所謂設(shè)施農(nóng)業(yè)就是通過(guò)采用一定的設(shè)施和裝置，局部范圍改善或創(chuàng)造環(huán)境氣象因素，使植物或動(dòng)物獲得最佳生長(zhǎng)環(huán)境的生產(chǎn)方式。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，設(shè)施農(nóng)業(yè)擺脫了自然環(huán)境的束縛，可有效增加農(nóng)業(yè)收入。在現(xiàn)代化的設(shè)施農(nóng)業(yè)中，需要消耗能源對(duì)“溫、光、水、氣”等進(jìn)行調(diào)控，其中最主要的能源消耗用于調(diào)控室內(nèi)溫度。鍋爐供熱是目前設(shè)施農(nóng)業(yè)中較為普遍采用的供熱加溫方式，且絕大多數(shù)是燃煤鍋爐。煤炭的使用不僅造成環(huán)境污染，同時(shí)還給設(shè)施農(nóng)業(yè)企業(yè)帶來(lái)較大的運(yùn)營(yíng)成本壓力。近年來(lái)，各種可再生能源在設(shè)施農(nóng)業(yè)中逐漸得到重視，目前應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)中最常見(jiàn)的可再生能源有太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?/a>、生物質(zhì)能。使用可再生能源進(jìn)行設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不僅可降低能耗，還可減少ＣＯ２和各種污染物的排放，是綠色環(huán)保的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，也是未來(lái)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

 

  １ 太陽(yáng)能在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

 

  １．１ 太陽(yáng)能熱能應(yīng)用

 

  設(shè)施農(nóng)業(yè)本身就是太陽(yáng)能熱能最直接的利用方式。

 

  目前國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)設(shè)施類(lèi)型主要有大型連棟溫室、日光溫室和拱棚，日光溫室和拱棚占絕大部分。受成本因素限制，大部分地區(qū)日光溫室和拱棚沒(méi)有配備供熱設(shè)施，只通過(guò)本身的結(jié)構(gòu)、材料和保溫措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的利用；連棟溫室受結(jié)構(gòu)限制，我國(guó)大部分地區(qū)冬季為了滿足作物對(duì)溫度要求，必須采取人工增溫措施。此外，為了提高太陽(yáng)能的利用率，一些節(jié)能技術(shù)也被開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

 

  在水產(chǎn)設(shè)施養(yǎng)殖中，人們利用蓄熱設(shè)備提高太陽(yáng)能的利用率，常規(guī)的做法是使用太陽(yáng)能集熱器，將熱量?jī)?chǔ)存于水中與需要加熱的水體進(jìn)行熱交換。對(duì)于溫室種植，地中熱交換系統(tǒng)是一種常用的加溫方法，白天使用風(fēng)機(jī)將溫室內(nèi)空氣中的熱量經(jīng)地下埋管傳向地下蓄熱層，夜間再通過(guò)風(fēng)機(jī)將蓄熱送回至大棚，整個(gè)系統(tǒng)只有風(fēng)機(jī)電耗，是一種有效的溫室增溫方式。

 

  太陽(yáng)能熱泵是太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)與熱泵的組合。熱泵是一種以消耗部分高品位能量為條件，向低溫熱源取熱，將其加熱后向高溫?zé)嵩?/a>放熱的能量利用裝置，熱泵的性能系數(shù)大于１，是一種有效的節(jié)能技術(shù)。改變熱泵循環(huán)中工質(zhì)的流動(dòng)方向，還可實(shí)現(xiàn)冬天制熱、夏天制冷的功能。我國(guó)最近幾年才開(kāi)始建立實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能熱泵進(jìn)行研究，目前還未見(jiàn)太陽(yáng)能熱泵應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的報(bào)道。由于太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性，太陽(yáng)能熱泵在使用時(shí)一般還需要配備其它輔助加熱方式，投資成本是阻礙太陽(yáng)能熱泵在設(shè)施農(nóng)業(yè)廣泛應(yīng)用的主要問(wèn)題。

 

  １．２ 太陽(yáng)能光能應(yīng)用

 

  光合作用是植物對(duì)太陽(yáng)能光能的直接利用。在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，除了植物直接吸收外，太陽(yáng)能光能還可通過(guò)光伏發(fā)電將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苓M(jìn)行利用。光伏發(fā)電需要一定的太陽(yáng)電池面積來(lái)接收光能，隨著太陽(yáng)電池技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了可以安裝在溫室頂部的薄膜透光式太陽(yáng)電池，在光伏發(fā)電的同時(shí)又不影響太陽(yáng)光線的透過(guò)。２００９年，在江西上饒［１］、江蘇武進(jìn)［２］等地分別建成薄膜式農(nóng)業(yè)大棚，全國(guó)多地也正在建造此類(lèi)大棚。薄膜太陽(yáng)能大棚不僅可為設(shè)施農(nóng)業(yè)提供充足的電力資源，還可以將剩余的電能上網(wǎng)銷(xiāo)售，帶來(lái)額外收益。

 

  太陽(yáng)能發(fā)電在設(shè)施農(nóng)業(yè)中最基本的用途是照明，白  天光伏發(fā)電給蓄電池充電，晚上作為電源為節(jié)能燈提供電能，不僅可為設(shè)施農(nóng)業(yè)提供場(chǎng)地照明，光照在溫室內(nèi)還可延長(zhǎng)植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

 

  此外，太陽(yáng)能驅(qū)蟲(chóng)燈也是在設(shè)施農(nóng)業(yè)光能利用的方式。白天太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存，在夜間殺蟲(chóng)燈釋放出特定波長(zhǎng)的光源吸引害蟲(chóng)，光源外圍的高壓電網(wǎng)可將飛過(guò)的害蟲(chóng)殺死。使用有效的光波范圍可誘殺１ ０００多種害蟲(chóng)，在溫室中具有很好的應(yīng)用價(jià)值。目前國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈在農(nóng)村大棚中的使用給予補(bǔ)貼，我國(guó)多省的農(nóng)村中已經(jīng)開(kāi)始推廣使用。

 

  ２ 風(fēng)能在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

 

  風(fēng)能也是設(shè)施農(nóng)業(yè)可以利用的可再生能源之一。

 

  我國(guó)風(fēng)能資源非常豐富，早在中國(guó)古代農(nóng)業(yè)中已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能，１ ７００多年前已經(jīng)開(kāi)始用帆式風(fēng)車(chē)提水，西漢就出現(xiàn)了制造人造風(fēng)進(jìn)行谷物清洗的風(fēng)扇車(chē)，然而近年來(lái)中國(guó)風(fēng)能的利用卻一直發(fā)展緩慢。風(fēng)能利用的主要方式是風(fēng)力提水和發(fā)電致熱。

 

  風(fēng)力提水作為風(fēng)能利用的重要方式，分為傳統(tǒng)的風(fēng)力直接提水與新興的風(fēng)力發(fā)電提水２種方式。荷蘭、丹麥、英、美、俄等國(guó)風(fēng)能資源相對(duì)豐富的國(guó)家，都大批量生產(chǎn)各種型號(hào)的風(fēng)力提水機(jī)，澳大利亞和新西蘭的風(fēng)力提水裝置幾乎遍及所有牧場(chǎng)。我國(guó)的風(fēng)力提水機(jī)主要在東南沿海用于養(yǎng)殖、制鹽，在江蘇、寧夏、河北、吉林等地用于農(nóng)田灌溉，在北方草原牧場(chǎng)地區(qū)提供飲水和牧場(chǎng)灌溉，主要針對(duì)邊遠(yuǎn)和無(wú)電地區(qū)，未形成規(guī)?；ｋm然我國(guó)的風(fēng)力提水產(chǎn)業(yè)具有廣闊的市場(chǎng)前景，然而風(fēng)力提水技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣步伐還比較緩慢［５］，目前在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用基本僅限于設(shè)施養(yǎng)殖中。風(fēng)力發(fā)電在設(shè)施農(nóng)業(yè)中主要應(yīng)用在供電不便地區(qū)的設(shè)施畜牧、水產(chǎn)設(shè)施養(yǎng)殖中，小型風(fēng)電特別是１ ０００Ｗ以下的機(jī)組，可為設(shè)施生產(chǎn)提供必要的電能。從２００９年起，農(nóng)牧漁民購(gòu)買(mǎi)２００～３００Ｗ風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)量快速增長(zhǎng)［６］。在水產(chǎn)設(shè)施養(yǎng)殖中，需要用到水車(chē)式增氧機(jī)械、水質(zhì)處理機(jī)械等旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械，用風(fēng)力機(jī)直接驅(qū)動(dòng)這些機(jī)械，不需要任何中間轉(zhuǎn)換裝置，可有效降低養(yǎng)殖過(guò)程中的成本。我國(guó)從２０世紀(jì)８０年代開(kāi)始已經(jīng)在水產(chǎn)設(shè)施養(yǎng)殖中使用風(fēng)力增氧。風(fēng)力致熱是近年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的一種風(fēng)能轉(zhuǎn)換形式，通常風(fēng)力機(jī)提水的效率只有１６％，風(fēng)力發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率為３０％，而風(fēng)力致熱的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)４０％［８］。

 

  風(fēng)力致熱主要有液體攪拌致熱、液體擠壓致熱、固體摩擦致熱和渦電流法致熱４種方式，其中研究較多的是液體攪拌致熱和液體擠壓致熱。日本早在２０世紀(jì)８０年代就開(kāi)始使用風(fēng)力致熱技術(shù)進(jìn)行溫室加熱和設(shè)施養(yǎng)殖。

 

  目前，風(fēng)力致熱技術(shù)在日本、美國(guó)、加拿大和丹麥等國(guó)家已進(jìn)入示范試驗(yàn)階段［９］。我國(guó)風(fēng)力致熱技術(shù)的研究起步較晚，基本處于空白狀態(tài)。風(fēng)力致熱系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單、效率高，開(kāi)發(fā)風(fēng)能致熱技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中具有廣闊的發(fā)展前景。

 

  此外，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)由風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)的熱泵系統(tǒng)成為可能。目前國(guó)內(nèi)外已提出多種風(fēng)力熱泵系統(tǒng)，如由風(fēng)輪通過(guò)變速機(jī)構(gòu)單獨(dú)或與交流電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)熱泵壓縮機(jī)的系統(tǒng)、完全由風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)熱泵壓縮機(jī)的系統(tǒng)等。使用風(fēng)力熱泵供暖和制冷基本不需要消耗電力，相比于太陽(yáng)能還可全天候工作。隨著技術(shù)的發(fā)展和成本的降低，風(fēng)力熱泵在設(shè)施農(nóng)業(yè)中也具有可行性。

 

  ３ 地?zé)崮?/a>在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

 

  淺層地?zé)崮?/a>廣泛存在于地球淺表層巨大的恒溫帶中，其能量主要來(lái)源于太陽(yáng)輻射和地球梯度增溫。淺層地?zé)豳Y源主要存在于淺層土壤、地下水和地表水中，這些熱源的溫度與環(huán)境溫度接近、能量密度低，無(wú)法直接利用。近年來(lái)國(guó)外熱泵技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用非常迅速，尤其是地源熱泵。土壤源熱泵、地下水源熱泵和地表水源熱泵統(tǒng)稱(chēng)為地源熱泵，目前熱泵承擔(dān)著美國(guó)總供熱量的８．４％，日本總供熱量的２８．６％。中國(guó)從１９９５年開(kāi)始學(xué)習(xí)和引進(jìn)歐洲的熱泵產(chǎn)品，直到１９９７年才出現(xiàn)一定規(guī)模的地源熱泵采暖工程項(xiàng)目。在城市中，由于土地資源和水資源比較緊張，地源熱泵的應(yīng)用受到限制。設(shè)施農(nóng)業(yè)一般位于城市郊區(qū)或農(nóng)村地區(qū)，其土地資源、地下水和地表水資源比較豐富，非常適合熱泵技術(shù)的應(yīng)用。鍋爐供熱設(shè)備只能將９０％以上的電能或７０％～９０％的燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱量，而地源熱泵的制熱ＣＯＰ性能系數(shù)一般可達(dá)４，運(yùn)行費(fèi)用為其它采暖設(shè)備的３０％～７０％［１１］。地源熱泵技術(shù)在我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的應(yīng)用中還處于試驗(yàn)研究和示范性建設(shè)階段，目前投入運(yùn)行的熱泵系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始表現(xiàn)出良好的節(jié)能效果。

 

  ２００１年時(shí)吳靜怡等［１２］以東海農(nóng)場(chǎng)３ｈｍ２蔬菜溫室為例，對(duì)燃煤采暖與地源熱泵的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了比較，當(dāng)時(shí)的煤炭價(jià)格為２８０元／ｔ，熱泵的能源費(fèi)用為煤炭采暖的１．７６倍。然而近年來(lái)，電價(jià)漲幅較小，而煤炭價(jià)格卻不斷攀升，每噸最高價(jià)格甚至超過(guò)千元，按目前的煤電價(jià)格計(jì)算，使用煤炭的費(fèi)用反而是熱泵的２倍；左睿等［１３］將地源熱泵與傳統(tǒng)的電熱鍋爐和燃料鍋爐進(jìn)行了比較，利用地源熱泵的溫室能耗僅僅為傳統(tǒng)供熱方式的２０％～３０％；方慧等［１４］在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院Ｖｅｎｌｏ型試驗(yàn)溫室內(nèi)建造了一套地源熱泵與地板散熱相結(jié)合的供暖系統(tǒng)，整套地源熱泵系統(tǒng)的實(shí)際ＣＯＰ性能系數(shù)達(dá)到３．１４，與燃煤鍋爐相比節(jié)能３６．３％。此外還在北京順義區(qū)三高國(guó)際鮮花港基地建立了一套地源熱泵加熱溫室，與燃煤鍋爐相比節(jié)能２９．６％［１５］。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)的王吉慶博士用水源熱泵對(duì)溫室進(jìn)行加溫，試驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)ＣＯＰ 性能系數(shù)為３．３１，與燃煤鍋爐相比節(jié)能４６．５％［１６］。羅迎賓等［１７］結(jié)合南京江寧羅氏沼蝦養(yǎng)殖場(chǎng)工程案例，對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖采用地源熱泵的技術(shù)性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，研究表明，采用地源熱泵水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)比傳統(tǒng)的供熱技術(shù)節(jié)能５０％以上。２００９年，投資２．６億元的地源熱泵與地?zé)崂?/a>綜合供暖系統(tǒng)在北京國(guó)際鮮花港投入使用，經(jīng)測(cè)算采用地源熱泵供暖比電鍋爐加熱節(jié)?。玻骋陨系碾娔?，比燃煤鍋爐節(jié)?。保惨陨系哪芰?，在運(yùn)行２ａ的時(shí)間得到了業(yè)主和溫室大棚用戶(hù)的一致好評(píng)。

 

  除供熱外，地源熱泵還可用于設(shè)施農(nóng)業(yè)中的夏季降溫。吳洪永等［１８］對(duì)湖塘水源熱泵在北京蟹島玻璃溫室中的制冷進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，比空調(diào)節(jié)能５９％；柴立龍等［１９］在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)上莊實(shí)驗(yàn)站的溫室中進(jìn)行了地源熱泵降溫的試驗(yàn)研究，其制冷性能系數(shù)達(dá)到３；楊仁全等［２０］對(duì)北京西三旗生態(tài)園的地源熱泵系統(tǒng)夏季使用情況進(jìn)行了測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明，地源熱泵夏季制冷比使用常規(guī)空調(diào)節(jié)能３５％。雖然地源熱泵在夏季制冷降溫中已經(jīng)得到了部分應(yīng)用，然而地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)無(wú)論在降溫效果還是節(jié)能方面都落后于當(dāng)前中國(guó)溫室普遍采用的濕簾－風(fēng)機(jī)降溫方法［２１］，但是濕簾－風(fēng)機(jī)系統(tǒng)存在耗水量大和空氣濕度大等缺點(diǎn)，容易引起病蟲(chóng)害。因此，夏季在溫室中可以采用濕簾－風(fēng)機(jī)、地源熱泵聯(lián)合降溫系統(tǒng)，合理搭配使用２種降溫方法，既可減少投資費(fèi)用和運(yùn)行成本，又可解決易引發(fā)病蟲(chóng)害的問(wèn)題。

 

  ３．２ 深層地?zé)崮?/a>的應(yīng)用

  深層地?zé)?/a>即為通常所指的地?zé)?/a>能，包括淺層的水熱型地?zé)豳Y源與深層的干熱巖等，目前國(guó)內(nèi)外設(shè)施農(nóng)業(yè)利用主要限于水熱型地?zé)?/a>。我國(guó)地?zé)崂?/a>較早，北魏酈道元的《水經(jīng)注》中已有地?zé)?/a>用于農(nóng)業(yè)的記載［２２］。目前中國(guó)地?zé)崮?/a>年利用量世界第一，然而地?zé)豳Y源的利用大多比較單一。國(guó)內(nèi)地?zé)崮?/a>主用于供暖、溫泉洗浴、水產(chǎn)養(yǎng)殖、溫室種植、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)利用等，種植養(yǎng)殖占地?zé)?/a>總利用量的９．１％。地?zé)岱N植用于水稻育秧、農(nóng)作物育苗、名貴藥材和香料栽培、花卉栽培、食用菌培養(yǎng)、蔬菜瓜果種植等。由于地?zé)豳Y源在我國(guó)已有廣泛的使用，很多省份都建設(shè)了地?zé)釡厥?/a>。遼寧省鳳城市東湯鎮(zhèn)利用地?zé)釡厝?/a>種植油桃，福建省將地?zé)崮?/a>用于水稻育秧、培育紅萍等［２３］。遼寧熊岳使用地?zé)釡厥?/a>進(jìn)行蘋(píng)果育苗和葡萄栽培等。地?zé)?/a>在設(shè)施養(yǎng)殖中主要用于名貴水產(chǎn)培養(yǎng)、水產(chǎn)品反季養(yǎng)殖等。湖南汝城縣利用地?zé)崴?/a>設(shè)施養(yǎng)殖烏龜、牛蛙、福壽螺等名貴水產(chǎn)［２４］；天津漢沽區(qū)冬季利用地?zé)岽笈锓醇竟?jié)養(yǎng)殖南美白對(duì)蝦，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益［２５］；陜西合陽(yáng)縣經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，利用地?zé)崴?/a>大棚養(yǎng)殖鰱魚(yú)、鳙魚(yú)、草魚(yú)等，對(duì)其進(jìn)行提早產(chǎn)卵繁殖［２６］；天津里自沽農(nóng)場(chǎng)將石油井改為地?zé)峋?/a>用于地?zé)狃B(yǎng)雞，在此基礎(chǔ)上形成了利用地?zé)犸曫B(yǎng)種雞、育雛、孵化、水產(chǎn)養(yǎng)殖、蔬菜種植的體系。北京南宮村將階梯使用后排放的２０℃的熱水處理后用于澆灌溫室公園［２７］。但需注意，地?zé)崴?/a>主要是含無(wú)機(jī)鹽的水溶液，其中氟化物、氯化物、硼離子濃度都大大高于農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)期食用高含氟和無(wú)機(jī)鹽的糧食和蔬菜，必將在人體內(nèi)富集，因此地?zé)崴?/a>在用于澆灌時(shí)必須進(jìn)行處理。

  ４ 生物質(zhì)能在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

 

  我國(guó)具有豐富的生物質(zhì)能資源。據(jù)測(cè)算，我國(guó)生物質(zhì)能資源相當(dāng)于５０億ｔ標(biāo)準(zhǔn)煤，是目前我國(guó)總能耗的４倍左右。可利用的生物質(zhì)能資源主要有農(nóng)作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾等。

 

  秸稈首先可作為設(shè)施種植中的肥料來(lái)源。在土壤微生物的作用下，將其降解為可以被作物吸收利用的土壤養(yǎng)分，具有蓄水保濕、調(diào)節(jié)土壤溫度、降低田間雜草密度、調(diào)節(jié)土壤ｐＨ值、提高土壤微生物活性等作用。近年來(lái)，設(shè)施農(nóng)業(yè)中出現(xiàn)了“生物反應(yīng)堆”工程技術(shù)，該技術(shù)就是以秸稈為原料，在生物菌劑的作用下發(fā)生腐化分解等一系列反應(yīng)，生成作物生長(zhǎng)所需要的熱量、ＣＯ２、酶、有機(jī)和無(wú)機(jī)養(yǎng)料等有益物質(zhì)，不僅大幅度提高了蔬果的產(chǎn)量和質(zhì)量，還大大降低了化肥和農(nóng)藥的用量。該技術(shù)自２００１年起即在河北平泉、遼寧凌源等多地進(jìn)行了示范研究［２８］，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看取得了良好的增收效果，目前在山東、天津等多個(gè)省進(jìn)入推廣示范階段。沼氣是生物質(zhì)能最重要的應(yīng)用方式之一，我國(guó)的沼氣利用無(wú)論規(guī)模還是技術(shù)均處于世界領(lǐng)先水平。沼氣在設(shè)施農(nóng)業(yè)中同樣具有重要地位，沼氣可以用于現(xiàn)代溫室的加熱、發(fā)電利用，沼液用于蔬菜追肥，沼渣用于溫室蔬菜無(wú)土栽培基質(zhì)與育苗基質(zhì)，還可部分用作養(yǎng)魚(yú)飼料。由于沼氣是一種綠色能源，因此沼氣用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的加熱時(shí)，除了采用沼氣鍋爐供熱外，還可以在溫室內(nèi)直接燃燒沼氣進(jìn)行加熱。沼氣點(diǎn)燈是目前溫室中常用的一種方法，沼氣點(diǎn)燈可以直接提供熱能，燃燒產(chǎn)物可補(bǔ)充溫室內(nèi)的ＣＯ２，沼氣點(diǎn)燈還可提供光源，為溫室內(nèi)的植物補(bǔ)光，延長(zhǎng)光合作用的時(shí)間。沼液中富含各類(lèi)氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)、赤霉素、生長(zhǎng)素、糖類(lèi)、核酸以及抗生素等，可提高蔬菜種子的發(fā)芽率，又可增強(qiáng)蔬菜的抗旱、抗凍能力。沼渣由部分未分解的原料和新生的微生物菌體組成，含有大量有機(jī)質(zhì)和腐殖酸，對(duì)土壤具有改良作用。由于沼氣具有多重優(yōu)良特性，因此沼氣也成為現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)中的紐帶，目前圍繞沼氣出現(xiàn)了江西贛州、廣西恭城的“豬－沼－果”生產(chǎn)模式［２９］，江蘇贛榆創(chuàng)“豬－沼－魚(yú)”生態(tài)水產(chǎn)養(yǎng)殖模式［３０］，廣西百色的“豬－沼－菜－燈－魚(yú)”［３１］等多種設(shè)施農(nóng)業(yè)生態(tài)化復(fù)合生產(chǎn)模式，這些成功的生產(chǎn)模式在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也起到了良好示范效果。

 

  由于生物質(zhì)能資源非常豐富，相比于化石燃料具有可再生和環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，因此近年來(lái)國(guó)際生物質(zhì)能發(fā)電的發(fā)展非常迅速。目前國(guó)內(nèi)沼氣發(fā)電主要應(yīng)用于設(shè)施養(yǎng)殖。２００５年海寧市斜橋鎮(zhèn)同仁村養(yǎng)殖園２００ｋＷ沼氣發(fā)電項(xiàng)目投入運(yùn)行［３２］，２００７年北京德青源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司健康養(yǎng)殖生態(tài)園２ＭＷ 熱電肥聯(lián)產(chǎn)沼氣工程投入運(yùn)行［３３］，２００８年蒙牛建成了全球最大的畜禽類(lèi)沼氣發(fā)電廠，年發(fā)電量可達(dá)１×１０８ ｋＷ·ｈ［３４］。這些沼氣發(fā)電項(xiàng)目不僅可以滿足設(shè)施生產(chǎn)自身電耗，多余的電還并入國(guó)家電網(wǎng)，每年產(chǎn)生不菲的收益。作為沼氣發(fā)電的副產(chǎn)品，大量的沼肥、沼液也具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

 

  ５ 結(jié)論

 

  從可再生能源在國(guó)內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)的應(yīng)用情況可以看出，環(huán)保、清潔的可再生能源在設(shè)施農(nóng)業(yè)中已經(jīng)逐步開(kāi)始發(fā)揮重要的作用，各種新的利用方式也不斷出現(xiàn)。太陽(yáng)能，地熱能，沼氣，地源熱泵等已經(jīng)處于節(jié)能示范或推廣使用階段，多種可再生能源綜合利用的綠色設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式也備受關(guān)注。然而，在設(shè)施農(nóng)業(yè)能源利用水平不斷進(jìn)步的同時(shí)，還應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到，可再生能源在我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)中的利用還處于起步階段，各種能源的利用技術(shù)還有待進(jìn)一步完善，可再生能源在設(shè)施農(nóng)業(yè)中缺乏具有推廣代表性的成功案例。同時(shí)還應(yīng)注意在使用可再生能源為設(shè)施農(nóng)業(yè)服務(wù)的同時(shí)，還要盡可能防止其可能帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，使設(shè)施農(nóng)業(yè)真正成為綠色產(chǎn)業(yè)。