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为温室供能用沼气发酵方法及发酵系统摘要：介绍了一种能够为温室供能用的沼气发酵方法及发酵系统的专利技术。发酵系统具体由生物酸化积肥装置、缓冲调节池、高效沼气发生装置、出水沉淀池、出水暂存池和沼气缓存装置等依次经管道和阀门连接组成。发酵方法具体步骤包括生物酸化积肥装置的启动和原料的生物酸化储存，高效沼气发生装置的启动、沼气生产供应、休停和再启动等。该技术与传统沼气技术相比，具有一定的优势能够根据温室生产实际，及时把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到产酸积肥池中，然后根据温室供能需求，随时通过发酵系统生产沼气。发酵残渣根据生产需要分批取出用于温室有机肥。该技术实现了可以根据温室需求对沼气发酵灵活调节的要求。 关键词：沼气；温室；供能；可调控性 1．引言 温室是现代农业工程中重要的技术主题，温室的发展使传统露天农业转化为保护条件下的可控制农业[1]。目前国际上，温室已经广泛应用于花卉、蔬菜栽培[2]。温室栽培的最大优势是通过温室环境的控制，满足作物的最佳生活条件，抵抗自然灾害等，从而获取最大的生产效益。在温室管理中，温室冬季加温、补光和二氧化碳施肥是重要的环境调控措施[3]。这些调控过程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、电力[4]为主。这些能源的大量消耗一方面加重了全社会的能源供给负担，另一方面也大幅度提高产品的生产成本。受能源价格影响，许多温室不得不放弃温室的冬季加温、补光和二氧化碳施肥，这样不仅不能充分发挥温室的应有功能，甚至会造成温室管理的失败。 在温室管理中，每年会产生大量的种植业有机废弃物。目前，这些被随意堆放的废弃物，造成了严重的农业面源污染[3，4]。然而，这些有机废弃物本身富含大量有机质，是非常好的沼气生产原料。如果能用温室生产管理过程中产生的有机废弃物来生产沼气，从而替代煤、石油、电力等不可再生能源用于温室供能，不仅可以降低温室供能成本，同时废弃物中的营养物质又可以循环利用，减少废弃物排放，改善农业环境。但是，迄今为止没有沼气在温室供能领域应用的成功案例。 2．传统沼气技术与温室供能需求的背离沼气发酵技术可以分为两类，即传统沼气发酵技术和水溶性有机物高效沼气发酵技术[5, 6]。这两类技术应用于温室沼气供应都存在诸多技术难点。具体分析如下： 传统的沼气发酵技术，利用复杂性有机质发酵沼气，沼气产生具有非常大的周期性，往往开始投料时产气慢，中间产气旺盛，而且一旦沼气发酵系统启动，是否产沼气和产生多少沼气，要受原料特性和发酵规律的内在约束，很难调节。而温室用能表现在取暖、二氧化碳施肥等方面，这些能源需求往往受天气的控制，而天气又变化无常。因此，往往是要气时没有气，不要气时产气，如果满足需求将要建立庞大的储气装置，这在投资和占地上是不允许的。如果根据长期天气预报进行计划式投料，在理论上可行，但在实践上是难操作的。一方面，长期天气预报目前的准确性较差，另一方面，关于复杂有机质的产气规律不可能准确预测。同时，温室产生有机废弃物是分散在全年的各个时段，所产生的废弃物大多易腐烂，很难储存。因此传统的沼气技术基本不能适应温室供能需求。 水溶性有机物高效沼气发酵技术，利用可溶解的简单微生物进行沼气发酵，采用高效反应器可以实现较高的效率[7,8]。一是可溶性有机质非常容易反应，沼气的产生量在反应器负荷允许的范围内，基本决定于短期内的进料量，即进料多产气量大，进料少产气量小，停止进料短期即停止产气。二是成熟反应器中的沼气发酵厌氧微生物具有非常强的耐饥饿性，在长期不进料的情况下，反应器内的微生物能够长期耐受，而且再启动时可以迅速恢复正常高效产气。水溶性有机物高效沼气发酵技术的以上两点技术特征均符合温室需能波动性的要求。但是，如果单独为了温室供能需要而刻意外购水溶性有机物作为发酵原料生产沼气，不仅成本上与化石能源不具竞争优势，而且也达不到生物质废弃物资源就地利用、开展循环经济和环境建设的目的。因此，水溶性有机物高效沼气发酵技术也不适合温室供能需求。 3．技术内容本文提供一种可以根据温室生产实际，把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到发酵系统中，然后根据温室供能需求，随时通过发酵系统生产沼气，能够为温室提供可用的沼气发酵系统及发酵方法。其中，发酵系统由生物酸化积肥装置、 缓冲调节池、 高效沼气发生装置、出水沉淀池、出水暂存池和沼气缓存装置依次经管道和阀门连接组成。其结构如图1所示。其中，生物酸化积肥装置和缓冲池设置主控制阀，缓冲池与高效沼气发生装置之间设置泵， 高效沼气发生装置、出水沉淀池出水暂存池之间通过水的重力自流完成连接， 出水暂存池同时与缓冲调节池和生物酸化积肥装置相连， 中间依次设泵和配水器，高效沼气发生装置联接沼气缓存装置。为了保证沼气发酵能够满足温室供能需求，以上发酵系统按如下步骤管理第一、进行生物酸化积肥装置的启动和原料生物酸化储存，具体方法如下 （1）按相当于温室平均每天产生量的～倍质量收集温室种植业有机废弃物或其他种植业有机废弃物作为启动原料，对启动原料进行粉碎预处理；（2）向步骤(1)所得预处理原料中添加含N元素物质，混合，控制混合料碳氮比为(20：1)～(30：1)；（3）将步骤(2)所得混合料投入到初次使用的生物酸化积肥装置中，加入接种物进行接种，混合，得到发酵原料，接种物的加入量为启动原料干重的3%～5%；（4）向步骤(3)中生物酸化积肥装置中加水进行发酵，水的加入量为至少高于启动原料平面10cm，发酵温度控制在20～40℃；（5）经过4～5天发酵后，发酵液pH值降到6以下，即完成酸化积肥装置的启动；（6）按照步骤(1)～(2)的方法随时收集处理温室生产的有机废弃物，及时投入已经启动的生物酸化积肥装置中，不需接种，直接加水至原料平面以上10cm；（7）重复步骤(6)直至一个生物酸化积肥装置投满，重新启用另一个生物酸化积肥装置，重复操作步骤(1)～(6) ；第二、进行高效沼气发生装置启动，调控装置运行满足温室用能与沼气生产的协调，具体方法如下： （1）高效沼气发生装置启动：投入接种物进入高效沼气发生装置，用水或水与生物酸化积肥装置中抽出的酸液混合物加满沼气发生装置，静止3～5d，接种物加入量为3～10kgVSS/m3；从生物酸化积肥装置抽出有机酸液泵入缓冲调节池中，用出水暂存池中的系统出水或外来水调节，控制有机酸液的化学耗氧量（COD）浓度为2000～5000mg/L，作为沼气发酵料；按 COD/( m3·d)～2kg COD/( m3·d)的速率阶段式调整水力负荷，连续进料直到实现水力负荷为5kg COD/( m3·d)～10kg COD/( m3·d)，即完成沼气发生装置的启动，整个启动大约需50～80d。启动期间，温度控制为25～35℃。负荷调整的原则为，每次水力负荷调整运行稳定后，才开始进行下一阶段负荷的增加；沼气发生装置的出水经沉淀池沉淀后，流入出水暂存池，部分作为生物酸化积肥装置液体补加，部分用于缓冲调节池酸液的发酵料调节使用（2）沼气生产供应：根据温室生产实际预算沼气需求的时间和数量，按1kg COD产 ～沼气折算有机酸液的需求数量和时间，并按时按量从生物酸化积肥装置中抽机酸液进入缓冲调节池，按步骤（1）中所述方法调节成沼气发酵料；按5kgCOD/( m3·d)～30kg COD/(m3·d)水力负荷的流量，采用间歇或连续方式向已经启动好的沼气发生装置中进料进行沼气生产，产生的沼气进入沼气缓存装置备用；进料的流速控制、间歇或连续方式取决于每次沼气的需求量和沼气缓存装置的体积。沼气需求大、沼气缓存装置体积小时，采用大流量连续进料，反之，使用小流量间歇进料；当一个生物酸化积肥装置中的抽出物小于800～1000mg/L时，即该生物酸化积肥装置停止产酸，停止从该装置继续抽取发酵液。（3）沼气生产休停：对于启动好而温室不需要使用沼气，或者一个沼气使用周期结束，温室很久不使用沼气时，停止向高效沼气发生装置中继续进料，装置进入休停状态。休停期间，保持每10～30d补加一次发酵料，保证系统内微生物的营养需求。补加发酵料的调节方法同步骤（1）所述；补加发酵料的量为反应器体积1～3倍，补加速度为2～5kg COD/(m3·d)。（4）沼气生产休停后的再启动：对于步骤(3)中已经处于休停状态的高效沼气装置，再进入新的用气周期前必须进行再启动；再启动的方法是在新用气周期开始前3～10d，按照步骤(1)中所述方法调节发酵料，按 COD/(m3·d)～ kg COD/(m3·d)负荷向高效沼气装置进行适应性进料。

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古浪县酿酒葡萄栽培技术

摘 要：古浪县北部沙漠沿线平均海拔1 650～1 750 m的各乡镇均可栽培酿酒葡萄，红色品种有黑比诺、梅鹿辄;白色品种有霞多丽、意斯林。文章从栽植前准备、苗木定植、作物间作、苗木补植、枝蔓管理、病虫害防治等方面介绍了酿酒葡萄的栽培技术。

关键词：古浪;酿酒葡萄;栽培

中图分类号： 文献标识码：B 文章编号：1003—6997(2012)17—0044—02

古浪县酿酒葡萄一般在4月中旬开始栽培，4月底结束，深沟栽植。以南北行向为主，栽植密度1 m×3 m，约3 330株/hm2，整形方式以双主蔓自然扇形整形或双主蔓龙干整形为主。

1 栽植前准备

园地管理

选择有排灌条件的壤土或沙壤土，土层厚度80 cm以上，地下水位不能高于 m，pH值小于的平地。将园地划分小区，对道路、渠道、林带进行规划，行长不超过100 m，超过的中间规划作业道。按3 m行距在葡萄定植沟两端打桩确定定植沟的位置，并用石灰画出定植线。以定植线为中心用机械或人工开挖深80 cm、宽80 cm营养沟。将底部20 cm表土与作物秸秆等有机质分层填入营养沟内;中部每公顷施入腐熟有机肥(羊板)90～120 m3、颗粒磷肥2 250 kg、硫酸锌60 kg与表土混合填入沟内，土填至距地表15～20 cm。施肥填土后及时在沟内灌水沉实。水干后，以定植线为中心，在营养沟上整修深30 cm、底宽60 cm、上口宽80～100 cm的定植沟，沟底必须基本水平。

苗木处理

苗木标准为国家二级苗以上。外地调苗可适当提前，以防途中温度高，苗木发芽。苗木到位后，选择背风阴面、土层深厚、不积水的地方放置，挖深 m左右，宽1～2 m，长度根据苗木数量而定。先在底部铺一层10 cm厚的湿沙，然后将捆好的苗木根系向下与地面成30～40°角半躺于假植沟内，空隙间填满湿沙，摆完一层后覆10 cm厚的湿沙，最后一层距地面30 cm以上。剪除过长、受伤、干枯的根系，根系保留长度15 cm左右;剪截顶端芽眼已损伤的枝，保留3～4节顶端有饱满芽的枝端。对假植后待栽植苗木随起苗随处理，将整修好的苗木根系先用清水浸泡24 h，再用50～100 mg/L的3号生根粉与泥浆混合进行蘸根处理。

搭架

架材由钢筋水泥柱、铁丝或钛钢丝组成。当年定植的葡萄应栽好水泥柱，并拉好铅丝或钛钢丝。

一般为单臂立架或宽顶立架架式，边柱规格为12 cm×12 cm×250 cm，中间立柱规格为10 cm×10 cm×250 cm。柱距8 m，水泥柱距葡萄植株20 cm，地上部分高180 cm，埋深70 cm，边柱向外倾斜10°～15°。立柱间设置铅丝四道，第一道距沟底50 cm，第二道距第一道45 cm，第三道距第二道45 cm，第四道距第三道45 cm。边柱拉线用双股8#铅丝，中间用12#铅丝或钛钢丝。

2 苗木定植

在定植点南或北同侧20 cm处打点，插小木桩作标记。在点同侧挖见方30 cm定植穴。在定植穴做直径20 cm的馒头状土堆，将苗木置于定植穴中心，根系均匀分布在馒头状土堆上，使根系向四周舒展。将表土与沙混合填入穴内，轻提苗木，边填土边踏实。埋土使苗木根茎处与地面齐平为宜。栽后当天必须灌水。定植沟内水渗干后及时扶正歪倒苗木，用行间散土掩埋外露根系。定植沟内喷施地乐胺，覆膜保墒，采用地膜幅宽 m，边覆膜边放苗，将苗木用5 cm×15 cm的有孔塑料袋套住或培土保墒。5月上旬，开始检查发芽情况，芽完全膨大后清理培土;套袋苗木，5月15日过后，取掉套袋。

3 作物间作

严禁在定植沟内及外沿20 cm以内间种任何作物，留足 m的营养(通风)带。葡萄行内可间作黑瓜籽、豆科等矮秆作物。间作物灌水沟必须与葡萄灌水沟分开。

4 苗木补植

5月下旬，对全园葡萄苗木成活情况进行调查，未成活苗木用营养袋苗及时进行补植，确保当年不缺苗。补植时用专用育苗器在原定植点打穴，穴直径大于营养袋直径2～3 cm、深与营养袋苗土团高度一致，将营养袋苗除去营养袋后放入穴内，四周用细土填实(营养袋苗要求达到5叶1心)。操作过程中要避免将土团弄散，栽后及时灌水，灌水后用喷雾器将叶片泥土洗净。

5 枝蔓管理

幼苗绝大部分芽萌发后，要及时抹芽，每株留2～3个萌芽。当新梢长到10 cm时，进行定枝，每株留2个健壮枝，其余去除。新梢长到30 cm以上时，葡萄架设好的，把新梢绑在第一道铁丝上;如架没设好，在苗东侧15 cm处立一根木棒，把新梢引绑到木棒上，促其生长。新梢长到100 cm时从80 cm处摘心。8月10日前，无论新梢是否生长到标准，一律摘心，促进木质化。摘心10 d左右处理副梢，延长头副梢按5—3—1—0摘心;近地表30 cm以下副梢全部抹除，其余副梢按3—2—1—0摘心。随时除去卷须。

6 灌水施肥

对新植葡萄园灌水实行“前促后控”，没有生理干旱的情况下，尽量少灌水，使新梢壮实。新梢长到10 cm开始灌水，5月下旬开始视降水和墒情，约20 d左右灌水1次，促进新梢生长。灌水量不可过大。8月上旬开始控水，促进枝条成熟和木质化。埋土前10～15 d灌足灌透越冬水。

5月下旬，新梢长到10 cm以上时进行第一次追肥，结合灌水施磷二铵150 kg/hm2、尿素300 kg/hm2;6月中、下旬，进行第二次追肥，结合灌水施氮、磷、钾复合肥300 kg/hm2、尿素150 kg/hm2;

7月中旬，第三次追肥，结合灌水施氮、磷、钾复合肥300 kg/hm2、硫酸钾225 kg/hm2。新梢生长到10 cm时，进行根外追肥，每10～15 d喷施1次 %的尿素液，促新梢生长;7月份，每10～15 d喷施1次 %～ %的磷酸二氢钾液，促进新梢成熟和花芽分化;8月上旬进行秋季施肥，挖深40 cm穴，施氮、磷、钾复合肥450 kg/hm2、过磷酸钙750 kg/hm2。距葡萄植株30 cm左右穴施。

6月下旬用2 000～2 500倍福美双防治白粉病和霜霉病，8月中旬用半量式波尔多液防治霜霉病，埋土前植株和沟内喷施半量式波尔多液。

7 冬季管理

秋季落叶后至埋土前进行冬剪。成熟枝段 m以上的，剪留 m;成熟枝段不足 m的，成熟枝段有多长剪留多长;没有成熟的枝段，基部留2～3芽平茬。

10月下旬到11月上旬进行埋土。清理沟内枝叶，集中烧毁或深埋。冬灌后10～15 d，喷施5波美度石硫合剂，在主蔓基部培土后将葡萄枝蔓顺行压入沟内，然后埋土。土壤湿度以手握成团，一触即散为宜。从植株80 cm以外取土，埋土下底宽度不少于100 cm，上顶宽度不少于40 cm，枝蔓以上厚度不少于30 cm。

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成功的葡萄酒是这样做出来的●第一步：买葡萄选购葡萄时，可以挑选一些熟透的葡萄，哪怕是一颗颗散落的葡萄也不要紧。这些葡萄一是容易发酵，二是价位相对较低。常见的葡萄、提子、马奶子等，都是可以用来制作葡萄酒的。●第二步：洗葡萄由于葡萄表皮很可能残留农药，清洗葡萄的环节就相当重要，最好能够逐颗清洗，再用自来水反复冲洗，同时剔除烂葡萄。一些爱干净的人，喜欢把葡萄去皮后酿酒，这也未尝不可，但是少了一些葡萄皮特有的营养。●第三步：晾干葡萄把葡萄盛在能漏水的容器当中，等葡萄表面没有水珠就可以倒入酒坛了。●第四步：选择容器酒坛子可以是陶瓷罐子，也可以是玻璃瓶，但不主张用塑料容器，因为塑料很可能会与酒精发生化学反应，并产生一些有毒物质，危害人体健康。●第五步：捏好葡萄放进容器双手洗净后，直接捏葡萄，操作办法是抓起一把葡萄使劲一握，然后放入酒坛中，再把糖放在葡萄上面，葡萄和糖的比例是10∶3，即10斤葡萄放3斤糖（不喜欢吃甜的朋友，可以放2斤糖，但是不能不放糖，因为糖是葡萄发酵的重要因素）。●第六步：加封保存将酒坛子密封，如果是陶瓷罐的话，可以到买黄酒的小店要点酒泥，加水后糊住封口。加封后，酒坛子需放在阴凉处保存，平时不要随意去翻动或打开盖子。●第七步：启封天热时，葡萄发酵时间需要20天至一个月左右，现在这个季节做葡萄酒，发酵时间需要40天左右。启封后，捞出浮在上面的葡萄皮，就可以直接喝葡萄酒了。注意，如果喜欢酒劲足一点，只需延迟启封时间就行了。启封后，每一次舀出葡萄酒后，别忘盖好酒坛的盖子，以免酒味挥发。其他葡萄酒制作方法热线中，还有很多读者提供了不同的葡萄酒制作方法：●褚女士：葡萄要买好的，葡萄的颜色越紫越好，而且颗粒要大。洗干净葡萄后，可用纱布或干净的毛巾擦干葡萄，在晾干的玻璃瓶底放一层白糖，然后再是一层白糖一层葡萄，装满后密封，封口处再用白糖浇一圈，然后把瓶子放在太阳下，一个月后就能享用美味葡萄酒了。●姜女士：酒坛子要放在阴暗潮湿的地方，放置3个月以上，这样酒味比较醇厚。另外，姜女士建议大家用红葡萄做葡萄酒，这样酒的颜色会很好看。●曲女士：只要看到瓶子里的葡萄浮起来，就说明葡萄酒做好了。●姚先生：葡萄发酵3天后，将葡萄拿出来捣烂，再放进瓶子里发酵，瓶盖不需盖紧，5天后即可食用葡萄酒。●梅先生：把每一颗葡萄切成两半放入酒坛，加糖后密封，经历半个月发酵的葡萄酒吃起来很不错的。●还有读者建议：在葡萄酒制作过程当中，将白糖换成红糖或冰糖。也有读者建议，可以将葡萄换成苹果或橘子，参照上述“工艺”制作“苹果酒”或“橘子酒”。面对这些五花八门的制作方法，85051890昨天咨询了专业的发酵工艺管理专家。专家认为，首先，葡萄酒适宜在自然环境下发酵，在太阳底下晒的话，温度过高可能会抑制一些发酵菌的生长，从而影响葡萄酒的正常发酵。其次，密封是必要的，不然空气中过多的细菌进入酒坛，将会影响葡萄酒的质量。葡萄酒不仅味美，还有很多保健作用浙江邮电医院中医科主治医师徐宇杰说，葡萄酒不仅香甜味美，它还有很多保健作用。首先，葡萄酒可以延年益寿，因为葡萄酒含有较多的维生素C、维生素E及微量元素，不仅可以美容养颜，还能抗老防病。其次，葡萄酒对预防心脑血管系统疾病有帮助，因为葡萄酒能有效降低胆固醇，防治动脉粥样硬化，防治血栓形成。第三，有研究人员认为，葡萄皮中含有一种名为类黄酮的抗氧化剂，能起到抗感冒的作用。虽然葡萄酒有这么多的保健作用，但是喝葡萄酒也不宜过量，尤其是糖尿病、严重心脏病、酒精过敏患者要慎用。