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建设生态果园的必要性
yhqsd 2010-7-6 09:55
果树产业在国民经济发展中占有举足轻重的地位,促进果品生产发展是促进农民增收、农业增效和农村脱贫致富的重要途径之一。 在一定时期内,依靠农药、化肥等高投入的常规果树生产方式给农民带来了较高的经济效益,但随着农药、化肥投入的进一步加大和生产资料价格的提高,这种生产方式已经难以使果园生产效益进一步提高;同时,常规生产方式对环境与果品安全的危害越来越严重,果树产业的可持续发展已经受到严重威胁,因此,改变传统认识、改进和变革常规果园生产方式已变得越来越迫切。 1 、 促进果树产业可持续发展的需要 可持续性发展需要保持资源的供需平衡和环境的良性循环,目标是确保人类及其后代能在地球上继续生存与发展。常规果园经营模式已威胁果树产业的可持续发展,迫使人们探索和寻求一种适于我国国情的、能够可持续发展的、新的果园经营模式。 这种可持续发展的果园经营新模式追求果树产业的经济持续性和高效性,而经济持续性和高效性必须以果树产业的生态持续性和稳定性为基础、为前提。没有果树产业的生态持续性和稳定性,就没有果树产业的经济持续性和高效性。果树可持续发展的实质和基本特征就在于生态与经济协调的可持续发展,即生态持续性和经济持续性的高度统一。要保障果树产业的可持续发展,就要用生态持续性和稳定性来保证果园经济的持续性和高效性,使果树生态经济系统的运行切实地转移到生态与经济协调发展的轨道上来。 生态果园以生态学、生态经济学原理和可持续发展理论为指导,综合运用系统工程方法和现代生态农业技术,对传统果园的单一生产系统进行生产链加环和食物链延伸,对果园的生物种群结构进行优化配置,使果园生产系统在生态上合理、经济上高效、环境上优美,能量流动和物质循环畅通并不断扩大。生态果园是一个生态持续性与经济持续性相统一的生态经济系统,是新型的现代果园经营模式,它可以促进果树产业的可持续发展。 2 、改善果园生态环境,提高果品质量安全性 生态果园主要利用果树本身的抗性(如栽培抗病虫品种、利用抗性砧木等)防治病虫害,或利用天敌、微生物制剂取代农药,或以套袋、诱杀板、捕虫灯等物理方法防治病虫害,并以有机肥料取代化学肥料,减少农药在环境中的累积,减少肥料流入河流、湖泊、水库等而引起富营养化等。生态果园注重将有机废弃物充分发酵后作为有机肥料再施于果园,这可改良土壤性质,降低化学肥料用量,可避免果园废弃物对环境造成污染;生态果园讲求混作、间作、轮作,土壤覆盖比较完全,避免雨水直接冲刷。而且使用有机肥能够增加土壤渗透力及保水力,可有效防止水土流失。 来自生态果园的果品未必比来自常规果园的果品更有营养,但在生态果园,杀虫剂、除草剂、杀菌剂及化学肥料使用大量减少,产品较为卫生安全。生态果园主要通过有机肥向果园供给营养物质,果树所吸收的养分与主要施用化肥的果园不同,其果实风味和口感会好一些,至少不会因化肥施用不当而出现异味。 3、突破国际果品贸易的绿色壁垒 进入21世纪,国际市场更加一体化,尤其是中国加入WTO后,国家关税和配额对农产品进口的调配作用越来越小,而且国际市场更加关注农产品的生产环境、种植方式和内在质量。一些国家或地区为了摆脱竞争,利用世界日益高涨的绿色浪潮,筑起绿色壁垒,限制或禁止外国商品的进口,以达到其贸易保护主义的目的,果品生产与贸易也面临同样的问题。 所谓绿色壁垒是一种以保护生态环境、自然资源和人类健康为借口的贸易保护主义措施。 在当前国际贸易中,绿色壁垒已成为最重要的壁垒之一。不采取积极的应对措施,在国际市场上就会寸步难行。生态果园的生产方式有利于保护生态环境、自然资源和人类健康,因此,通过发展生态果园,可生产出更符合国际市场需求的果品,提升我国果品的国际竞争能力,突破绿色壁垒,促进果品出口,提高经济效益。 4、提高果园整体效益 现代农业生产不仅追求经济效益,还要关心生产的生态效益和社会效益,注重农业生产的整体效益提高。发展生态果园有助于实现果园 生态效益、社会效益、经济效益的有 机统一,全面提高果树生产的整体效益。 保护和改善生态环境是由生态果园的特点所决定的,生态果园比常规果园有更高的生态效益。来自生态果园的果品质量安全、优质、无污染,有益于人们吃好、吃的安全、吃的有营养,社会效益显著;发展生态果园可提高农民收入和种田积极性,使广大农民摆脱贫因,尽快走向富裕,有利于促进农业经济的发展;生态果园的生产比常规农业生产需要更多活劳动投入,可以吸纳和消化农村富余劳力,缓解就业压力,维护社会稳定。此外,发展生态果园可以有效地保护自然资源和生态环境,维护了子孙后代的利益,因而具有良好的社会效益。 来自生态果园的产品无污染、安全、有营养、卫生,具有较高的价值,更符合现代消费者的需求,消费者愿意为此支付较高的价格。而发展生态果园成本并不高,生态果园注重使用果园自己转化的有机肥和病虫害的生物防治与生态控制,农药化肥使用量大量减少,虽然劳动力投入有所增加,但总体生产成本并没有增加。此外,通过发展生态果园可产生出有机果品,而有机果品市场前景广阔,价格高,经济效益显著。 5、提高农民收入,促进贫困地区脱贫致富 生态果园生产和建设需要投入较多劳动力,多数环节与我国传统农业有相通之处,便于我国的广大农民操作。在我国一些地区,农民收入低,还没有摆脱贫困,但这些地区往往生态环境优越,劳动力资源丰富,并且一直沿用传统的方式进行农业生产,极少使用或不使用化肥和农药。在这些地区,特别是山区、边远、贫困地区等欠发达地区,建设生态果园相对比较容易,通过发展生态果园可将这些地区欠发达的劣势转变为市场竞争的优势,提高农民收入,促进当地脱贫致富。 ---------摘自杨洪强,生态果园必读,中国农业出版社,2010,P1,4-7
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一种简单的快速干燥炉房及其原理
fanxiaoyingz 2009-8-7 23:48
一种简单的快速干燥炉房及其原理 我希望那些准备到农村去的、或者已经在农村的、或者从农村来的大学生好好看看我的这篇文章。 中国是一个大多数地区处在温带的地区,这意味着通常情况下,中国人至少有八亿人一年中在冬季和初春,至少五分之一时间的蔬菜是短缺的,尽管这几年大棚蔬菜逐渐发达,但是因为大棚蔬菜成本高,售价高,所以大棚蔬菜依然不是解决季节性蔬菜短缺的万能的方法。然而广大人民的创造能力是无穷尽的,他们创造了三种方法把热季的蔬菜保存到冬季吃,一个方法是暴晒干燥以后保存,另一个是腌酸菜。在中国北方和广大农村,这两种方法几乎同时在使用。第三个是杀菌密封保存,这个在农村比较少见,主要用于西红柿。 然而,由于死体植物也存在呼吸作用,所以维生素的活性在死体植物中保存时间很短,只有通过快速干燥才能保存。所以,传统的蔬菜、果品、粮食等的干燥在自然风、太阳热的情况下晾晒很难高效、高质量的制造出好的干蔬菜,农村的干菜变色、变味、变性情况很普遍,自身价值就很低了。在这种情况下,各种干燥机应用起来。另外,为了让蔬菜营养全部保存,科学家研究出冻干蔬菜,把蔬菜冷冻在零下15度左右,然后通过加气,使蔬菜内部的水分结冰后升华。这样干燥效果最好,水分排尽了,营养一点也不少,但是这种干燥的成本实在太高,对技术和设备的要求实在太高,不利于大规模普及,仅仅适合于有资本的公司来做。而酸菜这种东西里面本身含有不能多吃的有害物质,例如亚硝酸,加上口味单一,所以在许多地方也不流行。应用干燥机干燥的缺点也是很明显的,温度控制很难,温度太高蔬菜熟了变性了,温度太低又达不到效果,而且干燥机绝大多数要依靠风扇排气,成本很高,效果不好,一次不能干燥太多。 为了解决农村大规模干燥蔬菜果品的需要,我们首先从原理上加以分析,然后根据原理设计一种干燥设施。 干燥的本质就是增加蒸发,而增加蒸发的条件有四个: 第一,增加温度。温度增加,蒸发速度增加。在只有少量水分的情况下,温度的作用比其它的条件更重要。蔬菜中水分越少,只有温度越高才能更加干燥。温度本身就是单个分子或者原子的不规则运动速度,这种速度越大,水分子逃逸蔬菜细胞的机会越多。 第二,风速。风速越大,水分被吹走的越多,蒸发速度越大。在冬季,洗的衣服被冻成硬块了,但是挂在风口里,次日就能完全干,就是因为风的作用,而挂在温暖的室内几天也干不了。 第三,空气相对湿度((f)就是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值)。当空气接近饱和气压的时候,蒸发就会停止。所以,在阴雨天,蔬菜、衣服就不能干燥,蔬菜会发霉变味。当空气相对湿度很小,空气很干燥的时候,蒸发就很快,蔬菜衣服就很容易干燥,所以西北地区的蔬菜粮食不仅容易干燥而且容易保存。当然,可以增加温度使空气相对湿度减小。所以实际上,蒸发的速度决定于饱和差(饱和水汽压与实际空气中水汽压之差)。 第四,接触面积。和外界接触面积越大越容易蒸发,越容易干燥。所以,人们在晒粮食的时候总是把粮食刮得很薄,面积很大,人们晒衣服的时候也总是把衣服摊开晾起。 任何一个干燥设备,如果能够同时满足上面所要求的四项基本原理,那么就是一个好的、高效的干燥设备,如果不能同时满足,那么就一定不是高效的,也一定会出问题。 人们都知道,在冬季的蔬菜大棚中,温度可以达到40度,一般也在十几度。特别是中午太阳晒的时候,比外界温度要高出20多度。为什么会这样,一般认为晚上温度也高出外界十几度的原因是活体蔬菜的呼吸作用所放出的热量使然,而白天温度升高的原因却是被称为辐射的热效应的原因。辐射的热效应就是当太阳光辐射到物体上以后,物体必然因为吸收光而发热的现象,这种现象是普遍存在的。例如,人在晒太阳的时候,被晒的脸就很烧;又比如,太阳晒到沙地上,沙子的温度可以达到70多度,可以烤熟鸡蛋等等。在塑料大棚中温度高的秘密在于,太阳光在进入大棚的时候是通过透明的塑料进入的,没有产生热效应,而在蔬菜上产生热效应以后,由于塑料薄膜是密封的,不容许空气和外界对流,所以对流放热就不存在,所以就只有进入热量,没有放出热量。所以大棚内部的温度就会不断增加。 人们可以注意一下,实际上冬季在楼房密封的阳台上,当太阳晒的时候,阳台上就很暖和,其实就是热效应产生,但是又缺乏热对流的原因。我们就很好的利用这个现象,来盖起一个房子,这个房子的向阳面(南面、西面、顶部)都用玻璃封闭,而东面、西面和背面用比较厚的土墙或者砖墙砌成。这样一个封闭的、但是透明的房子必然会有热效应,有了热效应就可以用来加热干燥。这个房子我们就叫它干燥房。 很明显,干燥房有以下好处,第一,一次干燥的蔬菜果品数量可以大幅度提高,想一次干燥多少,就可以设计多大。第二,很干净,由于没有暴露在野外中,所以就杜绝了尘土。第三,热效应明显。第四,可以极大地增加接触面积。 但是,很明显,风速不能解决。温度也只是部分地解决,没有从根本上解决。要使得这种专用的干燥房发挥大的效用,还要解决两个问题,一个是极大地增加风速,另一个就是控制温度,即必须有加热设施。通常情况下很简单,用风扇产生风,用锅炉加热,但是这些方法不能把加热和生风有机地结合起来,所以效果不好,成本高。现在就来介绍使加热和生风同时产生的一个简单有效地设施烟囱管。 烟囱实际上就是个很长的管子,只不过它是垂直树立的。铁厂,发电厂和供热中心都有大烟囱,可以把污染烟尘排到很高的高空中,为什么可以使烟尘升得那么高呢?这就必须设计热力学知识。 热力学中有一个很重要的公式叫克拉伯龙方程,它的公式是pV=nRT,克拉伯龙方程通过对常数的修正,可以应用到实际中,而不仅仅用在理想状态。   P表示压强,单位Pa;V表示气体体积,单位m 3 ;n表示物质的量,单位mol;T表示热力学温度,单位K(开尔文);R表示气体常数,单位Jmol -1 K -1 或kPaLK -1 mol -1 。R=8.314帕/摩尔K。注:所有气体R值均相同。 由于烟囱内部的体积是固定的,所以V是定值,R是常数,所以可以把公式变为:P=nRT/V,由于n/V实际上就是空气密度 的函数,所以公式进一步变为P/T=K (K为 空气密度和R值推导的常数 )。从中得出结论,在暴露大气中,空气密度和温度成反比,和大气压成正比。烟囱内部的公式是P 内 /T 内 =K 1 内 , 烟囱 外部的公式是 P 外 /T 外 =K 外 根据空气浮力定律:F=ma= Va =gV , = 内 - 外 , 推导出烟囱内部的加速度为a=g / 空 。由于烟囱的内外是相通的,所以,实际上P值的内外差别很小,所以 P 内 = P 外 , 所以 可以把加速度看成为近似地和温度差成正比例。公式变更为 T=常数,这样 =( T 内 - T 外 ) K 2 ,这样就得到一个公式 a=g( T 内 - T 外 ) K 2 / 空, 由于 g, K 2, 空 都是常数 ,所以可以把 g K 2 / 空 设为可 K 3 。这样可以直接得出一个结论公式 a= K 3 ( T 内 - T 外 ) , 这个公式说明 烟在烟囱管中的上升升力来自于温度差,只要设法产生温度差,就可以使得烟囱内的烟和空气获得上升动力。 所以干燥问题中获得风速的原理就是烟囱中烟的上升原理,不难知道,我们必须给干燥房修建一个配套的空气加速管道,而且根据浮力原理,这个管道必须垂直放置,放在干燥房的下面,并且通到干燥房中。 要管道的原理主要有:第一,使管道内部的空气呈现层流态,这样摩擦阻力会很小,提速快。第二,保持管道内部和外部绝热保温,保持T存在,如果温度差消失那么空气加速将不存在,甚至空气变冷反而会下沉。 所以管道必须是密封的、光滑的、隔热的。 这样这个类似烟囱的管道就应该起名叫空气隔热加速管。而我设计的干燥设备就是干燥房下面接一个 空气隔热加速管,在管子的下端再建造一个锅炉。所以这套设施必须在有高差的地方,或者要有土崖,或者在顶楼上,高差在12~15米比较好。 要保证锅炉产生的全部热量都通过管道进入干燥房就必须采取以下措施:第一烟管套在空气隔热加速管中,然后从别的出口排烟。第二,锅炉放在空气隔热加速管中或者地下。或者就用电炉子加热。或者用暖气片放到空气隔热加速管中。 在空气隔热加速管和干燥房连接部分也有讲究。为了保证干燥房中各个地方受热均匀,而且都可能有热气,那么就要在干燥房中开至少6个出气孔,并且布设相应的管道和空气隔热加速管的上端连接,每个气孔都可以开关,用以调节空气流的分布。而干燥房的东墙和西墙的顶部应该开四个排气孔(最好用电动排气扇),用以控制室内的温度和空气流通速度。 这样,一套简单而且高效的干燥设备构造好了。这个构造有些象农村过去的烤烟炉。用这个设施可以在空气温度不太高的情况下快速、干净、高效的干燥蔬菜、果品。这些东西干燥时的温度不能太高(防止烤熟,变质),但是空气的温度也不能太低,保持在35~45度之间就可以。这样可以把干燥需要的所有四个条件都具备,风速增加了,温度也不小,接触面积很大,相对湿度变小( 饱和差变大),而且可以利用太阳能自己产生热量 。
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果园仿生栽培
yhqsd 2008-9-27 18:07
-------《绿色无公害果品生产全编》第六章 果树无公害栽培技术p140节选 无公害果园是一种生态型果园,果树无公害栽培技术服务于果园生态建设与果品高产优质和高效,主要按照可持续发展的原则,建立以有机肥为主的施肥制度,推行果园生草,采取四季修剪,实行节水灌溉,加强花果管理,积极发展果园仿生栽培。 一、实行土壤生草制,发展果园仿生栽培 (一)仿生栽培的基本原理和技术 果树无公害生产重视果园的生态性,强调回归自然、胜似自然,要求为提高生态、经济和社会三者的整体效益,必须按照自然规律、遵照自然法则进行生产管理。与果树生产有关的规律和法则蕴藏在果树及果树与环境的构成的生态系统中,果树无公害栽培需要模拟果树个体内在的生长发育规律以及果树与外界环境的生态关系进行的栽培,即所谓仿生栽培,它是模仿生物自然规律栽培植物的方法。如根据果树发育阶段多、周期长、对生态要求高等进行集约栽培;模拟野生果林的结构和组成,进行密植、综合经营、加厚耕作层、覆盖免耕、综合防治病虫害;模拟生态系统物质循环,合理增施化肥、有机肥和生理活性物质及二氧化碳肥;根据植物异株克生进行合理间作、轮作、套作;根据实生复壮规律进行柑橘品种实生复壮等。以此克服短期行为造成的灾难,改善生态和生理状况,进一步提高栽培效益。 果树仿生栽培包括生理仿生和生态仿生,生理仿生指模拟果树个体内在的生长发育规律进行的栽培。如根据幼树离心生长的特性,采取轻剪长放加速树冠形成;根据老树向心生长,采取重剪回缩,促进更新;根据层性和中心主干有无,采用开心或分层性树形等。根据根系和树冠的相关性,通过促控根系,调节树冠大小和长势。根据树体内所含和土壤所缺少的营养元素实行配方施肥。模拟果树内源激素及其发生规律,开发和应用生长调节物质等。一个稳定的物种,其代谢类型、生理过程和生物学性状是相互协调和相对稳定的,防止条件剧变稳定果树生理状态,也是一种生理仿生。如果树移栽会大量断根使供水减少,破坏地上地下的平衡,而采取营养钵鱼苗、移植前断根、带土或大树裸根移植以保证多带根系;用生根剂处理以增加根量;根系沾泥浆、应用保湿剂、及时灌水等可以保证水分平衡。再如,果实一次性采收,会引起生理功能剧变,可以分批采收,逐步改变果树的生理状态。 生态仿生指模拟果树与外界环境的相互关系进行栽培。每一种果树都有其最适宜的生长发育环境,适地适作、土壤改良和设施栽培等即是一种生态仿生栽培。如果树实行生产区划;山地深翻熟化,涝洼地深沟高畦;模拟降水进行喷灌;模拟果树下层自然发育更新,进行荫棚育苗;模拟种子越冬进行低温处理或沙藏;利用大棚、温室、人工气候室创造较合适的气候条件进行葡萄、草莓、樱桃、桃、杏、香蕉等的保护地栽培;模拟土壤团粒结构和功能,施用土壤团粒结构促进剂,或进行沙土掺粘或粘土掺沙;模拟土壤胶体成分和功能,增施有机质或土壤吸水剂等。 在自然界,植物和其他生物一样,都不是单独存在的,而是分布在一定生物群落中。在群落中,各种生物之间以及与外界环境之间存在相互协调和适应的关系,并且随着个体发育周期的变化而变化。如热带雨林的顶极成分,它们在幼苗生长时需要适遮荫,否则它们会产生日灼受伤;由于植物有乔木、灌木、草本、藤本等生活型的区别,它们在群落中处在不同的层次,具有不同的生物一生态学特性,这就必须创造相应的人工群落,使它们能各得其所。如果对一些种类集中栽培,形成单一植(mono-culture),它们不仅会加大种内竞争,也会因失去原来在群落中的种间协调而产生严重的病虫害。模拟植物自然群落的结构和条件进行的仿生栽培,可以利用生物间相互制约的关系将病虫害控制在不造成经济损失的水平,同时又能保证生态、经济和社会三者效益最大,如合理密植、计划密植、果粮间作、果园生草或地面覆盖、建防护林、合理间作、套种、混作等。 模拟和利用生态系统中生物间相生相克的关系进行栽培也属仿生栽培,如花期放蜂、人工辅助授粉、土壤施用活体微生物肥料、接种根瘤菌或菌根菌,果园释放害虫天敌,采用仿生农药控制病虫害等。 ................ --------《绿色无公害果品生产全编》由杨洪强主编,2003年中国农业出版社出版。
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