一种设施农业生产的配套设施制造技术

一种设施农业生产的配套设施包括：由供水结构单元、肥料供给结构单元，有机营养供给单元，通过根系联系层和植物种植块相连接；植物根系通过植物种植块下方的生长孔，能分别生长到供水结构单元、肥料供给结构单元、有机营养供给单元中，吸收水分和营养供植物生长；再通过根系联系层，与大地的土壤体系或支承整体生产设施的支承结构相连，形成为植物生长分别提供水、肥、气、热四大肥力因素的综合配套设施。

【技术实现步骤摘要】

农业、环境工程。
技术介绍
设施农业是高度集约化的生产方式，应用农业生物环境工程技术，为生物生长提供良好的环境条件，实行高密度的养殖和种植生产。相对传统农业，不仅能使单位面积上的生物产量大幅提高，生产周期相对缩短；而且还可减少大量养殖和种植生产，对用水、用地等农业资源的消耗，提高农业生产效率。当前设施农业中采用的环境设施大体上可分为三类:(1)各类农业建筑。即用于农业的各种生产性建筑物或构筑物，如畜禽舍、温室和塑料大棚、水果蔬菜贮藏库和水产养殖的构筑物等。其作用是利用具有一定保温隔热效果、限制水、气自由移动的围掺结构，为农业动、植物生长发育提供一个与外界自然环境相对隔离的空间，以有效减弱外界环境的温度变化对动、植物的直接作用。(2)对环境因子进行直接调控的各种设备。主要作用是改变环境的温度、光照和水分、通气条件，满足农业生产的要求。如采暖设备、通风与降温设备、光照设备、各种排水、灌溉设施、水产养殖中的增氧机等。环境自动监测与控制系统。其主要作用是利用智能化系统，根据动、植物在不同生育阶段、不同时间对环境条件的要求，利用环境自动监控系统对设施内环境进行实时监测，在外界条件不断变化的情况下，通过控制各种环境设备的运行进行及时调控，为农业生产提供最适合的环境条件，完全脱离自然环境条件变化对农业生产的影响。如全自动的无土栽培设施。但当前设施农业存在着投资成本高，要么对农业生产环境的改变或影响程度有限，要么生产成本过大，“得不偿失”，可形成的综合效益有待进一步提高等系列的缺陷和问题。不仅不能直接为人类生存提供良好的生活环境，或改善人类生活的环境条件，有效处理或利用人类生产与生活过程中的形成的废弃物；而且存在着能源和矿产资源消耗大，大量的设备、设施投入，并产生新的废弃物与污染方式。本专利申请从综合利用人类生产与生活过程中的废弃物着手，探索利用自然条件，综合解决上述问题，构建植物、动物，甚至人类生活居住的、生态友好型的共生环境，而设计的技术方案及其配套设施。为缓解城市的“石漠化”效应，最大限度地降低人类生存对生态环境的影响，最终解决人类如何有效利用自然资源进行生产与生活，探索有效的解决途径。
技术实现思路
土壤是植物生长的介质，土壤的水、肥、气、热四大肥力因素，是土壤的基本属性和本质特征。植物的正常生长发育，要求土壤同时、相互协调提供水、肥、气、热四大肥力因素。一种良好的土壤，形象地说，必须能满足植物“吃得饱”(养分充足)、“喝得足”(水分适量)、“住得好”(空气流通、温度适宜)、“站得稳”(根系生长有适宜的空间、机械支撑牢固)的要求。但由于土壤的性质存在本质差异，土壤为植物生长提供水分和养分等必需营养条件，温度和空气等环境条件的综合能力也各不相同。而且土壤的水、肥、气、热四大肥力因素，并不是孤立的存在，而是相互联系和相互制约。例如，土壤地下水位过高，土壤积水，土壤中的孔隙度大大减少，使依赖土壤提供根系生长的氧气的旱生植物来说，生长将受到严重影响，如果淹渍时间过长，甚至植物死亡。同时，因为排水又会造成土壤营养流失，形成综合损失。而在植物生长过程，70-90%的重量增加都是水分，且在不同的气候环境下植物生长不同的生长周期，所需要的水分量都不相同。因此，在自然条件下通常土壤的最大持水量仅为30%左右，不仅难以满足植物较长时期生长需要，而且难以充足、平衡提供的水分、养分，平衡气、热等肥力因素，满足植物良好生长，需要人类采用灌溉、施肥、松土等农业生产措施，及时地进行田间管理来进行调节。对于植物来说，只能被动的、有限地利用着生的环境条件，进行生长与发育。同时，长期的、持续的农业生产，还会导致土壤肥力的衰退，使土壤肥力供给、培肥及持续能力成为长期困扰农业生产的关键技术难题。其次，一方面，农业生产过程中形成的植物秸杆和动物粪便等废弃物，如果不进行处理，既影响着农业的持续生产，又可能因处理不当，例如秸杆焚烧，在造成土壤养分的大量损耗，土壤有机质不断减少、土壤肥力衰退的同时，严重地污染着环境，影响到人们的生活。另一方面，人类生产与生活过程中，形成的大量建筑物、建筑废弃物，废弃的包装、衣服等纤维制品，废旧轮胎等物品。不仅难以找到可重新利用途径，而且还因回收过程中需要消耗大量的人工、运输及拆卸、洗涤加工成本，容易对环境形成二次污染。利用成本高、可利用的价值低。同时，大量采用机械化生产的石油农业生产的方式，既消耗大量能源，因为反复耕作，容易破坏土体结构，造成的水土流失；再者大量使用除草剂、杀虫剂对环境的污染和影响已经不可小视，高投入的设施农业由于投资大且投资风险高，经济效益低、资本回收周期长限制了设施农业的推广与发展。尽管生态农业的兴起和迅速发展，为农业生产的发展找到的一条新的途径，但投资成本高，劳动力消耗大，产品价格高，也同时由于系统的控制与生产，消耗大量能源。况且，其基本原理都是在为植物生长创造一种，被动地吸收与利用的环境条件。为探索综合解决上述问题的有效途径，本专利申请，以充分、就地利用人工构建物、人类生产与生活过程中形成的废弃物，构建形成结构支承结构和多个独立供给土壤肥力因子的结构单元，以免耕法、生态位调控为基本技术手段，设计植物根系生长的独立空间，使植物根系能生长到相应的肥力供给空间，并与大地土壤体系相连接，根据自身生长需要，在不同的空间位置上，主动吸收和利用到充分的营养。设施结构简单、能耗低、对环境条件依赖程度弱。是一种既适合于规模大田生产，又可应用城市园林绿化的生态化栽培，以及房屋屋顶绿化和矿区生态恢复、沙漠治理等生态工程的一种设施农业生态化生产的综合技术措施及其配套设施。其技术方案包括:(I)设计一种设施农业生产的配套设施，其特征包括:由供给植物生长的水分及其存贮容器所组成的供水结构单元、由供给植物生长的肥料及其存贮介质所组成的肥料供给结构单元，以及供植物秸杆、有机废弃物分解发酵的由植物秸杆、有机废弃物、水分、微生物及其存贮、包装介质所组成的有机营养供给单元，通过根系联系层和植物种植块相连接；所述的根系联系层是指在植物种植块、供水结构单元、肥料供给结构单元、有机营养供给单元之间设计的、能满足植物根系自由生长和穿透的、根系着生的空间，所述的植物种植块，为可独立搬运的块状结构构件，由能满足植物生长的植物种植基质及其固定、支承种植基质的材料组成，在植物种植块的上表面，设计防止水分蒸发、杂草根系长入植物种植块内的隔尚材料，在隔尚材料上设有供植物地上部分生长的种植孔，在植物种植块下方，设计可供植物根系自由生长与穿透的生长孔；根系通过生长孔能分别生长至供水结构单元、肥料供给结构单元、有机营养供给单元，再通过根系联系层，与大地的土壤体系或支承整体生产设施的支承结构相连。(2)选择废弃的衣料、地毯、窗帘、床单、纤维袋、纤维布、纤维纸中的至少一种材料与水泥浆、水泥沙浆、粘结成型后遇水结构稳定的粘胶剂中的任意一种粘合材料拌和均匀后，构建成废弃物预制结构件，作当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设施农业生产的配套设施，其特征包括：由供给植物生长的水分及其存贮容器所组成的供水结构单元、由供给植物生长的肥料及其存贮介质所组成的肥料供给结构单元，以及供植物秸秆、有机废弃物分解发酵的由植物秸秆、有机废弃物、水分、微生物及其存贮、包装介质所组成的有机营养供给单元，通过根系联系层和植物种植块相连接；所述的根系联系层是指在植物种植块、供水结构单元、肥料供给结构单元、有机营养供给单元之间设计的、能满足植物根系自由生长和穿透的、根系着生的空间，所述的植物种植块，为可独立搬运的块状结构构件，由能满足植物生长的植物种植基质及其固定、支承种植基质的材料组成，在植物种植块的上表面，设计防止水分蒸发、杂草根系长入植物种植块内的隔离材料，在隔离材料上设有供植物地上部分生长的种植孔，在植物种植块下方，设计可供植物根系自由生长与穿透的生长孔；根系通过生长孔能分别生长至供水结构单元、肥料供给结构单元、有机营养供给单元，再通过根系联系层，与大地的土壤体系或支承整体生产设施的支承结构相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李轩，
申请(专利权)人：李轩，
类型：新型
国别省市：湖南;43