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【导读】在山东省博兴县农村，每到夜幕降临，经常会看到这样一幅景象。明明在茫茫原野，怎么会有这么辉煌的建筑？据说这是全球第二家，第一家在丹麦，第二家就是这里。房子的主人叫孙志刚。为了建这大房子，光图纸他就花了15万美元。这房子到底是干什么用的？它又会给孙志刚带来什么呢？原来是智能化种养一体化温室。一楼养猪，二楼种植西红柿。猪呼出的二氧化碳被二楼的植物利用，植物呼出的氧气给一楼的猪。猪粪变沼液成为植物的肥料，沼气发电以及太阳能维护温室系统运行，环保生态、能源高效循环利用的典范，整个系统高度自动化，又被称为新型智慧农业。
奇妙的大房子
【主持人】：在山东省博兴县，有个叫孙志刚的人，2013年他建造了一座奇特的大房子。据说这在全世界也是是第二家，亚洲为第一家。可这房子并不住人，而是用来养猪、种菜。这里的蔬菜产量是普通种植的四倍，猪肉卖出的价格是一般市场价的两倍，年产值近8000万元。不过，为了建造这大房子，孙志刚可没少投入，光图纸他就花了15万美元。
【解说】：隆冬时节，记者来到山东省博兴县，远远地看到了孙志刚的这所大房子。在寂静的傍晚，这座建筑显得格外醒目。这里成了博兴县一道亮丽的风景。
奇怪的是，这么漂亮的房子是用来养猪、种菜的。蔬菜的产量是普通种植的四倍，猪肉也卖到市场价的两倍。
带着好奇，记者准备随孙志刚走进大房子。进去之前先要消毒。
在一楼，记者见到了这些家伙。它们的生活条件真够讲究的。在这封闭的大房子里，虽然是在严寒的冬季，环境却是温暖如春。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：我觉得猪生活的比我们都好。
【解说】：这里一年四季的温度都是猪感觉最舒适的温度。而且，这么多猪生活在一起，既见不到什么粪便，也没有什么异味。
等上了二楼，却又是另一番景象。一排排彩灯，金碧辉煌。西红柿整齐一致，生机盎然。
在这里，就像身处于天然氧吧。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：这里边空气、湿度、光照都特别舒服。并且还是绿色的。在这里边工作心情特别好。她们工作又特别轻松，已经颠覆了面朝黄土背朝天的那种劳作模式了。
【解说】：孙志刚建造的这个大房子是一个现代化温室。
我们常见的温室一般就一层，大部分是用来种花、种菜。这个温室，却与众不同，上下两层，二楼种菜，一层养猪。
更神奇的是，10亩地，一年的产值就有8千万元。这么高的产值，完全来自于温室内部的能源循环利用，这在全世界也不多见。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：没有任何废弃物。我们整个是环保的，污染没有排放，零排放。
【解说】：说来神奇，不过，为了建造这个温室，孙志刚也投入了大量资金，光图纸就花掉了15万美元。
小标题：15万美元买来一套图纸
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：觉得这是疯子干的活吧。我也觉得自己是一个疯子，15万美元，折合人民币百十万元，一百多万元。
【解说】：这些图纸为什么这么值钱，孙志刚又怎么会如此青睐?这还得从2002年说起。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：我2002年主要做研修生外派。主要向日本、韩国、新加坡等国家派出这种劳务研修生，农业的研修生派出的比较多。
【解说】：孙志刚靠劳务输出和培训积累了一些资金[
2012年，他抓住了一次机遇。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：偶尔一个机会，通过中国农业大学的一位教授，认识了一个农业方面的设计师。
【解说】：给孙志刚带来机遇的就是这位，加拿大的托马斯.拉森教授。拉森教授的一个新型农业项目，让孙志刚眼前一亮。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：因为它是一个全新的农业方式，是循环农业，又是环保农业。
【解说】：作为投资人，让孙志刚看中的项目，是拉森教授的一座神奇的现代化温室，那座温室既能实现能源的循环利用，又有巨大的增收效果。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：我说这是你停留在脑子里的一个想法吗?他说不是，我现在已经成功了。他已经在丹麦成功地建成了一例了。
【解说】：既然有成功的范例，孙志刚的心里有了底。他立马决定，无论多贵也要买回那座温室的设计图纸。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：我觉得投资这个人的设计是值得的。你看这是他给我们设计的图纸，这么一本书。
小标题：23张图纸，15万美元!
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：这是图纸呀，是从图上看到的东西，在实际建设的过程中存在很多的问题。
【解说】：为了把设计图纸真正落地，孙志刚又先后邀请了国内七家单位联合研发，取得了宝贵的经验和成果。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：在研发的过程中，我们申请了四个方面的专利，13个实用新型专利。
【解说】：全新的现代化温室在2013年建成，这在当地引起了很大的反响，也成为博兴县乡村的一景。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理 孙志刚：它有太多先进的理念，先进的设施，先进的思想在里面。当我们投产使用的时候，这才叫工厂化的现代农业。
【解说】：就因为高科技，这个温室有着很多特别之处，就连猪呼出的气也有了特别的用途。
小标题：猪呼出的气成了宝
【解说】：住进楼房的猪，环境是全封闭的。在这里，风吹不着，雨淋不着。这不仅仅是居住条件的改善，其实这相对封闭的环境还有更大的作用。
封闭的环境，猪呼出的气就不会跑出去，这样，便于收集。可是，几千多头猪生活在一起，也需要吸气呀，没有新鲜的空气可不成。
人活一口气，猪也是一样，每时每刻都要呼吸，吸收氧气，呼出二氧化碳。这样封闭的环境，新鲜空气哪里来?
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司技术顾问 冯立新：我们为了解决这个问题，设计了两套进风设备和排气设备。这一条进风设备进来新鲜空气。
【解说】：为了保证空气质量，进来的空气都是经过过滤的。这样，即便相对封闭，猪也可以呼吸到新鲜空气。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司技术顾问 冯立新：猪呼出的二氧化碳气体再顺着这条管道出去了。
【解说】：对于许多养殖场来说，猪呼出的二氧化碳那就是废气，没什么用，无形中增加了大气的温室效应，污染环境。
在温室里，如果让二氧化碳一直攒着，积累多了，这猪也受不了。
如今，在孙志刚这里，情况就不一样了。二氧化碳不再是废气，还成了宝贝。因为二楼的西红柿正需要二氧化碳。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司技术员 周兴福：植物最主要的活动就是进行光合作用。光合作用主要是吸收空气中的二氧化碳，释放出来氧气。
【解说】：植物通过光合作用进行能量转化和营养积累，这里边二氧化碳是必不可少的。二氧化碳虽然看不见，摸不着，但是它的多少直接影响到光合效能和最后的产量。
【采访】山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司技术员 周兴福：我们以前都是采用二氧化碳发生器，化学的方法，把二氧化碳制造出来，人为地增加二氧化碳的浓度。
【解说】：在这里用不着花钱，就有现成的二氧化碳。几千头猪每天都要呼出大量的二氧化碳。二氧化碳正好让西红柿吸收利用，省钱又环保。可问题却没这么简单。
原来在猪圈里，不仅有猪呼出的二氧化碳，还有粪便里的氨气等其它气体。它们是混合在一起的。
像氨气一般在下层。平时虽然看不见，但是能闻得到，有一股呛鼻的味道。它们对猪来说危害很大。
[科技苑]住在温室大棚里的猪(20120117)
寒冷的冬季，温室大棚里温暖如春，可他的猪还是得了感冒。烧地热成本太高，他又想出了什么好主意?封闭的大棚里，怎么能做到及时清粪?究竟雷文东还要给他的养猪大棚做哪些改进?
由于温室大棚采光好，可以利用太阳能来提高大棚内的温度，造价成本低，在北方越来越多的养殖户采用这种方式来进行温室大棚养猪，不过，到了冬天，在使用温室大棚中，也有缺点，例如保暖的成本高、粪便不好处理、通风不彻底的等等，猪过不冬，如何来克服这些问题呢？1、给温室加全自动卷帘。
2、采用全自动的清粪系统。
3、地窗和天窗同时通风。
这些技术如何操作呢？该注意什么呢？本节目将详细地介绍。
大房子大智慧 奇妙的智能种养一体化温室
2014年02月27日 16:11 来源：《科技苑》栏目
大房子里的大智慧
主持人：在山东省博兴县，有个叫孙志刚的人，2013年他建造了一座奇特的大房子。据说这在全世界也是是第二家，亚洲为第一家。可这房子并不住人，而是用来养猪、种菜。这里的蔬菜产量是普通种植的四倍，猪肉卖出的价格是一般市场价的两倍，年产值近8000万元。不过，为了建造这大房子，孙志刚可没少投入，光图纸他就花了15万美元。
隆冬时节，记者来到山东省博兴县，远远地看到了孙志刚的这所大房子。在寂静的傍晚，这座建筑显得格外醒目。这里成了博兴县一道亮丽的风景。
奇怪的是，这么漂亮的房子是用来养猪、种菜的。蔬菜的产量是普通种植的四倍，猪肉也卖到市场价的两倍。
带着好奇，记者准备随孙志刚走进大房子。进去之前先要消毒。
在一楼，记者见到了这些家伙。它们的生活条件真够讲究的。在这封闭的大房子里，虽然是在严寒的冬季，环境却是温暖如春。
孙志刚（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司总经理）：我觉得猪生活的比我们都好。
这里一年四季的温度都是猪感觉最舒适的温度。而且，这么多猪生活在一起，既见不到什么粪便，也没有什么异味。
等上了二楼，却又是另一番景象。一排排彩灯，金碧辉煌。西红柿整齐一致，生机盎然。
在这里，就像身处于天然氧吧。
孙志刚：这里边空气、湿度、光照都特别舒服。并且还是绿色的。在这里边工作心情特别好。她们工作又特别轻松，已经颠覆了面朝黄土背朝天的那种劳作模式了。
孙志刚建造的这个大房子是一个现代化温室。
我们常见的温室一般就一层，大部分是用来种花、种菜。这个温室，却与众不同，上下两层，二楼种菜，一层养猪。
更神奇的是，10亩地，一年的产值就有8千万元。这么高的产值，完全来自于温室内部的能源循环利用，这在全世界也不多见。
孙志刚（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 总经理）：没有任何废弃物。我们整个是环保的，污染没有排放，零排放。
说来神奇，不过，为了建造这个温室，孙志刚也投入了大量资金，光图纸就花掉了15万美元。
15万美元买来一套图纸
孙志刚（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 总经理）：觉得这是疯子干的活吧。我也觉得自己是一个疯子，15万美元，折合人民币百十万元，一百多万元。
这些图纸为什么这么值钱，孙志刚又怎么会如此青睐？这还得从2002年说起。
孙志刚：我2002年主要做研修生外派。主要向日本、韩国、新加坡等国家派出这种劳务研修生，农业的研修生派出的比较多。
孙志刚靠劳务输出和培训积累了一些资金，2010年，开始投资农业项目。孙志刚的老家就在博兴县，离蔬菜之乡寿光市也就几十公里。他开始建造的就是冬暖式大棚。在大棚里种菜、种瓜、种草莓，效益还可以。但是他一直有一个创新农业的梦想。
2012年，他抓住了一次机遇。
孙志刚：偶尔一个机会，通过中国农业大学的一位教授，认识了一个农业方面的设计师。
给孙志刚带来机遇的就是这位，加拿大的托马斯.拉森教授。拉森教授的一个新型农业项目，让孙志刚眼前一亮。
孙志刚：因为它是一个全新的农业方式，是循环农业，又是环保农业。
作为投资人，让孙志刚看中的项目，是拉森教授的一座神奇的现代化温室，那座温室既能实现能源的循环利用，又有巨大的增收效果。
孙志刚：我说这是你停留在脑子里的一个想法吗？他说不是，我现在已经成功了。他已经在丹麦成功地建成了一例了。
既然有成功的范例，孙志刚的心里有了底。他立马决定，无论多贵也要买回那座温室的设计图纸。
孙志刚：我觉得投资这个人的设计是值得的。你看这是他给我们设计的图纸，这么一本书。
23张图纸，15万美元！
孙志刚：这是图纸呀，是从图上看到的东西，在实际建设的过程中存在很多的问题。 为了把设计图纸真正落地，孙志刚又先后邀请了国内七家单位联合研发，取得了宝贵的经验和成果。
孙志刚：在研发的过程中，我们申请了四个方面的专利，13个实用新型专利。
全新的现代化温室在2013年建成，这在当地引起了很大的反响，也成为博兴县乡村的一景。
孙志刚（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 总经理）：它有太多先进的理念，先进的设施，先进的思想在里面。当我们投产使用的时候，这才叫工厂化的现代农业。
就因为高科技，这个温室有着很多特别之处，就连猪呼出的气也有了特别的用途。
猪呼出的气成了宝
住进楼房的猪，环境是全封闭的。在这里，风吹不着，雨淋不着。这不仅仅是居住条件的改善，其实这相对封闭的环境还有更大的作用。
封闭的环境，猪呼出的气就不会跑出去，这样，便于收集。可是，几千多头猪生活在一起，也需要吸气呀，没有新鲜的空气可不成。
人活一口气，猪也是一样，每时每刻都要呼吸，吸收氧气，呼出二氧化碳。这样封闭的环境，新鲜空气哪里来？
冯立新（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 技术顾问）：我们为了解决这个问题，设计了两套进风设备和排气设备。这一条进风设备进来新鲜空气。
为了保证空气质量，进来的空气都是经过过滤的。这样，即便相对封闭，猪也可以呼吸到新鲜空气。
冯立新：猪呼出的二氧化碳气体再顺着这条管道出去了。
对于许多养殖场来说，猪呼出的二氧化碳那就是废气，没什么用，无形中增加了大气的温室效应，污染环境。
在温室里，如果让二氧化碳一直攒着，积累多了，这猪也受不了。
如今，在孙志刚这里，情况就不一样了。二氧化碳不再是废气，还成了宝贝。因为二楼的西红柿正需要二氧化碳。
周兴福（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 技术员）：植物最主要的活动就是进行光合作用。光合作用主要是吸收空气中的二氧化碳，释放出来氧气。
植物通过光合作用进行能量转化和营养积累，这里边二氧化碳是必不可少的。二氧化碳虽然看不见，摸不着，但是它的多少直接影响到光合效能和最后的产量。
周兴福：我们以前都是采用二氧化碳发生器，化学的方法，把二氧化碳制造出来，人为地增加二氧化碳的浓度。
在这里用不着花钱，就有现成的二氧化碳。几千头猪每天都要呼出大量的二氧化碳。二氧化碳正好让西红柿吸收利用，省钱又环保。可问题却没这么简单。
原来在猪圈里，不仅有猪呼出的二氧化碳，还有粪便里的氨气等其它气体。它们是混合在一起的。
像氨气一般在下层。平时虽然看不见，但是能闻得到，有一股呛鼻的味道。它们对猪来说危害很大。
曾绍烈（马来西亚籍 专家）：因为猪不像我们人类是直立的，头是往地下低下去，所以鼻子呼吸的就是那氨气，对肺影响很大，疾病就容易发生。
氨气不仅对猪是有害的，对于植物来说也是有害的。所以必须对这些气体进行分离处理，二氧化碳才能被植物很好地吸收利用。
这些机器就是用来对气体进行分离处理的。
孙志刚：这个系统大概投了700多万元。整个设备全是我们定制的，因为国内是没有的，我们经过研发定制出这些设备来。
氨气经过处理排放出去。猪呼出的二氧化碳经过分离被收集起来。【大棚养猪种菜一体化】
这些管道就是输送二氧化碳的。【大棚养猪种菜一体化】
孙志刚（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 总经理）：猪呼出二氧化碳，这里边有除氨设备。把二氧化碳处理好，通过这个管道传到二楼让植物吸收。
经过净化分离的二氧化碳在这里有了新用途，成为西红柿制造养分的重要原料。 猪呼出的二氧化碳得到了有效利用。同样，西红柿呼出的氧气，也源源不断地输送到楼下，让猪得到了新鲜的氧气。猪和西红柿互惠互利，气体得到循环利用。
养猪和种菜就这样紧密地联系在一起。它们之间的联系还远不止这些。
一粪多用价值高
自然条件下，植物通过光合作用制造养分，还必须从土壤里吸收水分和其它营养物质。农作物生产更是离不开肥料。
在作物生长的关键时期一般都要施肥，这样才会有好收成。作为有机肥，猪粪完全可以用来给二楼的西红柿做肥料。这样既可以减少猪粪对环境的污染，又能降低种植成本。然而，这里的西红柿，根系周围不仅没有猪粪的影子，甚至连土壤都没有。
孙志刚（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 总经理）：整个没有用土壤。 这里的西红柿长得却很好。
张师傅是种西红柿的老把式，有着30多年的种植经验。在这个季节，他还从没见过长得这么好的西红柿。
张宗宝（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 技术员）：你看这成色，连个黄叶都没有，绿油油的，很粗壮。这和冬暖式大棚相比，产量大多了。
种西红柿不用土，产量还高，这就怪了。这对于当地的农民来说，也是个新鲜事。 工人：柿子原来在地下长。没见过地上长的。
不用土又看不见肥料，这些基质只不过是椰壳，没什么营养。这些西红柿的根系靠什么活着呢？
再看一楼的猪舍，几千头猪在一起，也见不到什么猪粪。
孙志刚：我们有一个自动清粪系统，粪便冲洗到里边，自动把粪便清除了。
猪粪没有直接给西红柿做肥料，清除的猪粪究竟到了哪里？如果随便堆放肯定要污染环境。
孙志刚（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 总经理）：我们巧妙地利用了猪的粪便。经过那边水肥一体化处理之后，抽过来，经过滴箭给它里边补充。
原来猪的粪便从猪圈排走之后，被收集起来，放到了这些600立方米的大罐子里。 经过发酵，猪的粪便变成了沼渣、沼液。沼液经过处理，就成了西红柿最好的肥料，变废为宝。
在这里，西红柿的供肥系统也是自动控制的。西红柿吃多少，都是定量的，保证它们总是处在一个最佳的营养状态。
猪粪变换了一种方式，最后还是为植物所利用，经济又环保。
不仅如此，在猪粪发酵的过程中，产生的沼气，有了更神奇的用途。
孙志刚：我们利用了猪的粪便，通过底下管道输送到能源房，我们的整个能源系统，沼渣沼液的分离，产生了沼气，我们利用沼气发电给它补光。
俗话说，万物生长靠太阳，植物的生长更离不开阳光。有了充足的阳光，植物生长才有了动力。如今在北方，雾天和雾霾天气比较多，给蔬菜生产带来了麻烦。
孙志刚（山东省博兴县某生态高效循环农业开发有限公司 总经理）：没有阳光，它就没法生存了，长势就不好了。
植物通过光合作用来制造营养，如果光照不足，光合作用就会降低，植物转化的能量就很少。没有营养物质的积累，不仅没有产量，植物的生存就成了问题。
然而在现代化温室，即便是在雾霾天，也不存在光照不足的问题。因为这里有先进的补光系统。
孙志刚：补光系统根据西红柿需要的特殊波长，用钠灯给它补光。
至于什么时候补光，补多长时间的光，用不着人操心，完全是自动化的。
自造养猪大棚，一招搞定
大棚宜建在地势高燥、水泥、电源充足的地方
首先平整场地，划线。挖地槽，铺基石，砌砖墙。大棚跨度一般为4～5米，长度20—25米，四周围栏高1～1.2米。空心砖共砌五层，中间一层每隔一块倒砌一块，空心向外，以利夏天通风，冬天用泥土堵住保暖。
四周立12根立柱，两侧各5根，对称垒建，高1.7～1.9米，栏底至顶棚高2.7～3.0米。大棚和猪圈结构为一体。支撑大棚的材料，可采用钢管、水泥预制杆或木棍，棚顶可建成拱型或人字型。
棚顶顺排8号铁丝20根，顶10根，每根间隔0.2米，两侧各5根，每根间隔0.3米。大棚一端留出1～1.5米的空间，用于放置饲料、饲养工具，料棚与猪棚有食槽间隔，留一活动门相通。
采食槽和饮水器建造方法
自动采食槽和自动饮水器分别设置于棚圈的两端。贮料槽根据贮料量大小设计，一般食槽宽0.2米、深0.08米，槽底离垫料高0.12米，间隔0.2米加一根钢筋，以免猪进入食槽。饲养100头猪的采食槽长1.5米为宜。料槽内设耧式插板，可调节料食流量。选用鸭嘴式自动饮水器，每25头猪一个，离圈底面高0.35～0.40米，固定牢固，冬季注意防冻。自动饮水器下建接水槽，长4.2米、高0.08米、直0.1米，内槽倾斜35～40度角，将剩余水控流棚外。
山区丘陵地带，可建地下或半地下式大棚，但上半部仍为花墙。在平地或地下水位低的地区，不必用水泥处理地面，在地势低洼、地下水位高的地方可用水泥或三合土处理地面，或垫上预制水泥板，以防粪便外溢。大棚四周应挖好排水沟。
棚顶覆膜方法
大棚主体工程完成之后，覆盖双层乙烯无滴膜，也可单层，或用彩膜代替(单层或彩膜造价低，但冬季保暖、夏季遮荫性能差)。顶部应设2～3个通气孔，规格以0.4×0.4米为宜，安装可开启的木窗，以便排除猪舍内产生的有害气体。
铺设垫料。大棚竣工后，棚内铺设0.35～0.40米厚的锯末、麦糠或麦秸等垫料，人工踏实后，撒上一些健康猪的粪便，为培养仔猪在不固定点排粪使打下基础。如采用高效厌氧发酵法，垫料铺设0.3～0.4米即可。如采用高效好氧发酵法，垫料需铺设0.4米，每两天人工搅拌一次(用铁钩)，促使氧气渗入垫料，使好氧菌作用于粪便发酵。
养猪大棚图片
外景
内景
养猪大棚外景
养猪大棚（开棚通风降温）
“四位一体”温室大棚有如下特点：
1.提高棚内温度、节约常规能源。一个8立方米沼气池年产气400～500立方米，可获得275万大卡的热量(沼气热值5000～5500大卡/立方米)，早上在棚内温度最低时点燃沼气灯、沼气炉为大棚提供1.1万大卡的热量，使棚内温度上升2℃～3℃，防止冻害，并为生活带来方便，每年可节约2吨多煤，节约资金600元左右。
2.提供肥料。一个8立方米沼气池一年可提供6吨沼渣、4吨沼液。每吨沼渣相当于80公斤碳铵，每吨沼液相当于20公斤碳铵，每年可节约560公斤肥料。沼肥是优质的有机肥料，既减少了污染，培肥了地力，又使蔬菜早上市，可提高经济效益20%以上。
3.提高二氧化碳浓度。沼气是混合气体，主要成分是甲烷，占55%～70%，其次是二氧化碳，占25%～40%。棚室内有时二氧化碳含量不足0.1%，严重影响蔬菜生长，1立方米沼气燃烧后可产生0.975立方米二氧化碳，通过点燃沼气灯，沼气炉可使大棚内的二氧化碳浓度达到0.1%～0.13%，满足蔬菜生长的需要，与使用其他方法制取二氧化碳气肥相比，可节约资金200多元。
一、“四位一体”生态大棚简介
“四位一体”生态大棚是依据生态学、生物学、经济学、系统工程学的原理，以土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气为纽带，实现种、养殖相结合的综合开发利用模式。它是将沼气池、养猪引进日光温室大棚内，使沼气池、猪舍、温室、蔬菜等有机地结合在一起，在同一块地上实现产气与积肥同步，种植与养殖并举的能源生态模式。
1.“四位一体”生态大棚的建设在原有日光温室的基础上改建，棚内建沼气池，沼气池上建猪舍，利用猪粪产生沼气。
2.利用大棚养猪利用营养丰富的沼液作为饲料添加剂，加之温度适宜的养殖环境，可促进猪的生长，提高出栏率。
3.大棚种菜沼气燃烧产生的光热，可提高大棚内的温度和光照，促进蔬菜光合作用，减少冻害；沼渣和沼液作肥料，可减少化肥用量和污染，减轻病虫害，推进绿色蔬菜生产。
二、“四位一体”生态大棚的建造技术
“四位一体”的关键在沼气，沼气发展好了才能使种殖、养殖协调发展。选择10立方米水压式沼气池，比常规沼气池产气率高，受气温影响小。采用纯猪粪为原料，加装手动出料器，将常规沼气池一年一次大出料改为经常小出料、基本无大出料的连续式发酵。
四位一体生态日光温室的功能特点及应用问题
甘肃省日光温室面积自1991年的0.80hm2发展到1998年的0.61万hm2，1999年达到
1.187万hm2，利用季节差进行日光温室蔬菜生产对丰富居民菜蓝子、增加菜农的经济收入、活跃市场、提高群众生活质量起到了重要作用。随着技术的改进，日光温室生产已由单一的种植型发展到多业结合、优势互补阶段，在全封闭系统中实现多位产业一体化，从而达到了低成本、高效益的生产目的。
日光温室四位一体技术1991～1993年在辽宁西北部寒冷地区进行了试验示范，1994～1996年在阜新市、铁岭市、葫芦岛市进行了推广，3a累计推广生态户3万余户，取得了明显的经济效益、社会效益和生态效益。1994年该技术引进我省，首先在高寒阴湿区渭源县上湾乡水家窑村应用，现有的104座温室中已有25座实现了“种菜、养猪、厕所、沼气”四位一体化，生态户每个温室年收益达8000元左右。据有关资料介绍，这项技术已辐射到皋兰、临洮、武威、广河等县市，综合效益明显，生态户实现了增效创收，告别了贫困，有的已迈上致富之路。该项技术是目前北方农村人工利用光、热、能资源的理想生态模式，其应用前景广阔。
1、四位一体生态日光温室的结构组成及系统循环
1.1 结构组成及其功能
四位一体日光温室是在日光温室条件下实现的的四项技术一体化开发的一项新型的生态农业模式。通常说的四位一体日光温室，是以太阳能为动力，把作物种植技术、畜禽养殖技术、沼气发酵技术、厕圈积肥技术有机结合起来，形成在日光温室内种植区、畜禽舍、沼气池、厕所优化组合，将各项技术组装集成、融合渗透，达到整体大于个体之和的效果，“种、
养、沼、厕”四位一体日光温室生态循环系统增温提效，良性循环，组建成一个高产、优质、高效、低耗的生态型农业体系。其结构布局是在温室内的一边建一个沼气池，池顶硬化坐落畜禽舍，侧面配建一个厕所，温室的另一边进行种植。种植是指在日光温室内进行蔬菜瓜果栽培，进行反季节生产;养殖是指在日光温室内进行畜禽饲养，起到暖棚养殖的效果;产气是指在日光温室内建的沼气池，并利用畜禽粪便、人粪尿、废弃茎叶秸秆来进行发酵产沼气，并可实现周年产气;积肥是指在温室内配建的厕所，与圈舍连在一起，让其粪便进入沼气池，经高温发酵，产生沼气和优质无害的有机肥，供作物利用。
1.2 系统中物质循环过程
四位一体模式是按照生态规律、经济规律实现经济、能源、生态三大效益协调统一的综合措施，由于系统内部开发与利用结合，种植与养殖并举，积肥与产气同步，用能与节能并进，从而达到资源优化配置与高效利用，拓宽了产业链，加长了生态链，延伸了经济链，使物质得到高效循环转化，能量得到高效多级利用，使模式中的各组成单元之间相互进行物质循环。
2、四位一体模式的特点及效益
2.1 实现资源合理配置，达到系统良性循环
该模式调整了土地利用结构，实现了培育资源与优化生态的目的，是农业可持续发展的新型生态模式之一，可达到资源的合理配置和优化利用。温室供给热能，养殖促进增温。10头体重50kg以上的猪可为100m2温室提温1℃，体重100kg以上的猪可增温1.5℃，反过来又为种植提供良好的温度条件，同时畜禽可呼吸产生作物所需的CO2，并且能积肥。沼气供能，并产生CO2，燃烧1m3沼气可产生0.975m3CO2。沼渣肥地，沼液含有17种氨基酸和多种微量元素及其它营养成分，体重25kg以上的肥育猪饲料中添加体重1%～2%的新鲜脱毒沼
液或加饲料量的10%沼液，其增重可提高9.2%～14.8%，每头猪可节省饲料80kg，而且猪生长健壮，抗病力增强。同时，沼液还用于浸种、防蚜、防病等。
2.2 提高了生产率，经济效益显著
使冬闲变冬忙，淡季变旺季，实现了冬季也进行生产的周年生产格局。由于地下沼气，地上种养，全年生产，四季利用，实现了作物多茬收获，可使劳动生产率、土地利用率、土地生产率大大提高。温室种植的蔬菜能周年产出;畜禽暖棚养殖缩短了饲养周期，仔猪增重快，每头猪平均提前出栏1～2月，从而降低了饲养成本，增加了产出量和市场供应。四位技术一体化，尤其是种养结合，显著地提高了经济效益。据资料介绍，经调查对比，四位一体生态温室仅生产的蔬菜就比普通日光温室增产20%～30%，较单一日光温室增收4.5万～
7.5万元/hm2，经济效益提高25.95%。
2.3 土地用养结合，生产安全无害【大棚养猪种菜一体化】
沼渣沼液是优质有机肥，施入土壤不板结，肥力均衡递增，为持续高产、高效农业奠定了良好的基础。沼肥肥地，无毒无害，减少了化肥用量，同时病虫害减少，基本不用农药防治，生产出优质蔬菜瓜果是无公害安全生态绿色食品。一般化肥、农药的使用量可减少30%～70%。
2.4 减少环境污染，改善卫生状况
圈舍、厕所与温室沼气池结合，人畜粪便进入沼气池后通过了无害化处理，实现了粪便的集中卫生管理，消除了污染源，也减少了疾病的流行，尤其是减少了做饭时燃烧秸秆和煤炭造成的烟薰火燎、灰尘弥漫，有利于预防农村眼疾及呼吸道疾病，改善了家庭环境卫生状况。据资料介绍，燃煤农户与使用沼气农户相比，室内空气中一氧化碳浓度高3.8倍。
2.5 节约燃料能源，具有生态保护效应
该模式将厕圈改造联建，粪便及废弃茎叶为沼气发酵提供原料，生产的沼气作燃料供农户烧水、作饭、照明用，节约了商品能源煤、电及生物能源秸秆的消耗。一般1m3沼气燃烧所产生的热量相当于1kg煤或0.7kg汽油燃烧的热量。人均每年的粪便可制取沼气4.0～5.0m3，年均每头猪积累的粪便可产沼气70～80m3，1kg秸秆可产沼气0.2m3。一个8.0m3的沼气池，年产沼气700～900m3，可满足4～5口之家的生活用能。山区若有20%的农户使用该模式，利用沼气，一口沼气池可保护一片植被，再加上每户发展一个太阳灶，则更有利于这些地区的封山育林和生态环境保护。
2.6 有利于发挥妇女作用，提高妇女科技素质
农村妇女一般进行繁琐的家务劳动和大田生产劳动，该模式的应用有利于充分发挥妇女的作用，在冬闲阶段参与高新技术劳动生产，在管理的同时，也学到科学种养技术，有利于加速科技知识向妇女的传递，提高她们的科技素质。
3、四位一体模式应用中今后应探索解决的问题
该模式日光温室建设投资8000元左右，面积约0.04hm2，虽经多年开发利用，但在我省尚属起步阶段，现有的模式标准化程度还不高，设计技术、修建标准还需不断完善。一是在模式设计中，目前养殖方面基本以猪为主，也有猪鸡联养的，有的县已有养羊、养牛的意向，但在技术方面还要继续提高，尤其是设计技术上应进一步探索。二是日光温室种植方面应发展嫁接栽培技术，但在目前比较效益相对较低的情况下，应在结构调整上下功夫、做文章，配置好品种、种植类型，尤其是要通过发展特色精品瓜、果、花、菜及林木育苗去提高效益。同时大力提倡滴灌、渗灌等节水灌溉技术，以起到降低室内空气湿度、减少病害的作用。三是在种植产品的出售上，要探索重量轻、品种多、上档次的精致包装，达到提高商品
三位一体生态日光温室栽培新技术
摘要：利用“三位一体”生态日光温室进行蔬菜生产，养殖，种养结合，循环利用，为有机蔬菜的生产提供了保障。“三位一体”生态温室所生产出的农产品符合国家规定的无公害农产品质量标准，推广这种模式是发展无公害农业、绿色农业、有机农业的有效途径。因此，“三位一体”生态温室是推动农业可持续发展、创建绿色生态家园的新型生产模式，具有较高的推广价值。
正文：“三位一体”生态日光温室是集温室种菜、生猪养殖、沼气综合利用为一体的日光温室。在这种温室中生猪粪便流进沼气池成发酵原料，产生的沼气、沼液、沼渣为蔬菜生长发育提供能源和肥源，在这个模式中蔬菜生产节约了大量的化肥、农药和能源，却增加了抗性，提高了产量产值，改善了产品品质，沼气的综合利用有明显作用，为有机蔬菜的生产提供了保障。
“三位一体”生态日光温室的建造
1 温室方位
温室方位以东西或南偏西或偏东 5°左右为宜，偏东有利于早晨温室内提温，偏西有利于下午温室内热量的积累。设施促成栽培以接受早上光照为主，应略向东偏，而设施延迟栽培以保温为主，可采用向正南略偏西方向。日光温室坐北向南建造，东、西、北三面用砖、石或土坯筑墙，也可用土打墙，在山区丘陵地要充分利用梯田坝坎做墙，温室的东侧或西侧留门并修建工作室。温室南面的向阳面用钢架或竹、木材料搭成棚架，上铺塑料薄膜，其上加盖草帘等保温材料。
2 温室高度
温室高度指温室脊高，一般栽植蔬菜作物的温室在2.80~3.10m 之间。实际测定表明，温室内 80%的热量是从棚面散失的，温室高度越低,室内空间越小,越有利于保温。但是脊高过低影响温室内作业，所以种植蔬菜作物的温室脊高最低高度不能低于 2.80m。从另一方面讲，温室高度过高，会浪费建筑材料，所以一般节能日光温室高度不宜超过 3.10m。 3 温室长度、宽度
温室宽度即南北跨度，一般以 7~9m 为宜，跨度不宜过大。实践证明,跨度每增加 1m，脊高相应要增加 0.20m,后坡宽度要增加 0.50m，这就给温室建造带来许多不便。温室的长度即东西长度，一般为 60~90m。温室长度低于 50m 时，东西两面山墙遮荫面积增大，设施内受光有效面积过小。而温室过长增温保温效果明显降低，温室内两端和中部温度差异加大，温室管理也不方便。
4 棚面角度的确定
温室棚面角度是节能高效温室的最重要的参数。由于阳光进入设施内的多少与棚膜对日光的反射程度有密切的关系，所以生产上日光温室修建时应十分重视棚膜的倾斜角度，其中最为关键的是南面棚膜与地面的夹角、顶部棚膜与水平面夹角和北墙上后檐与水平面的夹角。 “三位一体”生态日光温室和普通日光温室在整体建造上没有多大区别，只是在温室的进口处建高 90cm 左右连在一起的 2 个水泥猪圈，里面饲养约 15 头猪，2 个猪圈的面积约 40m2。猪圈和种植蔬菜的土地用土墙隔开。这种猪圈一般平均 3m2养 1 头猪，一座 667m2的大棚，养 15 头左右的猪，产生的沼液冬季可以足够 667m2的蔬菜使用，夏季可够 1 334m2的蔬菜使用。沼气池在靠近蔬菜地一侧的猪圈下面，体积 10m3左右，沼气池池口直径 1m 左右，池口有水泥盖子，盖上有孔，猪的粪尿每天可以直接冲到池里面。两池之间有一边长 20cm 的方孔相通，通过方孔可以用水把另外一个池子的猪粪冲到沼气池里，冲到池子里的粪尿一般发酵 8～10d 就可以使用了。在蔬菜地靠猪圈墙的地方，建一个长宽
各 1m 多的池子，即贮液池，沼气池内安装一个 PVC管通到贮液池，沼气池里发酵好的沼液流到贮液池。可以用沼液浇地，也可以叶面喷雾。喷雾时一喷雾器水用沼液 0.15kg；地时，每667m2棚用一贮液池沼液，夏天 7～8d 浇 1 次，冬季 1 个月浇 1 次。大棚建造起土时向下挖 50cm，使沼气池比贮液池高 50cm左右，以便沼气池产生的沼液能流到贮液池中。每年的 6 月份把沼气池中残留的沼渣清理出来，并把这些沼渣作为基肥施在大棚地里，做到充分利用。
沼气的利用
沼气燃烧产生的二氧化碳是蔬菜的气肥室外二氧化碳浓度是 300×10-6，室内夜间最高可以升至 1 000×10-6，白天随着光照和温度提高，光合作用加强，通风不足时，二氧化碳浓度在 0.50～1h 能降到蔬菜难以吸收的80×10-6以下。随着光照强度、温度和叶面积的提高,二氧化碳若能增施到(900～1500)×10-6，就能大大提高光合作用的效率，促使蔬菜色正味好，优质高产。
沼气可为棚内照明和取暖可以在温室大棚里安装沼气灯，沼气池生成的沼气通过管道供给，冬季为棚内照明和取暖。沼气灯供热量足、提温快，即使在冬天最冷的时候，也能保证棚内温度达到20℃左右，保障蔬菜生长。沼气即省煤又省电，为菜农们节省了相当一部分开支。 沼液的利用
沼液、沼渣的利用沼液、沼渣是优质肥料，沼液还有防治病虫害的作用。人畜粪在沼气池厌氧发酵，经大量微生物分解消化，养分全，肥效高，是优质、无污染、无公害肥。
沼液不仅含氮、磷、钾等大量元素外，还含有水解酶、生长素、吲哚乙丁酸、维生素 B12 等，有明显抑菌作用；含有的氨基酸、抗生素对某些害虫有防治作用。
浸种提高种芽抗病抗逆能力种子先晒干，在用过50d 的池中取沼液 10 倍液浸种，瓜类 2～4h，茄果类 4～6h；浸种温度 15～18℃，浸后冲洗滤水催芽。
作为叶面肥使用 50d 以上的沼液，经细纱布隔过的滤清液，从池内取出 12h 以上再喷。蔬菜幼嫩期对水10~20 倍，中后期对水 5~10 倍，一般 7~10d 喷 1 次，晴天上午 10h 左右喷叶背，夏季在傍晚喷。也可与防治病虫药混合喷,在开花结果期加 0.30％磷酸二氢钾喷效果更好。
根部追施沼液含速效氮 0.04％，速效磷 0.03%，速效钾0.03%～0.04%。在晴天上午随水追肥，每 667m2施量500～3 000kg，阴天禁施。3.1.4 防治病虫害辣椒白粉病初期用 10～20 倍沼液连喷 2～3 次，有明显抑制作用。西瓜枯萎病菌可在 0～60cm“三位一体”日光温室有机蔬菜栽培技术。
“三位一体”生态温室的优势
增产效果明显，品质改良显著沼液中富含蔬菜生长所必需的氮、磷、钾和微量元素，其中氮、磷、钾含量高出普通堆肥的50％，是速效优质的有机肥料；沼渣适用于蔬菜作基肥或追肥使用，长期使用能使土壤疏松，肥力增强。用发酵过的沼渣作蔬菜生产基肥，用沼液作各种蔬菜叶面追肥，不但可使各类蔬菜苗壮、生长速度加快、抗病力增强，并且可防止病害、虫害的发生，从而减少了化肥及农药的使用量，提高蔬菜产量和质量。同时，猪呼出的CO2，使温室内CO2的浓度提高，可起到增施CO2的作用，有助于温室内农作物的生长。通过实验，生态温室生产的蔬菜比普通日光温室可增产20%左右，蔬菜质量能达到无公害乃至绿色甚至有机蔬菜标准。
增重育肥效果显著一方面，猪圈设置在太阳能温棚内，冬季使圈舍温度提高3～5℃，为生猪提供适宜的生长条件，缩短了生猪育肥期，可比常规饲养提前20 d出栏。另一方面，沼液为弱碱性，富含多种有机氨基酸、维生素及复合消化酶，能促进生物体的新陈代谢和提高饲料利用率，有利于猪的生长发育，用沼液作饲料添加剂，猪平均日增重0.7 kg左右，提高了出栏率。
提高产气量，节约能源在温室内建沼气池解决了冬季沼气池产气难、池子易冻裂的技术问题，年总产气量与无太阳能温室的沼气池相比提高20％～30％。10 m3沼气池年产沼气可达650立方，除用于照明、做饭、烧水外，还可以进行温室补光，有利于提高棚温和增加光照时间，节约能源。
减少环境污染，提高生活质量圈舍与温室沼气池结合，粪便进入沼气池后通过了无害化处理变废为宝，实现了粪便的集中卫生管理，消除了污染源，也减少了疾病的流行。不但为农民提供了清洁能源，节省了燃气、燃煤、用电的开支，同时也节省了饲料，增加了农民收入，而且改善了农村生产、生活、生态环境，提高了农民的生活质量。
“三位一体”生态温室的效益分析
经济效益分析“三位一体”生态温室内蔬菜产量高，品质好，同时节省了肥料、农药等生产成本，通过养猪又可增加养殖收入。生产面积为1 hm2的日光温室，周年产量按15万kg计算，增产20%，产量可提高3万kg，按蔬菜平均价格2元/kg计算，增加收入6万元；生产的蔬菜达到无公害绿色标准，蔬菜价格可提高0.2元/kg，增收3.6万元/hm2可减少化肥及农药使用量的60%左右，按22 500元/hm2计算，可节省成本13 500元/hm2；10m3沼气池年产沼气650立方，可节省能源开支500元；每年成猪出栏头数按15头计算，可增加经济收入6 000元。通过计算，“三位一体”种养生态温室比普通日光温室年增加经济收入20.7万元/hm2;社会效;益和生态效益分析“三位一体”种养生态模式有效地改善了农村生态环境卫生，推动了畜牧业的发展，在种养综合利用方面是一个创举，对丰富菜篮子发挥了重要作用，加快了在农村大力推广节能实用技术的进程。该种养模式的生态效益更为突出，温室内建沼气池，池上搞养殖，既能消化处理秸秆，又能使粪便入池进行厌氧发酵，减少环境污染；而且沼渣、沼液又是上好的无公害肥料，长期使用，又可减少病虫害发生，少使化肥农药，有利于减轻化肥农药污染。总之，“三位一体”生态温室实现了生态效益、经济效益和社会效益的同步增长，加快了农业系统内部能量、物质的转化和循环，对保持农业生态平衡起到了积极作用。“三位一体”生态温室所生产出的农产品符合国家规定的无公害农产品质量标准，推广这种模式是发展无公害农业、绿色农业、有机农业的有效途径。因此，“三位一体”生态温室是推动农业可持续发展、创建绿色生态家园的新型生产模式，具有较高的推广价值。 参考文献：
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