利用地温及地下贮存天然冷热的地下流水作业式生态农业制造技术

本发明专利技术由冷热资源地下贮存、食用菌地下流水生产和蔬菜花卉养殖周年优质生产三项技术组成；在地下建造贮存库，将冬天的冷资源、夏天的热资源、周年的太阳能和工农业余热进行长期贮存；以冷热贮存促成地温、日温差和日电差资源的综合开发利用，即地下适温、周年流水生产食用菌；利用冷贮存，将营养储存型蔬菜和花卉的休眠期人为延长，随时解除休眠可四季生产头茬珍品；利用冷热贮存和地温资源，能使变温动物和具有冬眠习性的低温型动物取消冬眠，周年适温高效养殖。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业资源的开发得用和食用菌、蔬菜、花卉、养殖生产技术。目前食用菌、蔬菜和花卉的栽培方法主要按温度的应用和调控分为三类，即应用自然温度的靠天栽培；寒冷季节采取保温加温的保护地栽培和完全依靠人工调控温度等生产环境的工厂化栽培。但是，由于食用菌和花卉的绝大部分属中低温品种，蔬菜中亦有很大一部分属喜凉植物，所以，对于生长温度要求较低的品种来说，采用靠天栽培只能在春秋凉爽季节才能生产出质量上乘的产品，高温季节则产品的质量差，甚至不能出产品；采用保护地栽培虽然能弥补寒冷季节的生产空缺，但是在温度调控方面仅局限于暖棚或温室直接吸收太阳能和人工燃料加温上，前者仍受外界气候的直接影响，很难达到理想的温度环境，后者则是成本高；工厂化栽培虽然克服了冬冷夏热的外界环境影响，可进行周年、适温、优质生产，但投资大，成本高。也就是说，在目前食用菌、蔬菜和花卉的生产过程中，自然热资源的利用仅停留在直接吸收太阳能的水平上，自然资源的利用还属空白，地下冬暖夏凉的地温资源，一日中昼高夜低的日温差资源，夜间低峰电资源在农业生产中尚无能全面推广的技术。除温度因素外，食用菌栽培中的水份因素和蔬菜花卉栽培中的二氧化碳因素是制约产品质量与数量的另一因素。目前食用菌栽培的主要方式是代料栽培，其补水方法是打孔浸泡和管道滴注等，共同存在的不足是工作量大，补水不均匀。正是由于缺乏一种方便、准确的补水方法，所以目前的栽培法是在最初的培养基配料中就过多地预加入以后多茬出菇时所需的水份，从而使得菌丝体从一开始就处于一个水份过多而空隙和空气过少的不适生长环境中，在以后多次出菇，培养基失水较多后，菌丝体又处在一个水份缺少的不适生长环境中。而由水份不均导致的连锁问题是，营养和PH值得不到及时准确的补充和调节。整个食用菌的生产，从温度、水份到营养和PH值基本上达不到最佳状态。在蔬菜和花卉生产中，特别是在保护地生产中，二氧化碳普遍存在着不足现象，而目前在温室中增施二氧化碳的方法主要是施用有机肥和人工直接补充二氧化碳，但通过有机肥施放二氧化碳有先强后弱和肥源肥力不足之弱点，人工施放二氧化碳既有成本高，又有与通风升降温产生矛盾之不足。而另一方面，在食用菌的生产过程中，高二氧化碳含量的气体却无法利用被当作废气排弃。农村石灰和砖瓦生产中的二氧化碳和余热资源更是潜力巨大，但目前也因缺乏有效的利用方法而白白浪费掉，可以这样讲，目前温室生产中缺少的不是二氧化碳，而是二氧化碳资源的开发利用技术。蔬菜生产中的另一现象就是，大凡名贵和质量上乘的蔬菜多在早春产出，供应时间极其短暂，而且在极短的供应时间内又以头茬产品质量最佳，以后质量逐茬不降，直至失去食用价值，如香椿、蕨菜、韭菜、薇菜等。近年来，提早解除休眠，利用温室栽培在春节前后产出如同早春质量的栽培方法已普遍推广，但是延长休眠，周年生产头茬香椿、蕨菜和韭菜等珍品蔬菜的技术尚未见报道。在花卉的生产中也存在着同样的现象，如名贵花卉芍药是典型的营养储存型和低温型花卉，而人们也是只能在春季才能观赏得到。利用自然冷热使其延长休眠，随时解除休眠适温周年开花的栽培技术亦未见有报道。从其它资源的开发利用来看，食用菌栽培虽然不用田地，但是自八十年代食用菌室外荫棚栽培技术推广以来，室外占用农田搭棚栽培十分普遍，而且土地利用率很低，随着食用菌生产量的迅速增大，占用农田之势也越为强烈。在农村，植物秸杆、杂草、树叶等植物类有机物非常丰富，从理论上讲这是一笔很大的财富，但是由于目前生物技术的推广应用尚未达到将大量植物秸杆转化利用的水平，而随着农民生活水平的提高，人们已很少用其烧饭取暖，所以，目前对植物秸杆等的处理方法，一是就地焚烧，造成环境污染，甚至影响航空成为一大公害，二是自生自灭就地腐烂，为微生微和昆虫等创造了生存条件，成为病虫害防治的一大隐患。在动物的饲养中，温度因素十分重要，目前在冬季增温方面多采用人工增温的措施，虽然成本较高，但基本能达到适温的水平，但在夏季降温方面，目前采取的办法多为喷水、通风和遮阳等措施，降温幅度十分有限，很难将温度调控到接近适温的水平，夏季降温已成为制约养殖业的一大因素，特别是低温野生珍稀动物的养殖。尽管长期以来有动物、植物和微生物互补互利的生态农业生产技术在农业期刊和书籍中报道推广，但成功实施的例子却很少，而造成这种现象的主要原因是缺少能连接三者的一种有效纽带。从目前国内外的相关文献和专利公告文献看，尚无利用自然冷热资源贮存，促成地温、日温差和日电差综合利用，使生产场地的温度大幅升高或大幅降低进行食用菌、蔬菜、花卉和动物养殖的技术和专利专利技术。本专利技术要解决的技术问题有三其一，冷热资源地下贮存。利用土壤岩层保温性能好的天然保温资源，在地下建造贮存库，将冬天的冷资源、夏天的热资源、周年的太阳能和工农业余热长期贮存起来，以此达到利用自然冷热资源，既能在冬天升温生产，更能在夏天降温生产的目的。其二，食用菌地下流水生产。开发地下深处冬暖夏凉，周年相对恒定的地温资源，利用冷热贮存和日温差、日电差资源、将地下室按照食用菌栽培的具体品种，按菌丝生长、子实体分化和子实体生长的不同时间周期和不同温度要求，将多个生产间调节成一条流水生产线，再配合带轮子的立体栽培架和每采一茬菇都能方便准确地给以水份、营养的补充和PH值调节的箱式栽培技术，从而达到既能开辟“地下田”，减少耕地占用，又能在最适生长环境下周年流水作业式的食用菌优质生产。其三，蔬菜花卉养殖周年优质生产。(1)利用冬天冷资源及其贮存，将多年生宿根、灌木和球根类营养储存型蔬菜和花卉人为延长休眠期，从而达到一年四季可随时解除休眠，并综合利用冷热贮存、地温、日温差和日电差四大资源，促成周年优质生产。(2)将地下室调控成适合于植物有光生长的高温室和无光生长的低温室，利用轮架每12小时两室植物互换进行流水生产，从而达到周年适温栽培之目的。(3)利用热贮存和土壤岩石的保温资源，在地下建造果蔬保鲜、冷藏和冷处理库。(4)利用热贮存和地温资源，进行周年适温养殖。以冷热贮存、地温、日温差和日电差四大资源的综合开发利用为纽带，促成食用菌、种殖和养殖的新的生态农业模式。本专利技术之一的冷热资源地下贮存首先是利用了土壤导热性能差的这一保温资源。引用《中国气候总论》一书资料，以北京地区为例举例说明。在北京最冷的1月份，其极端最低气温为-22.6℃，平均最低气温为-10.3℃，而地下3.2米深处的地温却是12.7℃；最热的7月份，极端最高气温为39.6℃，平均最高气温为30.7℃，而地下3.2米深处仅为13.9℃。最冷月地上在1月份，而地下3.2米深处却在9月份，5米深处在11月份。冷热在土壤中传导5米深需4个月之久。在地上极端温差高达62.6℃，而地下极端温差在3.2米深处为7.8℃，5米深处为2.8℃，达8米深处时为0℃，即在8米深处已不受外界冷热气候的直接影响，处于一个恒温水平，形成一个相对的，外界冷热进不来，里面的冷热又出不去的这样一个形同保温瓶胆功能的保温隔热环境。本专利技术就是利用了地下保温的这一天然资源，在地下建造贮存库，再将冬冷夏热的天然冷热资源贮存于内，以供反季利用。由于被贮存冷热在地下又要形成一个新的温度影响区，所以贮冷库最理想的覆盖厚度应在地下16米以下。也因为贮热库的热源除自然热空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一项地下冷热贮存技术，其中Ａ型贮存库是建于山内的宽１．２－１．５米，高１．７－２．０米，顶部为尖圆状的无衬砌条形长洞，顺洞长方向，在洞底部建有内径为３０×３０厘米，长度分别为洞长的三分之一、三分之二和全长的三条通风道，通风道的末端与贮存洞相通，在贮存洞两侧和顶部垂直于洞长方向，纵向每１－２米一个，竖向上下两排设有直径１０厘米、长度５米以上的水平状小孔洞，小孔洞内再放直径为７厘米的等长塑料水袋，水袋上附有直径为０．５－１厘米的塑料小通风管，小通风管接入总通风管后引出库外至工作间，顶部两侧有向上方向、直径１０厘米的无水袋空洞，整个贮存洞内填满卵石，通风管道从地下引出至工作间，洞口以不少于１０米的回填土密封，库外建多个直径３米，深１．３米，呈锅底状的太阳能集热坑，坑口弓型竹片上覆塑料膜，多个集热坑串联后再并联，每组串联组上再设保温塑料棚，库外还建炉膛和炉壁内都设有换热管道的柴禾焚烧炉，炉四周厚土覆盖；Ｂ型贮存库的结构也是建于山内的长洞，宽１．５－２米，洞两侧为砖墙，中间混凝土预制板相隔，竖向多层，每层隔板上纵横叠放着塑料水袋，水袋与上层隔板之间留有膨胀空间，在预留膨胀空间内顺纵向每隔５－１０米设一正向能挡风、反向能通风的单向挡风板，库底纵向通道、洞两侧小孔洞和洞口处理与Ａ型库完全相同；Ｃ型贮存库的结构冷热有别，贮冷库为大断面隧道式的大容积长洞，洞口设双层保温门；贮热库则是大断面隧洞内再建多个水池，每个水池内装有换热器，贮热库外建有配套生产的石灰、砖瓦等农村工业炉窑；ａ型辅助贮冷制冷库的结构为宽１．５－２米，高２米，两侧砖墙，顶上盖混凝土预制板的长洞，洞内纵向和洞口横向设有换热器，洞底设３０×３０厘米的通风道，洞口和引出洞外管道按高压作业处理，洞外设空气压缩机一台；ｂ型辅助贮存库是建于土山内，从山底向山顶方向斜向上的土洞，断面尺寸为宽１－１．２米，高１．６－１．８米，顶部呈尖圆状，有封闭型和非封闭型两种，封闭型为洞末端未挖出地面，非封闭型为洞末端挖出地面成直通状，当山太大不易挖出地面时，在洞长挖到一定长度后向上转向，从同侧山腰挖出地面，在挖出地面处设一带阀通风管后将洞口回填８米夯实，通出地面管道再顺地面向山顶挖５０－１００厘米深沟并铺管道回填后引至山顶，封闭型贮热库洞底设一条通风道，上覆５０－１００厘米厚土，末端与主洞相通，封闭型贮冷库在洞底设上下两条通风道，两道中间用５０厘米厚土相隔，上层通风道上再覆５０厘米厚土，上...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李海泉，
申请(专利权)人：李海泉，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]