下面文章主要針對當前我國干旱山區生態循環設施農業存在生產單元組合集中連體利用率不夠、沼肥和秸稈循環使用效率低、農藥化肥使用超標等問題展開研究，文章利用兩日光溫室間空閑地建造蘑菇房，既可用于食用菌生產，也可作為庫房用于果蔬貯藏，通過棚頂集雨及沼氣沼液沼渣多層次再利用、果蔬種植中CO2氣體補施、食用菌菌渣再循環等形成多模塊循環生態農業系統，從而達到“水沼肥氣熱渣”循環利用，實現山區農業資源科學合理配置和農產品綠色、安全、高產和優質生產。

　　關鍵詞:干旱山區,溫室,循環農業,系統優化

　　沼氣工程是農村一項以農業玉米稈、人畜糞便等為原料，通過發酵獲得能源、廢物再利用和治理環境污染，是落實目前生態循環設施農業和能源技術的重要載體。沼氣發酵后殘余的沼渣沼液含有豐富的有機質肥料用于作物、蔬菜和瓜果綠色種植[1]，當基質生產食用菌。食用菌獲取后的菌渣堆制有機肥[2-3]，從而實現廢棄料重復再利用。

　　正是基于這種生態循環農業理念，10年來我們一直開展“多位一體”生態循環溫室建設研究[4]，對食用菌生產中沼液施用技術、生態溫室構造[5]進行了改進和生產技術提升。

　　1材料與方法

　　1.1試驗地基本情況

　　試驗地安排在興國鎮南山農業示范園區“多位一體”生態循環日光溫室[6]內進行。陰棚蘑菇房長45m×寬4.5m，面積202.5m2，各處理小區面積約40m2。將3.07t干料裝成7000棒以上菌袋南北分行堆疊擺放7層以上，兩碼間留出50cm過道。

　　1.2食用菌的沼液施用優化試驗

　　試驗設5個處理，其中3個處理以平菇先鋒1號為供試材料，沼液兌水(沼液∶水=1∶4)用沖水槍沖施于菌棒。處理1:沖施6次采收6茬;處理2:沖施5次采收5茬;處理3:金針菇白金1號沖施5次采收5茬;處理4:平菇650沖施4次采收4茬;處理5平蘑對照CK兌清水沖施5次采收5茬;平菇裝50cm×25cm×0.02cmPE熟料袋，兩頭出菇處理，采用陽棚沼氣池內的沼渣每處理3次重復。2016年10月27日開始記載。

　　1.3“多位一體”人工生態系統單元模塊的優化配置

　　“多位一體”人工生態系統采用第三代新型日光溫室加多模塊組成的“八位一體”連體式設計，以充分利用水、沼、肥、氣、光、熱資源，可分為水模塊(棚膜集雨[7]+雙水窖+高位水池+施肥罐+全膜滴灌)、沼氣模塊(雙沼氣池+沼氣燈+食用菌CO2窗孔通陽棚)、果窖模塊(沼氣池產生CO2用于陰棚貯藏)、廚衛模塊(沼氣做飯園區或庭院)、太陽能地暖循環模塊[8](沼氣池地面升溫+食用菌連體棚加溫+熱水用于廁衛)。三代生態循環溫室中雖然沼氣用量加大，但雙沼氣池換料不影響沼氣運行。

　　太陽能組地熱循環用于沼氣池地面寒天沼氣升溫發酵快;太陽能熱水用于陰棚食用菌棚和廚衛冬季加溫。優化配套生態因子，使天然雨水，沼肥，CO2氣，太陽能地熱和沼氣熱溫室四循環系統化，降低水、煤等資源消耗，食用菌連體在陰棚互惠共生[9]。

　　依據光照和溫度等陰陽環境分布在各模塊上建立起生物食物鏈、物質流、種群關系等，有效促進“多位一體”人工生態系統良性循環。

　　1.4CO2的持續釋放和增施

　　食用菌生長期間調節CO2散發窗孔，保障CO2持續釋放，以向溫室內種植瓜果菜增施CO2肥，促進作物光合作用和生長，增產率35%左右，且對白脆瓜[6]、番茄、蟠桃[10]、航椒[11]等的總糖、維生素C、有機酸有明顯的影響。為滿足溫室沼氣池30m3增溫及增補CO2需要，裝配一定數量的沼氣燈及脫硫設備，來確保溫室中SO2濃度<0.2mg·L-1，作物不受硫的危害。

　　2食用菌種植棚結構關鍵技術的優化

　　2.1生態溫室間的距離

　　受兩日光溫室間距6.06～11.14m的影響，集中改造型生態循環蘑菇房前后兩排的距離設為B，改造的整體蘑菇房的高度、寬度、緯度以當地冬至投影不遮日照6小時為準，不影響相鄰的日光溫室正常使用為原則進行計算。

　　2.2蘑菇房一棚兩用

　　蘑菇房離地面高度2.2m，寬度4～4.5m。采用下挖式40～50cm，蘑菇房內部高度實際達到2.7m。蘑菇房三面磚墻厚50cm，中間加苯板隔熱。蘑菇房前墻高2.2m，后磚墻采用高2.7，水泥柱搭建用鋼筋混凝土規格0.40m×0.30m×0.15m，房頂材料采用加厚彩鋼板。頂設計10個排濕窗，用PVC管子制作并均勻排開，不用時可堵上。蘑菇房也可根據需要改建成為果庫，果庫通風孔安裝自然風力風扇，可操作性強。

　　2.3蘑菇房O2窗設計

　　在蘑菇房墻1.45m高度處，建造0.5m×0.5m鋁合金氧氣窗8個，便于通風換氣，同時安裝紗窗，防蟲飛入。

　　2.4CO2排氣窗孔在墻中間離地面40cm高度，開26面鋁合金CO2排氣交換窗9個，窗與窗相距4m以上，均勻排開。菇房氧氣窗和CO2窗選用對開門窗。陰雪天溫室內光照弱<3000Lx時兩邊關窗不施CO2，以避免作物CO2中毒。

　　2.5加熱設施安裝

　　用防火磚在蘑菇房后墻均勻建造3個加熱火墻，并共用一個煙道，用于冬季加熱。“八位一體”三代生態循環溫室采用太陽能地暖代替火墻來提高陰棚溫度[8]。條件允許溫室可安裝太陽能板。

　　3食用菌棚栽培技術的優化

　　3.1沼渣準備

　　裝料前攤薄暴曬取瀝干沼渣，選松實相宜除去未腐熟的大殘渣。試驗選用的平菇和金針菇配方處理中間用厚塑料隔開。每棒平蘑裝料1.75kg，金針菇裝0.65kg，套環后用薄膜封口，用滅菌的750mm菌種瓶兩頭接17棒菌種。菌絲場要消毒干凈，沼液殺蟲處理，培養場地保持光源暗。出菇時要通風及時，散射光下均勻換氣，出菇直徑1.5～4cm時采收。

　　3.2蘑菇培配方

　　平蘑配方:麥麩皮5kg，棉籽殼90kg，生熟2kg，專用石膏1kg，沼渣和前茬菌渣40kg等。金針菇配方:苞谷粉4.5kg，棒子芯80kg，黃豆粉1.5kg，麥麩皮25kg，專用石膏2kg，白糖1kg，沼渣和前茬菌渣25kg等。

　　4蘑菇生長條件調節

　　平菇和金針菇光照和溫濕度，CO2管理有差別。平菇采收6茬，菌絲生長25天，溫度5℃～30℃，最宜生長溫度26℃，CO2濃度值要求21.5%～30.5%;金針菇采收5茬，溫度8℃～28℃，菌絲最宜23℃，12℃～13℃長勢好，菌蓋呈畸形麥芽色<3℃。金針菇CO2范圍0.11%～0.15%值時成長，>1%時蓋發育遲緩，3%時蓋受阻，5%時子實體形不成。平菇適合多種原料和條件下栽培，但子實體生長需要散光線，否則柄細蓋小的畸形菇;強光會抑制子實體生長。金針菇生長需寡光照變光源，否則易實體開散。通過窗口大小調節通風量維持CO2值范圍。試驗結果表明，兩種蘑菇都能在該陰棚環境下良好生長，但較高CO2濃度更有利于陰棚中平菇生長。

　　5產量和效益

　　不同處理間蘑菇產量均差異極顯著，沼液沖施處理的產量均極顯著高于對照。平菇配方中每棒用沼渣和菌渣40g，以處理1的產量最高，較CK增產47.04%。金針菇配方每棒用沼渣和菌渣25g，處理3增產達到36.26%。

　　6結論

　　6.1生產食用菌效益

　　改造型集中連體式生態循環溫室中的陰棚200m2，生產蘑菇14348kg(0.85折)，平均價格每千克7元，產值111419元，減去成本費用34140元，農戶投工投勞實際效益為77279元。

　　今后新建連體多位生態溫室按成1∶1陰棚蘑菇房，即蘑菇房折合標準畝相當舊式2個多蘑菇棚，折合后每667m2產量達19.14萬kg和產值28.71萬元。如食用菌銷量疲軟蘑菇棚可立變果庫保證高效益。

　　6.2集中連體生態溫室

　　“水-沼肥-氣熱-渣”循環利用生態溫室模式“多位一體”兼容南北設施、資源高效利用、功能區域化特點，可解決集中連體利用不夠問題，實現水沼肥氣熱渣循環綜合利用和發展。今后三代設施生態循環溫室升級換代的基礎關鍵技術:

　　(1)陰陽棚集中連體，陰棚采用半地下式，破解單元組合集中連體利用率不夠。

　　半地下式陰棚生產100中國沼氣ChinaBiogas2018，36.沼渣菌渣配方沼液不同沖施處理的蘑菇產量及產值既可解決兩溫室間高度投影影響的難題，集中連體又能利用兩溫室間的空地節省耕地。

　　遮陰區棚面集流面增加200m2以上，每座溫室棚面年集流量由52m3提升到1100m3。陽陽棚膜集雨全覆蓋能基本解決干旱山區缺水的瓶頸因素。日光溫室后墻即蘑菇房后土墻由1.5m厚改用24號磚墻，墻體厚度縮小到0.2m，使日光溫室凈面積增加63m2。一座400m2的陰棚溫室一般要占用土地面積800m2。只有陰棚建造面積高于200m2，生產區土地利用率才能提升75%以上。蘑菇房采用3面磚混墻50#結構中間加苯板保溫效果佳。

　　(2)雙CO2和雙沼氣池系統應用。

　　食用菌溫室后墻間要開設多個CO2窗口，前墻留多個O2窗。陽棚安裝沼氣燈，沼氣燈燃燒產生CO2和熱供日光溫室種植瓜果菜循環利用。廚房(農業園區或庭院)安裝沼氣灶，并與沼氣池連接。雙沼氣池為陽棚瓜果菜種植可增加成倍的綠色有機肥源，為陰棚食用菌提供沼渣，減量精量零量逐步零量解決了農藥化肥超量使用問題。

　　食用菌陰棚和雙沼氣池采用太陽能地暖，解決食用菌陰棚嚴寒天供熱和沼氣池產氣少的弊端。改進后的沼氣池和陰棚地面布滿地暖，可節省煤炭燃燒供暖所產生的成本4800元。食用菌種植所產生的CO2氣肥增強了生態循環利用功能。沼液替代殺蟲等，可減量農藥使用量和降低果蔬發病率90.5%以上。96%菌渣作為原料可重返沼氣池，也可高溫堆肥。

　　(3)沼渣菌渣循環系統優化沼肥和秸稈循環使用效率低。

　　試驗結果表明，水窖集雨群分布溫室四周，并相互連通，實現高效節水用水。平菇菌棒添加沼渣菌渣40g，再沼液以1∶4比例兌水沖施，較對照增產47%，是平菇高產高效生產的優化配置。利用山地日光溫室種植瓜果蔬菜，空閑地構建陰棚栽培食用菌，發展“多位一體”生態循環農業[5]。其外延可驅動全膜玉米種植，秸稈和棒芯粉碎后作為原料加入沼氣池或生產蘑菇棒，對內形成“瓜果菜+菌(渣)+畜+沼+窖+廁+太陽能熱+灶(CO2)C的循環經濟鏈條，使農業生態系統中模塊組合系統化功能得以強化，促進水、沼肥、氣熱、渣等資源優化配置[12]，并提高物質和能力梯級利用的效率。

　　同時系統內瓜果菌菜種植實現綠色、高產、優質、高效的生產，既節省和保護耕地又保障農產品質量安全，是具有中國特色的現代生態循環農業的發展方向。

　　參考文獻:

　　[1]龐喜定.沼液在白脆瓜中的應用效果試驗[J].中國沼氣，2011，(5):63-64.

　　[2]吳今姬，宋衛東，王明友，等.菌渣的循環利用技術現狀與發展趨勢初探[J].食用菌，2014，(5):5-8.

　　[3]孫建華，袁玲，張翼.利用食用菌菌渣生產有機肥料的研究[J].中國土壤與肥料，2008(1):52-55.

　　[4]馮斌.“七位一體”山地日光溫室建造及綜合利用技術[J].中國農技推廣，2007(9):21-34.

　　[5]劉志杰，鄭文剛，胡清華，等.中國日光溫室結構優化研究現狀及發展趨勢[J].中國農學通報，2007(3):449-453.

　　[6]馮斌.秦安白脆瓜設施意蜂授粉對比試驗[J].中國蜂業，2013(9):35-36.

　　[7]董永杰.山旱地日光溫室秋冬茬黃瓜棚面集流滴管灌節水施肥一體化技術[J].中國蔬菜，2009(17):43-44.

　　[8]于威，王鐵良，劉文合，等.生態日光溫室設計[J].中國農機化學報，2013(3):204-208.

　　[9]王靜，薛芒，林茂茲，等.新型日光溫室人工生態系統中生態因子的優化配置[J].生態學報，2003(7):1336-1343.

　　[10]孫勝軍.多位一體日光溫室增CO2濃度對蟠桃生長的影響[J].中國果樹，2014(2):30-33.

　　[11]張長才.日光溫室航椒6號施用沼液沼渣效應初探[J].中國沼氣，2009(4):52-53.

　　[12]于威，王鐵良，劉文合，等.生態日光溫室新能源補給系統的設計分析[J].北方園藝，2012(23):45-48.

　　農業期刊推薦：《中國農技推廣》雜志由中華人民共和國農業部主管，全國農業技術推廣服務中心和中國農業技術推廣協會共同主辦，是全國種植業推廣系統惟一的面向國內外公開發行的綜合性科技期刊。