旱作农业机械化节水技术模式
一、模式概述
针对无灌溉条件的大田作物生产区域，以提高土壤蓄水能力为着力点，以全程机械化作业为技术手段，集成保护性耕作、旱作播种、机械镇压、中耕培土等机械化技术，推广旱作农业农机农艺融合节水生产技术模式。
二、技术要点
1.关键技术
保护性耕作(土壤深松、秸秆粉碎还田)技术、旱作播种、机械镇压、中耕培土等综合机械化节水技术。
2.操作要领
(1)土壤深松：每2—3年作业一次，作业深度为30厘米以上，深度稳定性在80%以上，地头整齐、松向直、不漏松、不破坏土层结构;秸秆粉碎还田技术要求秸秆切碎长度不超过10厘米，切碎合格率在90%以上，留茬高度低于8厘米，漏切率在15%以下，可根据当地生产习惯进行秋季秸秆粉碎还田或者春季秸秆粉碎还田。
(2)秸秆粉碎还田：玉米摘穗后，秸秆含水率在30%以上，用秸秆粉碎还田机及时粉碎，作业时，工作部件的地隙应控制在5厘米以上。割茬高度≤8厘米，茎秆切碎长度≤10厘米，抛散不均匀率≤20%。
(3)旱作播种：播深合格率在75%以上，施肥深度合格率在75%以上，晾籽率低于1.5%，粒距合格率在95%以上，漏播率低于2.0%，重播率低于2.0%。
(4)机械镇压：在土壤水分适宜的时候进行。过干会造成尘土飞扬，破坏土壤团粒结构;过湿会造成土壤板结。降雨前不宜镇压，以免造成因水分难渗入而流失。机械镇压时拖拉机作业速度不能超过6.5公里/小时，高速作业使压地质量降低。
(5)中耕培土：符合当地农艺生产要求，植株损伤率较低，中耕深度均匀一致，除草、培土效果好。
3.配套措施
运用深松机、秸秆粉碎还田机、免耕播种机、镇压辊、中耕机及其相关配套动力机具。
三、经验做法
该技术循环为“土地规模流转经营+农机合作社社会化服务作业”，土地统一经营管理，集成应用各项节水技术，全程机械化作业，提升土地蓄水保墒能力，改善土壤微环境，促进农业生产可持续发展。
四、效果分析
1.经济效益
集成机械深松、秸秆还田、机械镇压、等墒播种、机施缓释肥等8项机械化节水技术，蓄水保墒效果明显，亩增加蓄水11—22方，亩提高产量50—60公斤，扣除农机作业费用，实现亩增收20元。
2.生态效益
仅深松蓄水保墒技术可使耕层库容量扩大2—3倍，0—100厘米土壤质量含水量增加3.2%—5.9%，土壤稳定入渗率增加62.5%—224%，累入渗量提高58%—264%，0—30厘米植物易效水提高了5.2%—14.9%，提高地温1.3摄氏度，显著改善土壤的物理特性，每亩土壤增加蓄水15.8吨，亩蓄水量平均提高11—22方，亩平均增产10%以上，远高于未深松地块。综合试验表明，土壤深松技术与化肥深施技术综合应用能够增加0—100厘米土壤质量含水量3.2%—5.9%，节省灌溉量20%—30%。
五、适宜区域
适宜大田农业生产区，无灌溉条件生产区可通过各项节水技术集成应用，提高土壤蓄水保墒能力，提升粮食生产抗旱能力。在灌溉区，亦可采用此技术模式，改善因长期灌溉带来的土壤板结等问题，提高土壤保水能力，降低灌溉量。
六、注意事项
针对不同种植区域应制定不同技术路线和作业规范。以京郊地区为例，一年一熟区和一年两熟区应制定不同的技术路线。一年一熟区可采用春季深松整地+秸秆还田作业，或秋季深松整地+秸秆还田作业，可根据当年气候特征选择是否进行机械镇压和中耕培土;在一年两熟区，一般在青贮玉米收获后小麦播种前，进行深松整地，在小麦收获后玉米播种前进行秸秆还田作业。
旱作农业机械化节水技术运行流程
畜禽养殖粪污循环利用技术模式
一、模式概述
该技术模式主要是通过两级固液分离，三级沉淀处理，实现畜禽粪便固液分离。分离出来的废水经过处理后实现废水处理达标排放，同时将废水用来种植大叶枸植物，做成饲料，也可以将废水养殖观赏鱼。分离出来的固体粪便采用堆肥发酵处理，使畜禽粪便变成有机肥料，可用于动物饲料原料种植，从而降低有机肥使用成本，实现畜禽粪便肥料化循环利用;通过以上技术和工艺，实现猪场粪污无污染、零排放、全利用的种养结合、高效循环生态农业发展模式。
二、技术要点
1.固液分离：采用两级固液分离。一级为沉水式固液分离。粪水在流入后通过沉水式固液分离机将粗长固体从水中滤出，并通过斜向螺旋挤压输送到地面以上，这部分固体含水率在80%以上。二级为水力筛式固液分离。由于前一级沉水固液分离机已将粗长固体去除，确保水泵可以安全运行，同时在集水中设置潜水搅拌机，确保污水的含固率均匀，这样二级水力筛式固液分离机可以长久运行。
2.厌氧生物滤池处理：厌氧生物滤池主要目的是去除废水中的氨氮，其原理是在厌氧生物滤池内进行反硝化过程，即将回流废水的硝态氮化合物在原水混合均匀的厌氧条件下发生硝化反应，硝态氮转化为氮气。由于北京地处北方，冬季气候寒冷，所以将厌氧生物滤池设施于冰冻层以下。
3.光生物氧化池：废水中的氮和磷的含量都很高，通过在废水中培养绿藻及光合菌群降解废水中的氮磷污染物，由于藻类在光照条件下发生光合作用，吸收水中空气中的二氧化碳以及废水中的氮磷化合物，同时向水中释放出氧气，释放出的氧气恰好为光合菌群所需要，同时光合菌群在吸收氧气同时产生二氧化碳为藻类所用，所以，藻与光合菌互为共生系统。
4.污泥处理及粪渣处理工艺：废水中的污水处理生产的污泥是高效的肥料，分离后采取堆肥发酵处理。可以将污水处理产生的污泥送堆肥场直接作堆肥，其产生的多余废水返回污水处理站继续处理，用于果园用肥、种植用肥以及蔬菜用肥，这样既能变废为宝，产生客观的经济效益，同时，实现彻底治理粪污。
5.废水消纳利用：处理后的废水经过权威部门检测，达到《农田灌溉水质标准GB5084-2005》，利用废水种植大叶枸，该植物可用来制作成饲料，饲喂生猪，形成废水消纳、种养结合的循环农业发展模式。
三、经验做法
一是慎重选点。选择当地生猪养殖规模较大，且规模较为稳定的猪场，且猪场本身有畜禽粪污处理的迫切需求。
二是加强技术模式考察及配套设备的选型。通过广泛调研国内相关致力于粪污治理机械设备研发的企业，以及考察外省在粪污治理方面成功运行的技术模式，反复比较确定本项技术模式及配套设备。
三是做好该项技术模式的可行性分析。在技术模式运行的前期，对整套技术和相关的机械设备进行评价分析，主要是从经济性、可靠性、安全性、适应性和先进性等方面进行评估，确定该项技术模式具有良好的运行效果。
四、效果分析
1.经济效益
设备运行成本及效以(日处理100吨废水)
本项技术模式按照每天处理100吨废水计算，需耗电335度，每度电0.8元，建成之后的污水处理厂需要2个人工，工资福利按照2200元/人月，每天150元;粪污处理所用药剂主要是PAC、PAM及固氮剂，处理每吨废水需要药剂费约2元，每天合计200元，每吨水的处理成本为6.18元。
处理后，污水中的化学需氧量由原来的3500毫克/升，减少到400毫克/升，水中氨氮由原来的1000毫克/升，减少到80毫克/升。处理后，每年减少新鲜粪便排放量约为3600吨(按照每天每头猪平均粪便重量1千克计算)，可以把少排放的粪便堆积发酵制成初级肥料，平均每吨销售价格为350元，年产有机肥600吨，其产值约为21万元，增加养殖场经济效益。
处理后的污水用来种植大叶枸植物，进行消纳利用。大叶枸全株含干物质25%，全株干物质粗蛋白含量15%，有比较全面均衡的氨基酸、维生素、碳水化合物及微量元素。经科学发酵加工后可用于生产畜禽饲料，若本产品经微生物发酵后，用于饲喂生猪，根据生猪生长不同阶段，在全价饲料中加入20%—40%的发酵大叶枸粉，其饲料利用率与配合饲料基本相当，可在30%的范围内代替粮食饲料，具有明显的节粮效果。
同时，大叶枸一年可以采割5次，鲜枝叶产量10吨/亩以上，鲜枝叶经过干燥得到2.5吨干物质，发酵后部分替代粮食养殖畜禽，以每吨等价的玉米价格2500元计算，每亩大叶枸产值6250元，而种植成本在1000元/亩左右，种植效益明显。
2.社会生态效益
该项技术模式，能够实现猪场粪污的无害化处理、资源化循环利用，减轻了养殖业对环境、土壤的污染，减轻了养殖造成的病菌传播，具有良好的社会效益和生态环境效益。
五、适宜区域
该项技术模式适宜于养殖规模较大且较为稳定的猪场、养猪公司。
六、注意事项
1.该项技术模式需要配备专业的技术操作人员，保证该项技术模式能够正常有效运行。
2.技术流程的各个环节要做好水质监测，要保证处理后的水质质量。
3.做好配套基础设施的设计工作，最好与技术设备生产厂家进行联系沟通。
猪场养殖粪污处理机械化技术流程
