一種陸地農(nóng)作物水上種植方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陸地農(nóng)作物水上種植方法。
【背景技術(shù)】
[0002]陸地農(nóng)作物水上種植技術(shù)是新發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)不僅可以用來(lái)解決富營(yíng)養(yǎng)化等污染水質(zhì)的凈化問(wèn)題，同時(shí)還可以獲得農(nóng)作物產(chǎn)量，解決國(guó)家糧食安全問(wèn)題，置換出更多土地用于城市化建設(shè)，增加整體綠化面積進(jìn)而更好地調(diào)節(jié)氣候。
[0003]現(xiàn)有的農(nóng)作物水上種植方法，大多是以泡沫或木材等材料作為浮載體，先在泡沫或木材等浮載體上劃線、打洞，形成種置孔；然后在種置孔里直接種植農(nóng)作物，或者，在種置孔內(nèi)置入陶罐，在陶罐里放進(jìn)泥土種植農(nóng)作物。這些方法的缺點(diǎn)是:(一)以泡沫或木材等材料做成的浮載體不結(jié)實(shí)穩(wěn)固，容易破碎；(二)不能像陸地種植一樣經(jīng)常施肥翻土，而水中含氮磷高的有機(jī)質(zhì)又不能被植物直接吸收，使?fàn)I養(yǎng)缺乏，導(dǎo)致水上種植的農(nóng)作物苗不壯，長(zhǎng)勢(shì)不好，產(chǎn)量低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有結(jié)實(shí)穩(wěn)固的浮載體，能促進(jìn)農(nóng)作物良好生長(zhǎng)的陸地農(nóng)作物水上種植方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種陸地農(nóng)作物水上種植方法，它包括如下步驟:
[0007](一 )分層構(gòu)建農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)，自上而下依次由種植素土(內(nèi)含農(nóng)作物種植籃)、草墊層、格柵和由網(wǎng)包裹的漂浮顆粒(可以是陶粒、蛭石、膨脹珍珠巖、浮石、椰糠等)相互連接組成，所述漂浮顆粒可以是圓形、橢圓形或其它規(guī)則或不規(guī)則形狀，漂浮顆粒粒徑5?50mm,表觀密度200?300kg.m 3,600kg.m 3〈堆積密度應(yīng)< 800kg.m 3,軟化系數(shù)彡0.8，抗壓強(qiáng)度彡2MPa，粒型系數(shù)彡1.6，比表面積彡5X 104cm2.g 1 ;漂浮顆粒由防老化高強(qiáng)塑料網(wǎng)或金屬網(wǎng)包裹，外面還裹有防曬網(wǎng)，以增加農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)的凈化效果和使用年限。
[0008]( 二 )農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)構(gòu)筑初期，對(duì)其噴灑微生物進(jìn)行定向接種培育，含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在漂浮顆粒的表面流動(dòng)，一定時(shí)間后，微生物會(huì)附著在漂浮顆粒表面而增殖和生長(zhǎng)，形成一層薄的生物膜，在生物膜上由細(xì)菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對(duì)有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定，可以持續(xù)不斷的對(duì)水中的污染物進(jìn)行吸附、降解，使水中的有機(jī)污染物變成能夠被農(nóng)作物直接吸收的氮磷等無(wú)機(jī)物。
[0009](三)農(nóng)作物種植:在種植素土上種植非根莖類農(nóng)作物，所述非根莖類農(nóng)作物包括玉米、高粱、油菜、蠶豆、小麥、豆類(及)等非根莖類糧食作物，還包括非根莖類的蔬菜、水果、花卉等非根莖類經(jīng)濟(jì)作物。
[0010](四)農(nóng)作物種植初期噴灑農(nóng)作物水生根催發(fā)劑，促進(jìn)農(nóng)作物水生根的萌發(fā)，可明顯促進(jìn)主根伸長(zhǎng)、加粗，側(cè)根發(fā)生多，增強(qiáng)根系活力及吸收強(qiáng)度，盡快壯苗。
[0011]本發(fā)明的作用機(jī)理如下:
[0012]水質(zhì)凈化:種植的農(nóng)作物吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)元素N、P，水中的有機(jī)氮，通過(guò)微生物分解，轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮，經(jīng)亞硝酸細(xì)菌和微生物分解后形成亞硝態(tài)氮，之后經(jīng)硝酸菌分解形成硝態(tài)氮，硝態(tài)氮很大部分被農(nóng)作物吸收和利用，部分經(jīng)反硝化，轉(zhuǎn)化成氮?dú)?，釋放到空氣中；其中漂浮種植層內(nèi)的漂浮顆粒，對(duì)以上轉(zhuǎn)化過(guò)程，有促進(jìn)和加速的作用，可以吸附和分解更多有機(jī)物，也就可以為農(nóng)作物提供更多營(yíng)養(yǎng)源。
[0013]農(nóng)作物生長(zhǎng):農(nóng)作物可以吸附水中大量的硝態(tài)氮和溶解的磷酸鹽,這也是富營(yíng)養(yǎng)化水體中大量存在的物質(zhì)，并且水體的運(yùn)動(dòng)，可以將大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送過(guò)來(lái)，持續(xù)不斷；可以收獲玉米、高粱、油菜、蠶豆、小麥、豆類之類非根莖類糧食作物或其它非根莖類經(jīng)濟(jì)作物等農(nóng)作物。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]本發(fā)明的陸地農(nóng)作物水上種植方法，具有結(jié)實(shí)穩(wěn)固的浮載體，能促進(jìn)農(nóng)作物良好生長(zhǎng)。該方法不僅可以用來(lái)解決富營(yíng)養(yǎng)化等污染水質(zhì)的凈化問(wèn)題，同時(shí)還可以獲得農(nóng)作物產(chǎn)量，解決國(guó)家糧食安全問(wèn)題，置換出更多土地用于城市化建設(shè)，增加整體綠化面積進(jìn)而更好地調(diào)節(jié)氣候。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明中的農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、纜繩2、錨3、農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)4、農(nóng)作物5、種植素土 6、草墊層7、格柵8、漂浮顆粒9、防老化高強(qiáng)塑料網(wǎng)10、不銹鋼防曬網(wǎng)11、草坪12、沙石
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]本發(fā)明一種陸地農(nóng)作物水上種植方法，它包括如下步驟:
[0021](一)分層構(gòu)建農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)，如圖1所示，該農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)3，自上而下依次包括種植素土 5 (內(nèi)含農(nóng)作物種植籃)、草墊層6、格柵7和由網(wǎng)包裹的漂浮顆粒8相互連接組成，漂浮顆粒由防老化高強(qiáng)塑料網(wǎng)9包裹，外面還裹有不銹鋼防曬網(wǎng)10 ;在農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)3上種植農(nóng)作物4，四周種植草坪11 ;種植素土 5上面蓋有一層沙石12。
[0022]( 二)農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)構(gòu)筑初期，對(duì)其噴灑微生物進(jìn)行定向接種培育，含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在漂浮顆粒的表面流動(dòng)，一定時(shí)間后，微生物會(huì)附著在漂浮顆粒表面而增殖和生長(zhǎng)，形成一層薄的生物膜，在生物膜上由細(xì)菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對(duì)有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定，可以持續(xù)不斷的對(duì)水中的污染物進(jìn)行吸附、降解。
[0023](三)農(nóng)作物種植:在種植素土上種植非根莖類糧食作物玉米、高粱、油菜、蠶豆、小麥或豆類。
[0024](四)農(nóng)作物種植初期噴灑農(nóng)作物水生根催發(fā)劑，促進(jìn)農(nóng)作物水生根的萌發(fā)，可明顯促進(jìn)主根伸長(zhǎng)、加粗，側(cè)根發(fā)生多，增強(qiáng)根系活力及吸收強(qiáng)度，盡快壯苗。
[0025]實(shí)施例2水上種植玉米試驗(yàn)實(shí)例:
[0026]試驗(yàn)用水來(lái)自天然河道內(nèi)，試驗(yàn)前測(cè)量水質(zhì)狀況為:氨氮濃度0.595mg/L,硝酸鹽氮濃度 0.361mg/L,總氮濃度 0.700mg/L, CODcr 濃度 9.240mg/L,總磷濃度 0.06mg/L。試驗(yàn)時(shí)，加入硫酸銨調(diào)節(jié)總氮濃度，加入葡萄糖調(diào)節(jié)C0D濃度，加入氨酸氫二鉀調(diào)節(jié)總磷濃度，配制后的試驗(yàn)用水水質(zhì)數(shù)據(jù)為:總氮濃度4.307mg/L, CODcr濃度61.74mg/L,總磷濃度0.775mg/L。
[0027]按本發(fā)明的陸地農(nóng)作物水上種植方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟如下:
[0028](一)在水中分層構(gòu)建玉米漂浮種植平臺(tái):其長(zhǎng)、寬、高分別為2米、1米、0.5米，其水下45厘米，水上5厘米，依次從下往上構(gòu)建，用防老化高強(qiáng)塑料網(wǎng)包裹漂浮顆粒，在其上鋪設(shè)玄武巖纖維土工格柵，上面覆蓋稻草簾，再鋪上2-5厘米素土。
[0029]( 二)微生物接種和玉米種植:在玉米漂浮種植平臺(tái)的素土上撒上EM綜合微生物菌種，之后進(jìn)行玉米播種，間距為25厘米。再蓋上黃沙。根據(jù)天氣情況每日澆水，保持濕潤(rùn)。同時(shí)微生物隨水體流入漂浮顆粒層，在顆粒間培養(yǎng)生成生物膜分解水中有機(jī)質(zhì)。
[0030](三)玉米水生根誘發(fā):等玉米出苗到三葉期，玉米根本接觸水體，噴灑吲哚丁酸鉀和英國(guó)安克生物化學(xué)有限公司生產(chǎn)的活性生根壯苗劑，促使玉米生長(zhǎng)水生根，以更好的吸收由生物膜分解出的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
[0031](四)玉米的生長(zhǎng)與收獲:玉米三葉期后，經(jīng)過(guò)根、葉的生長(zhǎng)和莖節(jié)的分化，50天時(shí)進(jìn)入穗期。90天玉米成熟收獲。收獲玉米畝產(chǎn)量為750公斤。
[0032]試驗(yàn)結(jié)果:漂浮種植平臺(tái)的總氮去除率為40.2%，總氮去除負(fù)荷為53.44mg/(m2.d)。表明該方法能夠解決富營(yíng)養(yǎng)化等污染水質(zhì)的凈化問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種陸地農(nóng)作物水上種植方法，其特征在于，它包括如下步驟: (一)分層構(gòu)建農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)，自上而下依次由種植素土、草墊層、格柵和由網(wǎng)包裹的漂浮顆粒相互連接組成； (二)農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)構(gòu)筑初期，對(duì)其噴灑微生物進(jìn)行定向接種培育，微生物附著在漂浮顆粒表面增殖和生長(zhǎng)，形成一層薄的生物膜，對(duì)水中的污染物進(jìn)行吸附、降解，使水中的有機(jī)污染物變成能夠被農(nóng)作物直接吸收的氮磷無(wú)機(jī)物； (三)農(nóng)作物種植:在種植素土上種植非根莖類農(nóng)作物，所述非根莖類農(nóng)作物包括非根莖類糧食作物和非根莖類經(jīng)濟(jì)作物； (四)農(nóng)作物種植初期噴灑農(nóng)作物水生根催發(fā)劑，促進(jìn)農(nóng)作物水生根的萌發(fā)，增強(qiáng)根系活力及吸收強(qiáng)度，盡快壯苗。2.如權(quán)利要求1所述的陸地農(nóng)作物水上種植方法，其特征在于，所述種植素土內(nèi)含農(nóng)作物種植籃。3.如權(quán)利要求1或2所述的陸地農(nóng)作物水上種植方法，其特征在于，所述漂浮顆粒由防老化高強(qiáng)塑料網(wǎng)或金屬網(wǎng)包裹，外面還裹有防曬網(wǎng)。4.如權(quán)利要求1或2所述的陸地農(nóng)作物水上種植方法，其特征在于，所述漂浮顆粒是陶粒、火山石、蛭石、膨脹珍珠巖、浮石或椰糠。5.如權(quán)利要求1或2所述的陸地農(nóng)作物水上種植方法，其特征在于，所述漂浮顆粒為圓形或橢圓形。6.如權(quán)利要求1或2所述的陸地農(nóng)作物水上種植方法，其特征在于，所述漂浮顆粒，粒徑5?50mm,表觀密度200?300kg.m 3,600kg.m 3〈堆積密度< 800kg.m 3,軟化系數(shù)彡0.8，抗壓強(qiáng)度彡2MPa，粒型系數(shù)彡1.6，比表面積彡5X 104cm2.g、7.如權(quán)利要求1或2所述的陸地農(nóng)作物水上種植方法，其特征在于，所述非根莖類糧食作物包括玉米、高粱、油菜、蠶豆、小麥、豆類。8.如權(quán)利要求1或2所述的陸地農(nóng)作物水上種植方法，其特征在于，所述非根莖類經(jīng)濟(jì)作物包括非根莖類蔬菜、水果、花卉。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種陸地農(nóng)作物水上種植方法。它包括如下步驟：(一)分層構(gòu)建農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)，自上而下依次由種植素土、草墊層、格柵和由網(wǎng)包裹的漂浮顆粒相互連接組成；(二)農(nóng)作物漂浮種植平臺(tái)構(gòu)筑初期，對(duì)其噴灑微生物進(jìn)行定向接種培育，微生物附著在漂浮顆粒表面增殖和生長(zhǎng)形成一層薄的生物膜，對(duì)水中污染物進(jìn)行吸附降解；(三)在種植素土上種植非根莖類農(nóng)作物；(四)農(nóng)作物種植初期噴灑農(nóng)作物水生根催發(fā)劑，促進(jìn)農(nóng)作物水生根的萌發(fā)，增強(qiáng)根系活力及吸收強(qiáng)度，盡快壯苗。本發(fā)明的陸地農(nóng)作物水上種植方法具有結(jié)實(shí)穩(wěn)固的浮載體，能促進(jìn)農(nóng)作物良好生長(zhǎng)。該方法不僅可以用來(lái)解決富營(yíng)養(yǎng)化等污染水質(zhì)的凈化問(wèn)題，同時(shí)還可以獲得農(nóng)作物產(chǎn)量。
【IPC分類】A01G31/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105359947
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410437909
【發(fā)明人】方根生
【申請(qǐng)人】上海水源地建設(shè)發(fā)展有限公司, 上海市崇明水生水環(huán)境研究所
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年8月29日