[发明专利]一种生物膜有机水耕种植系统及其操作方法

说明书

本发明公开了一种生物膜有机水耕种植系统，包含蓄水缸（3）和蔬菜培植床（5），其特征在于：厌氧发酵缸（1）与细菌培养缸（2）通过管道连通，菌膜沉淀缸（4）下部通过管道与细菌培养缸（2）上部连通，菌膜沉淀缸（4）上部与蓄水缸（3）通过管道连通，蔬菜培植床（5）两端分别与蓄水缸（3）连通，所述的蓄水缸（3）内放置生物填料；所述的厌氧发酵缸（1）中放置发酵液。本发明解决农业种植现有技术中存在的亩产低、人力繁重、水资源浪费、条件严苛、污染环境等问题。在现有的鱼菜共生等有机水耕基础上，解决产量不稳定，系统营养，水质平衡难控制等问题，并大幅度减少基础建设投入与能源消耗。

技术领域

本发明涉及一种生物膜有机水耕种植系统及其操作方法，属于绿色农业领域。

背景技术

面对资源匮乏,污染严重,全球各地都在响应多加利用可再生资源。许多化肥原料为矿石，近年来的大量开采令这些资源开始枯竭。同时,制造化肥的过程中会消耗能源，不慎使用化肥跟农药更会污染水源，影响生态。有机种植是一种在生产中不使用化学合成的肥料、农药、生长调节剂，也不采用基因工程和离子辐射技术，是遵循自然规律，通过回收利用有机物与农业废弃物,采取农作、物理和生物的方法来培肥土壤,防治病虫害，以获得安全的生物及其产物的农业生产体系。另外，有机肥料在被细菌分解时，除了提供基本营养元素外，还产生丰富的自然生长激素与有机产物，现今科学研究对这些产物在作物生长，抗病能力等作用认知很少，而这些都是化学肥料无法媲美。

。但是传统有机种植存在产量低、病虫害严重、大量消耗人力等问题。

化肥水耕，俗称水培。为无土栽培的方式之一。其特点是完全不需要土壤，而将植物生长所需的各种养分，依其需要量调配成培养液，供作物吸收利用，其栽种植物的方法是先把营养液溶解在水中，再利用水泵输送营养液给栽种的植物。营养液在栽培槽内通过水泵自行循环流动。每条栽培槽表面盖上带孔的盖板，在孔内放置栽种的植物和小杯，植物的根部浸在营养中生长。水耕栽培的作物生长迅速、产量大而稳定、可应用自动化设备以节省人力：这是水耕栽培最大的优点，但需要提供良好的生长环境，例如要有适当的温度及日照，夏季温室的高温都将影响作物的生长；水耕栽培减少植物病原菌的来源。但是水耕栽培的营养液或基质使用数次后，由于作物根部分泌物的大量释放、盐分累计，不易种出优良的产品，于是需要弃置。不当的弃置也可能造成环境污染，尤其是大量使用过的营养液被弃置。另外，由于没有生态系统，化学水耕需要绝对干净的培植环境，因为病菌一旦侵入就会在没有其他细菌约束的环境下大量繁殖，随着水流传染整个培植系统，最常见的为根腐病，可造成超过90%的收成损失。结合水耕系统与有机种植,即有机水耕，可解决有机种植的产量瓶颈、减少人力投入,又可避免水耕里使用的化肥,利用微生物克服病害。目前最成功而广而人知的有机水耕方法为鱼菜共生，鱼菜共生虽然是一个很好的有机水耕系统，但在实际的操作上常出现很多问题。这些因素造成鱼菜共生产量不稳定，系统平衡难控制，与经济效益较低等问题。

鱼与蔬菜的生长需求不同，鱼菜共生是在鱼和菜之间取得一个水生环境取得平衡点，比如说鱼的适合pH在6.5至8之间，而蔬菜则在5.5-7之间，如果要取得平衡则要把pH长期维持在6.5-7之间，但实际上很难做到，因为水里有不少有机物与有机物的氧化作用与硝化作用等，这些都会影响水的酸碱值，0.5pH的浮动范围很难掌控。

鱼菜共生的营养来源来自鱼粪，而鱼的营养需求不同于菜，鱼食里常常是蛋白质过高(造成氮肥过高)，钾，镁，钙等偏少，造成蔬菜营养吸收不平衡。目前业界的解决方法是大量饲养鱼让偏低的肥料元素维持基本的量，或添加化合物弥补蔬菜的需求。这两种方法都有缺点，前者造成成本上升，后者不符合有机生产标准。

鱼菜共生系统一般用水缸连接气泵实现密集式的养鱼，在把鱼水与菜床连接，使鱼水循环。密集型养鱼消耗更多能源，需要建设设施，成本更高，密集型淡水鱼养殖经济效益低；另外由于养鱼密度高，鱼容易生病，鱼一旦死亡，就会造成系统停顿，蔬菜也受到影响。

发明内容