一種魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置及方法，包括微生物分解過濾池、植物種植池、水生動物養(yǎng)殖池、水循環(huán)系統(tǒng)、生物填料、補(bǔ)光系統(tǒng)、水泵；水生動物養(yǎng)殖池在最下端，植物種植池在中部，微生物分解過濾池置于最高處，微生物分解過濾池、植物種植池、水生動物養(yǎng)殖池，分別通過水循環(huán)系統(tǒng)兩兩相連，系統(tǒng)中的水體從水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)先通過微生物消化分解池，再流入植物種植池，最后回流到水生動物養(yǎng)殖池。本發(fā)明中種植的植物其生長周期較傳統(tǒng)種植方法縮短10%-20%,節(jié)約澆灌用水90%,節(jié)約農(nóng)業(yè)用地50%。
【專利說明】-種魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置及方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明屬于植物種植及水產(chǎn)養(yǎng)殖【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及將植物種植及水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)結(jié)合統(tǒng)一 的高效種養(yǎng)殖裝置。更具體地說是一種魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式較為單一，陸地種植技術(shù)和水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)作為不同的 領(lǐng)域，應(yīng)用于不同的農(nóng)業(yè)行業(yè)。然而不同的生產(chǎn)模式受到空氣、溫度、±壤、水體等諸多自然 環(huán)境的條件限制，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地理位置遠(yuǎn)離生活區(qū)，而生產(chǎn)工藝和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化效率 不斷降低。此外，單一的生產(chǎn)模式，由于生態(tài)系統(tǒng)的不穩(wěn)定，需要添加諸多的人為因素。各 種服料、農(nóng)藥、化學(xué)藥品的添加，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，生產(chǎn)成本升高。各種農(nóng)藥殘留超標(biāo)、重 金屬超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品流入市場。因?yàn)楹芏鄼C(jī)構(gòu)致力于研究可W從生產(chǎn)工藝上做到無害、環(huán)保、 安全、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)模式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種W魚菜共生為主要生產(chǎn)工藝的，能有效 種植植物并進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖的生產(chǎn)技術(shù)。
[0004] 本發(fā)明的一個目的是公開了一種魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置。
[0005] 本發(fā)明的另一個目的是公開了采用魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置進(jìn)行種植方法。
[0006] 本發(fā)明的再一個目的是公開了采用魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置進(jìn)行種植的方 法在提高魚菜共生水循環(huán)縮短植物生產(chǎn)周期方面的應(yīng)用。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下的技術(shù)內(nèi)容： 一種魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置，包括微生物消化分解池、植物種植池、水生動物養(yǎng) 殖池、水循環(huán)系統(tǒng)、生物填料、補(bǔ)光系統(tǒng)、水粟；微生物消化分解池、植物種植池、水生動物養(yǎng) 殖池，分別通過水循環(huán)系統(tǒng)4兩兩相連，系統(tǒng)中的水體從水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)先通過微生物 消化分解池，再流入植物種植池，最后回流到水生動物養(yǎng)殖池。其中水生動物養(yǎng)殖池在最下 端，植物種植池在中部，微生物分解過濾池置于最高處，微生物分解過濾池放置生物填料， 其目的是將水產(chǎn)動物養(yǎng)殖池中的糞便廢物消化分解。
[000引本發(fā)明所述的魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置，其中所述的補(bǔ)光系統(tǒng)，包括；L邸補(bǔ) 光燈。其目的是補(bǔ)充植物生長所需要的光照。工作的原理：根據(jù)植物種植池中種植的不同 植物品種，將L邸燈設(shè)置為不同時間的周期性開關(guān)，來補(bǔ)充植物生長所必須的光照。
[0009] 本發(fā)明所述的魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置，其中所述的水粟7放置在水生動物 養(yǎng)殖池3池底凹陷處，目的是便于水產(chǎn)動物養(yǎng)殖池中動物排泄的糞便集中到池底一處，方 便水粟集中抽出。
[0010] 本發(fā)明進(jìn)一步公開了采用魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置進(jìn)行種植方法，其特征在 于按如下的步驟進(jìn)行： (1)建設(shè)植物種植池1組，池體為防水處理的水泥材質(zhì)，建設(shè)于地平面上，池中設(shè)有下 水口，連接地下的水循環(huán)管道，回流至水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)； (2) 建設(shè)水生動物養(yǎng)殖池1組，池底面為中間凹陷的水泥硬化地面，池壁為1-2厘米厚 的鋼化玻璃，池體置于地平面下部1米處與植物種植池形成水平落差，種植池回流的水通 過管道直接排入水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)，在回流管道生設(shè)置密孔W增加曝氣溶氧效果，回流管 分2-4個出水口，水流方向形成循環(huán)，池內(nèi)中部設(shè)置水粟，水流循環(huán)后集中的水生動物排泄 物通過水粟排入微生物分解過濾池； (3) 建設(shè)微生物分解過濾池1組，池體為塑料密封材質(zhì)，建設(shè)于植物種植池上，池內(nèi)設(shè) 有生物填料和曝氣粟，水生動物種植池內(nèi)的水體通過水粟抽入微生物分解過濾池內(nèi)，由定 植的微生物進(jìn)行分解過濾，處理完的水體經(jīng)過水循環(huán)系統(tǒng)流入植物種植池內(nèi)； (4) 植物種植池內(nèi)定植植物幼苗，種植密度為每平米120株，水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)投放水 產(chǎn)品，養(yǎng)殖密度為20斤/立方米，微生物分解過濾池里投放有用菌，投放量為500克；所述 的有用菌為；光合細(xì)菌200克，亞硝化細(xì)菌200克，硝化細(xì)菌200克或枯草芽抱桿菌100克 (根據(jù)需要適當(dāng)選擇加W組合)。
[0011] (5)種植后55-60天達(dá)到收獲標(biāo)準(zhǔn)。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步公開了魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植方法在提高魚菜共生水循環(huán)縮短 植物生產(chǎn)周期方面的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，通過魚菜共生系統(tǒng)種植的植物，其生長周期較 傳統(tǒng)種植方法縮短10%-20%。
[0013] 本發(fā)明更加詳細(xì)的描述如下： 本發(fā)明的魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置由W下部分組成；植物種植池、水生動物養(yǎng)殖 池、微生物分解過濾池、水循環(huán)系統(tǒng)；其中 (1)植物種植池；植物種植池是植物育苗、種植及生長的地方。種植池大小根據(jù)實(shí)際場 所大小而定，深度為30厘米W上。種植池需要建成密封的環(huán)境，隔絕與外部的水體或±壤 交換。可采用水泥密封、塑鋼密封或塑料隔離的方法來實(shí)現(xiàn)。種植池內(nèi)的種植基質(zhì)放置的 是生物填料；包括陶粒、石硝、鶴卵石等大小不同的顆粒組成，材質(zhì)需不影響植物根系生長 發(fā)育，且表面粗趟具空洞為佳，利于微生物的定植發(fā)育。
[0014] (2)水生動物養(yǎng)殖池；水生動物養(yǎng)殖池的體積需滿足與植物種植池面積比大于1 ; 14。養(yǎng)殖池要建成密封的環(huán)境，隔絕與外部的水體或±壤交換。養(yǎng)殖池深度應(yīng)大于80厘 米?？刹捎盟嗝芊?、塑鋼密封、玻璃密封或塑料隔離的方法來實(shí)現(xiàn)。養(yǎng)殖池采用圓形形狀 為佳，池底部設(shè)有凹陷低點(diǎn)，方便通過水流旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)魚類排泄物的收集。養(yǎng)殖池內(nèi)壁應(yīng)設(shè)置 為深色，利于冬季水體保溫。養(yǎng)殖池與種植池應(yīng)建于不同水平高度，微生物消化分解池置于 最高處，植物種植池在中部，水生動物養(yǎng)殖池在最下端，各池之間落差在20厘米W上，便于 水體循環(huán)過程中的落差產(chǎn)生氧氣的曝氣過程。
[0015] (3 )微生物消化分解池；微生物分解過濾池可W單獨(dú)建設(shè)，也置于植物種植池內(nèi)中 部。分解過濾大小根據(jù)實(shí)際場所大小而定，深度為30厘米W上。種植池需要建成密封的環(huán) 境，隔絕與外部的水體或±壤交換?？刹捎盟嗝芊?、塑鋼密封或塑料隔離的方法來實(shí)現(xiàn)。 獨(dú)立的分解過濾池應(yīng)保證內(nèi)壁的粗趟W方便微生物的定植繁育。池內(nèi)設(shè)置生物格柵和填 料，格柵為PU材質(zhì)的塑料網(wǎng)，孔徑100-150目；填料選用輕質(zhì)陶?；蚴?；其目的是為了保 證微生物的良好生長繁殖。池內(nèi)進(jìn)行二級生物處理，其原理為；有機(jī)物(含C、N、S) +好氧 性微生物+化微生物細(xì)胞+ CA + &〇 + n〇3 -+ S042^其中好氧型微生物指細(xì)菌(包括 真菌)，藻類、原生動物等微型動物。
[0016] (4)水循環(huán)系統(tǒng)：植物種植池、水生動物養(yǎng)殖池、微生物分解過濾池H個部分通過 水循環(huán)系統(tǒng)連接。水循環(huán)系統(tǒng)采用無毒的PPR\PVC\PU等材質(zhì)管件/系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置1-2組水 粟，單組流量應(yīng)大于水生動物養(yǎng)殖池的體積，揚(yáng)程和根據(jù)植物種植池的實(shí)際需求而決定。系 統(tǒng)內(nèi)各部分之間采用軟連接的方式，方便維修護(hù)理。水循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)遵守盡量置于地下的原 貝1J，減少空氣暴露、陽光直射或人員踩碰帶來的損傷。
[0017] 本發(fā)明包括水產(chǎn)品魚郵蟹整養(yǎng)殖，將包含水產(chǎn)生物排泄物的污水通過人工繁殖的 硝化細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌微生物過濾分解，形成含有營養(yǎng)成分的服水用于水培果 蔬及農(nóng)作物，系統(tǒng)內(nèi)的水體除蒸發(fā)和吸收外是閉合循環(huán)的。主要包括： (1) 在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖池中養(yǎng)殖水產(chǎn)品，在池底放置水粟，將糞便及水抽入微生物消化分 解池中； (2) 在微生物消化分解池中放置生物填料并投放有用菌(硝化細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌、枯草 芽抱桿菌等)，將水產(chǎn)動物養(yǎng)殖池中的糞便廢物消化分解，使其水體流入植物種植池。
[0018] (3)在植物種植池中定植果蔬等植物，W微生物消化分解池中流入的水體提供養(yǎng) 分，通過L邸補(bǔ)光燈補(bǔ)充植物生長所需的光照。其中水體流入水產(chǎn)動物養(yǎng)殖池內(nèi)。
[0019] 采用魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植方法種植的商品菜的質(zhì)量測定結(jié)果： (1)種植玻菜100株，生長周期60天，產(chǎn)量增加15%，無農(nóng)藥殘留。
[0020] (2)種植芹菜100株，生長周期80天，產(chǎn)量增加20%，無農(nóng)藥殘留。
[0021] (3)種植番茄100株，生長周期150天，產(chǎn)量增加20%，無農(nóng)藥殘留。
[0022] 本發(fā)明公開的采用魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置進(jìn)行種植的方法與現(xiàn)有技術(shù)相 比所具有的積極效果在于： (1)本發(fā)明中種植的植物其生長周期較傳統(tǒng)種植方法縮短10%-20%。
[0023] (2)本發(fā)明的種植方法較傳統(tǒng)種植方法，節(jié)約德灌用水90%。
[0024] (3)本發(fā)明的種植方法較傳統(tǒng)種植方法，節(jié)約農(nóng)業(yè)用地50%。
[0025]

【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1為魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置結(jié)構(gòu)示意圖；其中： 1、微生物消化分解池 2、水生動物養(yǎng)殖池 3、水循環(huán)系統(tǒng) 4、生物填料 5、補(bǔ)光系統(tǒng) 6、水粟7、植物種植池。
[0026]

【具體實(shí)施方式】
[0027] W下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明的實(shí)施例是 說明性的，而不是限定性的，不能W本實(shí)施例作為本發(fā)明的限定。其中用到的光合細(xì)菌、亞 硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、枯草芽抱桿菌均由市售。
[0028] 實(shí)施例1 一種魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置，包括微生物消化分解池、植物種植池、水生動物養(yǎng) 殖池、水循環(huán)系統(tǒng)、生物填料、補(bǔ)光系統(tǒng)、水粟，水粟放置在水生動物養(yǎng)殖池池底凹陷處。其 工作過程是；微生物消化分解池內(nèi)放置生物填料、植物種植池、水生動物養(yǎng)殖池，分別通過 水循環(huán)系統(tǒng)兩兩相連，系統(tǒng)中的水體從水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)先通過微生物消化分解池，再流 入植物種植池，最后回流到水生動物養(yǎng)殖池。水生動物養(yǎng)殖池在最下端，植物種植池在中 部，微生物分解過濾池置于最高處。微生物分解過濾池放置由不同規(guī)格的陶粒、石硝、鶴卵 石顆粒組成的生物填料。
[002引 實(shí)施例2 (1)建設(shè)植物種植池1組，規(guī)格為長7米X寬2米X高0. 5米。池體為防水處理的水 泥材質(zhì)，建設(shè)于地平面上。池中設(shè)有下水口，連接地下的水循環(huán)管道，回流至水生動物養(yǎng)殖 池內(nèi)。
[0030] (2)水生動物養(yǎng)殖池1組，規(guī)格為直徑2米X深1米的圓形水池。池底面為中間 凹陷的水泥硬化地面，池壁為1厘米厚的鋼化玻璃。池體置于地平面下部1米處，與植物種 植池形成水平落差。種植池回流的水通過管道直接排入水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)，在回流管道生 設(shè)置密孔W增加曝氣溶氧效果?；亓鞴軕?yīng)分2-4個出水口，水流方向形成循環(huán)，使水體形成 循環(huán)效果。池內(nèi)中部設(shè)置水粟，水流循環(huán)后集中的水生動物排泄物通過水粟排入微生物分 解過濾池。
[0031] (3)微生物分解過濾池1組，規(guī)格為長0. 5米X寬0. 5米X高0. 5米。池體為塑 料密封材質(zhì)，建設(shè)與植物種植池上，池內(nèi)設(shè)有生物填料和曝氣粟。水生動物種植池內(nèi)的水體 通過水粟抽入微生物分解過濾池內(nèi)，由定植的微生物進(jìn)行分解過濾，將其中的大顆粒和饋 離子轉(zhuǎn)化為小顆粒和硝酸根離子。處理完的水體經(jīng)過水循環(huán)系統(tǒng)流入植物種植池內(nèi)。
[0032] (4)植物種植池內(nèi)定植芹菜幼苗，種植密度為每平米120株，較陸地種植密度提高 33%。定植方法與陸地種植相同。水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)投放纏魚，養(yǎng)殖密度為20斤/立方米。 微生物分解過濾池里投放光合細(xì)菌，亞硝化細(xì)菌，硝化細(xì)菌或枯草芽抱桿菌等(根據(jù)需要適 當(dāng)選擇加W組合)，投放量為500克。種植后55天達(dá)到收獲標(biāo)準(zhǔn)。生長期較陸地種植縮短 10%。植物種植池共收獲商品菜90斤，較陸地種植產(chǎn)量提高50%。水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)纏魚體 重增加15%，較普通水體內(nèi)養(yǎng)殖纏魚生長速度提高5%。
[0033] 經(jīng)測試，本發(fā)明的技術(shù)方法可W有效縮短植物種植的生長周期，提高產(chǎn)量，其產(chǎn)生 的農(nóng)產(chǎn)品避免了農(nóng)藥、化服、重金屬的污染，質(zhì)量安全可靠。
[0034] 實(shí)施例3 比較試驗(yàn)：種植玻菜100株

【權(quán)利要求】
1. 一種魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置，包括微生物分解過濾池（1 )、植物種植池（7)、 水生動物養(yǎng)殖池（2)、水循環(huán)系統(tǒng)（3)、生物填料（4)、補(bǔ)光系統(tǒng)（5)、水泵（6);水生動物養(yǎng)殖 池在最下端，植物種植池在中部，微生物分解過濾池置于最高處，微生物分解過濾池、植物 種植池、水生動物養(yǎng)殖池，分別通過水循環(huán)系統(tǒng)（4 )兩兩相連，系統(tǒng)中的水體從水生動物養(yǎng) 殖池（2)內(nèi)先通過微生物消化分解池（1)，再流入植物種植池（7)，最后回流到水生動物養(yǎng) 殖池（2 )，微生物分解過濾池中放置生物填料（4 )。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置，其特征在于所述的生物填料 是由陶粒、石硝、鵝卵石顆粒組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置，其特征在于所述的補(bǔ)光系統(tǒng) (5)為LED補(bǔ)光燈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置，其特征在于所述的水泵（6) 放置在水生動物養(yǎng)殖池（2)池底凹陷處。
5. -種采用魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置進(jìn)行種植方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn) 行： (1) 建設(shè)植物種植池1組，池體為防水處理的水泥材質(zhì)，建設(shè)于地平面上，池中設(shè)有下 水口，連接地下的水循環(huán)管道，回流至水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)； (2) 建設(shè)水生動物養(yǎng)殖池1組，池底面為中間凹陷的水泥硬化地面，池壁為1-2厘米厚 的鋼化玻璃，池體置于地平面下部1米處與植物種植池形成水平落差，種植池回流的水通 過管道直接排入水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)，在回流管道生設(shè)置密孔以增加曝氣溶氧效果，回流管 分2-4個出水口，水流方向形成循環(huán)，池內(nèi)中部設(shè)置水泵，水流循環(huán)后集中的水生動物排泄 物通過水泵排入微生物分解過濾池； (3) 建設(shè)微生物分解過濾池1組，池體為塑料密封材質(zhì)，建設(shè)于植物種植池上，池內(nèi)設(shè) 有生物填料和曝氣泵，水生動物種植池內(nèi)的水體通過水泵抽入微生物分解過濾池內(nèi)，由定 植的微生物進(jìn)行分解過濾，處理完的水體經(jīng)過水循環(huán)系統(tǒng)流入植物種植池內(nèi)； (4) 植物種植池內(nèi)定植植物幼苗，種植密度為每平米120株，水生動物養(yǎng)殖池內(nèi)投放水 產(chǎn)品，養(yǎng)殖密度為20斤/立方米，微生物分解過濾池里投放有用菌，投放量為500克； (5) 種植后55-60天達(dá)到收獲標(biāo)準(zhǔn)。
6. 權(quán)利要求5所述的采用魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置進(jìn)行種植方法，其中所述的水 產(chǎn)品指的是：魚、奸、蟹、鳘。
7. 權(quán)利要求5所述的采用魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置進(jìn)行種植方法，其中所述的有 用菌指的是：光合細(xì)菌200克，亞硝化細(xì)菌200克，硝化細(xì)菌200克或枯草芽孢桿菌100克。
8. 權(quán)利要求5所述采用魚菜共生水循環(huán)培養(yǎng)種植裝置進(jìn)行種植方法在提高魚菜共生 水循環(huán)縮短植物生產(chǎn)周期方面的應(yīng)用。
【文檔編號】A01G9/02GK104396616SQ201410797716
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】孟昭璐, 史慧玲 申請人:天津福瑞施現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司