本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種適用于稻田地的生態(tài)日光溫室及其輪作方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，水稻是我國重要的糧食作物。2012年，我國水稻播種面積3013.7萬公頃，稻谷產(chǎn)量20423.6萬噸，占全國糧食總產(chǎn)量的34.64％，因此水稻的生產(chǎn)供應(yīng)能力直接影響到我國的糧食安全。

據(jù)國家統(tǒng)計局資料顯示，1997～2003年我國水稻播種面積平均減少9.4％，其中雙季稻改為單季稻是播種面積減少的主要原因，2004年～2010年，農(nóng)戶水稻“雙改單”趨勢明顯，雙季稻比例年均降幅達1.82％，其中2010年雙季稻種植比例已降至三成左右。出于國家糧食安全考慮，2011年9月，國家在已出臺的《種植業(yè)發(fā)展第十二個五年計劃》中提出在南方稻作區(qū)擴大雙季稻，然而由于種地比較利益低下，農(nóng)戶種植意愿不斷下降，南方“雙改單”、北方稻麥輪作轉(zhuǎn)為一季稻等形勢難以有效逆轉(zhuǎn)。

另外，常規(guī)水稻種植過程中投入大量的化肥、農(nóng)藥，據(jù)資料統(tǒng)計，我國水稻種植面積占全世界的19％，而氮肥用量卻占世界的35％，氮肥利用率僅有28.3％，遠低于國際水平；根據(jù)國家發(fā)改委2013年調(diào)研數(shù)據(jù)，我國水稻種植農(nóng)藥的單位面積投入量為740元/公頃，是單位面積用量最大的糧食作物，分別是小麥和玉米的2.9倍和3.4倍，高肥高藥投入獲得高產(chǎn)量的同時，也帶來了嚴重的環(huán)境污染。2016年國家提出“一控二減三基本”，即控水、減肥減藥、實現(xiàn)畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)膜的綜合利用，也是旨在控制、減少農(nóng)業(yè)面源污染。

設(shè)施農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的重要組成部分，近幾年我國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展極為迅速，設(shè)施農(nóng)業(yè)面積由2008年的81.7萬公頃增加到2014年的205.8萬公頃，年均增長率為16.7％。其中，日光溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成，當前我國日光溫室占地面積占全球90％以上。我國日光溫室主要集中分布在北方地區(qū)，如山東、遼寧等省，這些日光溫室在保障北方冬季蔬菜供應(yīng)上發(fā)揮了重要的作用。與此同時，日光溫室存在農(nóng)藥、化肥用量過大，土壤重茬病害嚴重等問題，另外目前的日光溫室主要建設(shè)在平原地區(qū)，很少建設(shè)在稻田地中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的水稻“雙改單”后的土地閑置、水稻和蔬菜種植過程的面源污染、蔬菜種植過程的重茬病蟲害等問題，本發(fā)明提供一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室大棚，即在一季稻收割后形成日光溫室，進行錯季蔬菜生產(chǎn)，具有提高土地復(fù)種指數(shù)、減少土壤重茬病害、增加農(nóng)戶經(jīng)濟效益、保障國家糧食安全的作用；同時通過利用沼氣池、稻田養(yǎng)蟹、稻田養(yǎng)蝦和稻田養(yǎng)魚等措施將種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)有機結(jié)合在一起，實現(xiàn)了畜禽糞便的利用，減少了水稻、蔬菜種植過程中的化肥、農(nóng)藥投入，減少了農(nóng)業(yè)面源污染。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的方案是：所述稻菜輪作生態(tài)日光溫室，包括前溫室1、后冷棚2、頂棚、畜舍3、沼氣池4和暫存池5，前溫室1與后冷棚2之間通過軟墻進行分割；頂棚包括上弦熱鍍鋅管8、拉花鋼筋9、下弦熱鍍鋅管10、棚膜25和無紡布24；畜舍3位于日光溫室內(nèi)，設(shè)置在沼氣池4的上方，包括畜舍外墻、畜舍門16、畜舍觀察窗12、氣體交換窗13、畜舍柵欄18、畜舍后墻17；沼氣池4設(shè)置在畜舍3的下方，包括進料口6、出料口7和導(dǎo)氣管15；暫存池5位于前溫室1內(nèi)。

優(yōu)選地，所述前溫室1內(nèi)間隔設(shè)置前立柱，前溫室1與后冷棚2交界處間隔設(shè)置后立柱14，后立柱14附近設(shè)置有過道11。

優(yōu)選地，所述軟墻包括塑料泡沫板23、po膜19、錫箔紙21、保溫被22。

優(yōu)選地，所述塑料泡沫板23分別設(shè)置在后立柱14間的地面以及靠近頂棚處，在所述塑料泡沫板23的兩側(cè)分別覆蓋po膜19，在前溫室1側(cè)的所述po膜19外覆蓋錫箔紙21，在所述錫箔紙21的外側(cè)覆蓋保溫被22。

優(yōu)選地，所述軟墻還包括卷軸26，通過所述卷軸26可將保溫被22和錫箔紙21卷起和放下。

優(yōu)選地，所述畜舍3中，所述畜舍門16、觀察窗12和氣體互換窗13均設(shè)置在外墻上，其中，畜舍3內(nèi)的二氧化碳和前溫室1、后冷棚2內(nèi)的氧氣通過氣體互換窗13進行互換；所述畜舍柵欄18設(shè)置在畜舍3內(nèi)靠近日光溫室的棚膜25處，以防止畜禽破壞棚膜；畜舍后墻17設(shè)置在畜舍3內(nèi)的后端，起到保溫擋風(fēng)的效果。

優(yōu)選地，所述沼氣池4通過進料口6與畜舍3連通，通過出料口7與前溫室1連通，畜禽排出的糞尿通過進料口6進入沼氣池4內(nèi)，經(jīng)過厭氧發(fā)酵后形成的沼液、沼渣，通過出料口7實現(xiàn)隨時使用；沼氣池4內(nèi)經(jīng)過發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過導(dǎo)氣管15接入照明、取暖和炊事設(shè)備，用于日光溫室內(nèi)的照明、取暖和炊事。

本發(fā)明還公開了一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的輪作方法，于4月初在所述暫存池5內(nèi)放水育秧，同時在所述暫存池5的一端飼養(yǎng)泥鰍、河蟹、蝦等；5月初取消所述軟墻，將所述前溫室1與后冷棚2連通形成大棚，然后放水栽水稻，同時將泥鰍、河蟹、蝦等轉(zhuǎn)移到稻田中；9月底、10月初，水稻快成熟時，將所述日觀溫室內(nèi)的水排出，水稻收割后，重新設(shè)置所述軟墻形成所述前溫室1與后冷棚2，進行不同品種的蔬菜種植，同時將泥鰍、螃蟹、蝦等重新轉(zhuǎn)移到所述暫存池5飼養(yǎng)，12月底即可出售。

優(yōu)選地，在蔬菜種植期間，當白天陽光充足時，通過所述卷軸26將保溫被22和錫箔紙21卷起，讓陽光透過所述po膜19進入所述后冷棚2，以保證其中蔬菜的生長。

本發(fā)明的有益效果是：

1、利用一季稻收割后的水田地形成日光溫室，在不影響水稻生產(chǎn)的情況下進行蔬菜種植，將冬季閑置的土地資源利用起來，既增加了土壤復(fù)種指數(shù)，又增加了農(nóng)民收益、保障了糧食安全；

2、通過水旱輪作、種養(yǎng)結(jié)合、沼液沼渣的綜合利用等避免了土壤連作障礙、控制了病蟲害，減少了農(nóng)藥、化肥的投入，保證了土壤的健康，提高了稻谷和蔬菜的產(chǎn)品質(zhì)量；

3、沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可用于照明、取暖和炊事，節(jié)能減排；

總之，在不影響水稻生產(chǎn)的情況下進行蔬菜種植，既滿足了“米袋子”又豐富了“菜籃子”，具有提高土地復(fù)種指數(shù)、減少農(nóng)業(yè)面源污染、節(jié)能減排、增加農(nóng)戶經(jīng)濟收益、保障國家糧食安全的作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的平面示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的畜舍、沼氣池剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明的一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的前溫室與后冷棚的軟墻示意圖；

圖中附圖標記為，

1-前溫室，2-后冷棚，3-畜舍，4-沼氣池，5-暫存池，6-進料口，7-出料口，8-上弦熱鍍鋅管，9-拉花鋼筋，10-下弦熱鍍鋅管，11-過道，12-畜舍觀察窗，13-氣體交換窗，14-后立柱熱鍍鋅管，15-導(dǎo)氣管，16-畜舍門，17-畜舍后墻，18-畜舍柵欄，19-po膜，20-真空保溫層，21-錫箔紙，22-保溫被，23-塑料泡沫板，24-無紡布，25-棚膜，26-卷軸。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。在對全部附圖的描述中，相同的附圖標記表示相同的元件。同時應(yīng)該理解，如在此所用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的列出項的任意和所有組合。

在本發(fā)明的一個寬泛實施例中，生態(tài)日光溫室的設(shè)置可因地制宜，無需改變地形地貌，主要包括前溫室、后冷棚、頂棚、畜舍、沼氣池和暫存池。其中，前溫室和后冷棚是水稻和蔬菜的種植區(qū)域，每年四五月份可放水育秧種植一季水稻，等到水稻收獲前可放水，以保持日光溫室內(nèi)土壤的干燥，待十月中下旬水稻收割后，形成日光溫室，進行冬季蔬菜生產(chǎn)；畜舍位于日光溫室內(nèi)、沼氣池上方，畜禽排出的糞尿通過沼氣池進料口及時進入沼氣池內(nèi)發(fā)酵，保證了畜舍內(nèi)的空氣清新和地面整潔；沼氣池是日光溫室的紐帶，可通過沼氣池將種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合起來，糞尿在沼氣池中經(jīng)過發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液、沼渣是速效全肥，含有多種微量元素，既可作水稻、蔬菜底肥使用，也可當追肥、葉面肥使用，同時高濃度的沼液、沼渣也可殺死土壤中的根線蟲和其他病蟲害，保證了土壤的健康，另外，沼氣池產(chǎn)生的沼氣可用于照明、取暖和炊事等，節(jié)能減排；暫存池位于前溫室中，大小可因地制宜，根據(jù)大棚種植面積和養(yǎng)殖數(shù)目而定，主要用于水稻育秧，同時可作為河蟹、蝦、魚等的暫居地，也可用于存放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

如圖1-3所示，本發(fā)明的稻菜輪作生態(tài)日光溫室，外形呈常規(guī)的拱形設(shè)計，包括前溫室1、后冷棚2、頂棚、畜舍3、沼氣池4和暫存池5，其中，

前溫室1內(nèi)間隔設(shè)置前立柱，前溫室1與后冷棚2交界處間隔設(shè)置后立柱14，后立柱14附近設(shè)置有過道11，以方便人工行走和作業(yè)。

本實施例中，前溫室1與后冷棚2之間通過軟墻進行分割，如圖4所示，軟墻主要包括塑料泡沫板23、po膜19、錫箔紙21、保溫被22、卷軸26，具體設(shè)置方式為，在后立柱14間的地面以及靠近頂棚處各放置50厘米高的塑料泡沫板23，塑料泡沫板23的厚度在5～8cm之間，在上述塑料泡沫板23的兩側(cè)分別覆蓋吸熱保溫性能好的po膜19，兩層po膜19之間形成一個類似真空的保溫層20，可以減少前溫室1熱量的散失，在前溫室1側(cè)的po膜19外覆蓋一層錫箔紙21，作用是將進入前溫室1的陽光反射到前溫室1內(nèi)地面和作物上，以增加前溫室1的溫度和光照，促進作物生長，錫箔紙21的外側(cè)覆蓋保溫被22，下午溫度低的時候可通過卷軸26將保溫被22和錫箔紙21放下，起到保溫效果，到了中午陽光較好的時候，可通過卷軸26將保溫被22和錫箔紙21卷起，這樣陽光也可通過po膜19射入后冷棚2，保證了后冷棚作物的生長。

應(yīng)當意識到，上述軟墻設(shè)置成可拆除的方式，以便將前溫室1和后冷棚2合并，用于水稻種植。

應(yīng)當意識到，上述所涉及的高度、厚度等參數(shù)僅是示例，可以根據(jù)實際需要設(shè)置成合適的數(shù)值。

頂棚由內(nèi)至外依次包括上弦熱鍍鋅管8、拉花鋼筋9、下弦熱鍍鋅管10、棚膜25和無紡布24。

畜舍3位于日光溫室內(nèi)，設(shè)置在沼氣池4的上方，包括畜舍外墻、畜舍門16、畜舍觀察窗12、氣體交換窗13、畜舍柵欄18、畜舍后墻17，其中，畜舍門16設(shè)置于外墻上，通過畜舍門16可進入進行糞尿的打掃和檢查生長狀況，觀察窗12設(shè)置于外墻上，高度大致與人眼高度一致，通過觀察窗12可在不打擾吃食睡眠等活動的情況下觀察畜禽生長狀況，氣體互換窗13設(shè)置在外墻上，畜舍內(nèi)的二氧化碳通過氣體互換窗13可給綠色植物提供光合作用，以提高作物的產(chǎn)量，而綠色植物光合作用產(chǎn)生的氧氣也可通過氣體互換窗13進入畜舍3內(nèi)，以保證畜舍內(nèi)3氧氣充足供應(yīng)，為畜禽的生長提供了一個良好的環(huán)境，畜舍柵欄18設(shè)置在畜舍3內(nèi)靠近日光溫室的棚膜25處，以防止畜禽破壞棚膜，畜舍后墻17設(shè)置在畜舍3內(nèi)的后端，起到保溫擋風(fēng)的效果。

本實施例中，畜舍3設(shè)置成長方形，應(yīng)當意識到，畜舍3可以根據(jù)飼養(yǎng)畜禽的不同設(shè)置成合適的形狀。

本實施例中，氣體互換窗13設(shè)置成高低各一個，應(yīng)當意識到，可以根據(jù)需要設(shè)置成合適的數(shù)目。

沼氣池4設(shè)置在畜舍3的下方，包括進料口6、出料口7和導(dǎo)氣管15，沼氣池4通過進料口6與畜舍3連通，通過出料口7與前溫室1連通，畜禽排出的糞尿通過進料口6進入沼氣池4內(nèi)，經(jīng)過厭氧發(fā)酵后形成的沼液、沼渣是速效全肥，內(nèi)含多種微量元素和氨基酸，既可做底肥使用、也可用于葉面噴肥、追肥；通過出料口7可實現(xiàn)沼液、沼渣的隨時使用；沼氣池4內(nèi)經(jīng)過發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可通過導(dǎo)氣管15接入照明和炊事設(shè)備，用于日光溫室內(nèi)的照明和炊事。

暫存池5位于前溫室1中，主要用于水稻育秧，同時可作為河蟹、蝦、魚等的暫居地，也可用于存放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具。

本發(fā)明的稻菜輪作生態(tài)日光溫室輪作方法(茬口安排)如下表，

表1生態(tài)溫室大棚茬口安排表

以一棟占地3畝地的日光溫室為例，10月中下旬水稻收割后，設(shè)置軟墻形成日光溫室；10月末11月初，選種一茬葉菜，元旦前收獲5～15噸，產(chǎn)值為1.5～3萬元；下一茬在前溫室1栽西紅柿，2月末至5月中為收獲期，產(chǎn)量約為12.5～15噸，產(chǎn)值為6～9萬元，在后冷棚2種芹菜，2月初可收獲，產(chǎn)量約為6～7.5噸，產(chǎn)值為2～3萬元；5月下旬放水栽稻，放河蟹、泥鰍，10月初收獲，水稻產(chǎn)量為2.1噸，產(chǎn)值0.8萬元，河蟹75～100千克，產(chǎn)值為0.7～1萬元，泥鰍1.5～15千克，產(chǎn)值0.045萬元；日光溫室設(shè)有45立方米的沼氣池、60平方米的豬舍，年出欄肥豬100頭，產(chǎn)值14萬元，產(chǎn)出沼氣35萬立方米約等于35噸標煤，產(chǎn)出有機全肥(沼肥)70噸供10畝水田用肥、6畝溫室大棚用肥。

總產(chǎn)量為：種植業(yè)24.5噸，產(chǎn)值12.8萬元；養(yǎng)殖業(yè)：10.5噸，產(chǎn)值14.7萬元。純利潤約合13.1萬元。這一戶按4口人計算，人均可收入達3.2萬元，達到增產(chǎn)增收的目的。

另外，可于4月初在暫存池5內(nèi)放水育秧，水稻秧苗在日光溫室內(nèi)長大，可避免嚴寒天氣，保證出苗快、齊、壯；同時可于暫存池5一端飼養(yǎng)泥鰍、河蟹。等到5月初，取消軟墻，將前溫室1與后冷棚2連通形成大棚，然后放水栽稻，同時將泥鰍、河蟹、魚等轉(zhuǎn)移到稻田中。等到9月底、10月初，水稻快成熟時，將日觀溫室內(nèi)水排出，待水稻收割后，放下軟墻重新形成前溫室1與后冷棚2，進行蔬菜種植，同時將泥鰍、螃蟹、魚等轉(zhuǎn)移到暫存池5飼養(yǎng)，等達到一定飼養(yǎng)規(guī)格后，于12月底價格高時進行出售，獲取高的經(jīng)濟效益。軟墻在水稻種植期間完全取消，在蔬菜種植期間放下，起保溫作用。在蔬菜種植期間，在白天陽光充足、溫度較高的11點～13點將軟墻上的保溫被22和錫箔紙21卷起，讓陽光透過po膜19進入后冷棚2，以補充光照、提高后冷棚溫2度，保證后冷棚2作物的生長。

最后需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。