[发明专利]一种螺旋梯田式鱼植共生构建方法

说明书

发明公开了一种螺旋梯田式鱼植共生构建方法，属于立体化有机无土耕作领域。该方法采螺旋线的几何力学原理，用于垂直梯田构建，结合陶粒基质培进行立体化多类型植物的混植套种，并且利用水体养鱼水进行循环灌溉，以形成养鱼不换水种植不施肥的生态共生共荣的系统，用于农业的高效化立体生产，也可以用于城市绿化空间的快速构建。

技术领域

本发明属于立体化有机无土复合耕作领域,涉及一种立体化螺旋梯田构建技术及鱼与植物共生的无土化栽培方法,即一种螺旋梯田式鱼植共生构建方法。

背景技术

现代耕作技术按种植载体来分，分为土壤种植与无土栽培，按空间布局来分，分为平面与立体耕作，但大多数都是基于肥料及营养液技术基础上的栽培。近年出现鱼菜共生技术，以养鱼水作为循环灌溉的肥水解决方案，实现种菜不施肥养鱼不换水的共生生态效应，但作为生产应用还存在局限性，因菜的生长周期较短，对肥水需求较为敏感，其生长是否良好，与鱼水的富营养程度及栽培模式(水培或基质培)相关，纯水培的鱼菜共生常因鱼粪的硝化转化效率低而出现蔬菜生长营养不足，滤化水质效果差。另外，当鱼苗小时常因粪便营养不足而出现菜的生长不良，表现缺素或小老苗。所以一直以来鱼菜共生系统只能作为生态科普及展示示范应用，难以在生产上大面积的推广与产业化发展。

作为未来空间拓展的耕作模式，立体化空间化技术是解决人口剧增与耕地减少矛盾的主要途径和方法，目前生产应用的大多采用层架式来构建立体模式，存在上层对下层挡光严重，随着层数增加，光效递减，下层作物生长不良，必须采用补光方式得以解决。对于无土壤的非耕区域发展农业生产，除了常规的无土栽培技术外(水培、基质培、气雾培)，还没有一种有效的综合解决方案。另外水产养殖当前大多限于天然水域的利用开发，虽然也出现工厂化循环水养殖，但存在相关设施与设备投资大问题，难以普及应用。必须开发一种高密度养殖、低成本水质滤化与资源循环利用的新技术，以解决高密度商业养殖环境下的水质处理问题。融合水产养殖与作物种植的新型耕作技术，出现上世纪九十年代，国际上叫“Aquaponic”，即水产养殖与作物耕作复合生产之意，虽然通过近二十多年的发展，但大规模的产业化应用还存在技术瓶颈，也大多限于叶菜与药草之类的种植，对于大型的经济树木及果树类的栽培较少，并且大多限于平面化的耕作利用，虽也出现一些立体设计的栽培，但立体的模式基本限于层架式、其运行与利用效率也不高。

发明内容

本发明目的是针对当前鱼菜共生技术存在的问题与局限性，提供一种立体高效而且光效充分利用，植物品种不受限，又能实现鱼及植物共生共荣的立体高效生产，为鱼菜共生的复合耕作模式走向实用与产业化开拓新模式。

本发明的技术方案是,螺旋梯田式鱼植共生构建方法,其特征是，包括以下步骤：

a螺旋原理的利用，螺旋梯田采用阿基米德螺旋线即等速螺旋，应用该螺旋的几何特点，可以达到创造相同立体空间时，具有最省材料与最节能的效果。更为重要的是螺旋线式的梯田构建，是一种拟自然植物生长的曲线，可以让各层之间达到最佳的光效，让散射光得以充分利用，如植物的叶序及枝的排列大多采用螺旋方式。另外如DNA螺旋结构，也是细胞为了实现小空间内实现更大生化表面积的需求而进化的产物，所以细胞内大多细胞器也都是以螺旋式出现。用于梯田建设模型，可以在相同空间内创造更大的耕作表面积，同时又让光照得以最充分的利用。

b采用CAD软件设计出支撑螺旋梯梯面的钢构网架柱体，再按照预建设的总高、层高层数设计出螺旋梯面及顶罩。螺旋梯田主体由内撑柱、外撑柱及梯面顶罩组成，其中顶罩为漏斗式网架结构，有利于雨水的收集利用，内撑柱内空部份设计为养殖水体。养殖水体建设有采用独立钢构围栏建造与利用内撑柱网架作围栏进行围网铺布建设两种方式。梯面部份设计成顺梯面盘绕的螺旋线式种植槽。

c根据设计出的CAD图作出相应装配图及材料单，装配图对钢构线条进行标码，相同长度为同一数字编码，并整理出材料加工清单位。