温室的累积总辐射量为1036900MJ,光能利用率为0.99%。 2、在饲养系统中,试验期(4头猪172天)共投入饲料1451.58kg,输入能量17820MJ;共产生猪451.44kg,输入能量11700MJ;试验期四头猪共排粪1576 kg,排尿总量2076 kg,输出能量11700MJ;该系统饲喂的料重比为3.75:1,饲料与产肉比为4.30:1,能量投入产出比为1.52:1,饲料利用率为21%。 3、在“四位一体”生态农业系统中人畜粪便全部进入沼气池,在本试验中从1月到7月在8m~3的沼气池试验,进入厌氧发酵系统的人粪便6056kg,猪粪便5392kg,输入能量共41540MJ,共产沼气124.7m~3,输出能量2610MJ,沼液6000kg,输出能量460MJ,沼渣3300kg,输出能量4180MJ,该系统输出能量合计7250MJ。厌氧发酵系统能量输入与输出比为5.72:1,能量转化率为17.45%。通过对目光温室中不同施肥条件下西葫芦的品质分析,发现以使用沼肥为主生产的西葫芦的营养成分优于以使用化肥为主生产的西葫芦。 4、“四位一体”集厕所、养猪、沼气、种植于一体,显示了多方面的功效。一般一个模式可比普通日光温室增加收入30～50%;可优化农村生活环境质量,开发再生能源;可保护生态环境;同时使农民从中学到了不少科技知识,提高了综合素质。