[发明专利]一种农业节水及治理沙漠的设施

说明书

技术领域

本发明涉及农业节水和环保领域，更具体地说是一种农业节水及治理沙漠的设施。

背景技术

中国人口多，耕地紧张，世界、特别是干旱的非州地区面临粮食危及，在中国，干旱、半干旱和沙漠地区占很大面积，如果开发为耕地，可以超过目前的耕地面积。荒漠化是世界面临的难题，由于生态环境的破坏和自然原因，每年都有沙尘暴产生，西北、华北等地城乡遭到袭击，影响人类生存环境，危害人们的健康、财产和生命安全，影响春季的旅游收入。国家每年都投资大量资金治理沙漠和沙尘暴，但几乎是有投入，没有收入，经济不能循环发展，治理能力有限。中科院在沙漠中铺一层底膜，铺25厘米厚的沙土种植沙漠水稻。沙漠水稻能促进沙土板结，能有效治理沙漠，但沙漠地区降水量有限，蒸发量远大于降水量，只能用于少数地区。在荷兰，冬季寒冷，大棚需要加热，加热产生的CO₂，使用密封大棚，使加热产生的CO₂不排放，保护环境。在北方，冬季许多地区的小菜价格高于肉的价格，发展冬季蔬菜具有很大潜力。干燥的空气有利于植物开花，因此春季开花较多，北京奥运会就是通过调节空气的湿度，使许多花延期至奥运会区间开，因此空气干燥的地区有利于发展花卉产业。沙漠农业不需要喷洒农药，生产农业食品安全，适合生产绿色无公害农业。

发明内容

为克服背景技术存在的问题，本发明提供一种能在干旱、半干旱和沙漠地区进行农业生产，增加耕地面积，解决世界粮食危机，降低空气中CO₂的含量，增加旅游收入，经济可持续发展的治理沙漠和沙尘暴设施。

本发明的发明目的是这样实现的：在土壤中铺一层防渗膜，防止水分渗透，使用密封大棚，防止水分蒸发，在防渗和防蒸发的密封大棚中进行农业生产。

干旱、半干旱和沙漠地区都有一些水源，沙漠地区一般降水量在每年200毫升以下，即使在降水量每年100毫升的沙漠地区，每亩也有66吨的降水，因此，在降水多数可以利用和很少损失水分的密封防渗大棚中，在最干旱的沙漠地区也可以进行农业生产。沙漠中也有一些河流，可以引来灌溉，但在多数地区，主要依靠收集雨和(或)雪水储存。在密封防渗大棚内或外设防渗蓄水池，将降雨和(或)融雪水收集在水池中，抽取使用，或通过自然落差供地势相对低的地区使用。蓄水池可以加盖防止蒸发，也可以通过植物遮挡阳光，比如说，在蓄水池上搭葡萄架，通过葡萄藤遮挡阳光。

密封大棚中的农作物生长需要吸收CO₂，在冬季，通过采用沼气或其它可燃物燃烧加热产生的CO₂供给；在一般不燃烧加热的时间，需要交换大棚中的空气。沙漠、干旱和半干旱地区的昼夜温差大，在温度低的早上或夜间，温度不高的时期，可以打开大棚更换空气，蒸发量大的午间不打开大棚，在更换空气后关闭大棚。假如大棚有两米高，每亩就有200多公斤CO₂，一天换一次气足够消耗，如果更换空气后不够使用，也可以在午间短时打开大棚换气，然后迅速关上，允许有一定蒸发损耗.大棚内的昼夜温差大，大棚自身的涨缩和增加压力可以承受.为了降低密封大棚午间的压力，在大棚中设一根排气管道，排气管道经过蓄水池冷凝，回收在比蓄水池冷凝管低的冷凝回流池中，此排气管可以作为换气、特别是午间换气使用.

密封防渗大棚中的空气湿度大，不利于开花，在开花期间，可以将一些水气冷凝回流后排出。一般土壤中的水分蒸发比植物多，为了减少蒸发，可以在土壤表面铺一层防蒸发层，防蒸发层可以在耕地表面铺一层草、秸秆等，也可以压一层石块或者铺地膜，这样，土壤中的水分就蒸发很少。可以采用滴灌技术减少蒸发。因大棚中湿度低，蒸发较大，可以选择水源相对较多的地区，也可以使用其它大棚中的水。

蓄水池剩余的水，部分渗入地下补充地下水，部分流入河中维持河流生态水，因为蒸发少，因此，地下和地表水比以前还多。

为改善土壤，提高保水和透气能力，在铺上防渗底膜和一些土层后，铺一层有机肥，有机肥可以是农作物的秸秆、沼气渣和粪便等。大量的有机肥料以固定碳的方式在土壤中，加上植物消耗的CO₂，使空气中CO₂的含量减少，降低温室效应。

在南方山区和北方的一些地区，因为降雨不能储存，因此，在非降雨时，特别是干旱年农作物也会受灾，也可以使用本发明。