CN109122015A - 一种高效循环生态农业*** - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种高效循环生态农业***，属于农业技术领域，该***包括微生物发酵单元、食用菌栽培单元、生物基质生产单元、种苗种植单元、水产养殖单元、温室蔬菜栽培单元、果树种植单元。七大生态农业单元实现了高效循环生态农业高投入高产出、实现了农业废弃物的资源化利用、实现了产业链循环经济模式、实现了农产品可溯源和智能化管理，解决了目前各农业板块分割严重，各自为政，行业间的资源不能互补利用，特别是大棚栽培主要采用地面栽培方式，很少采用无土基质栽培***，没有完整温室内部栽培***，而且绝大多数畜禽粪便没有被作为一种资源利用，随意丢弃或者排放到自然环境中，对生态环境造成了极大的影响的技术问题。

Description

一种高效循环生态农业***
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体涉及一种高效循环生态农业***。
背景技术
生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化高效农业。生态农业要求把发展粮食与多种经济作物生产，发展大田种植与林业、牧业、副业、渔业，发展大农业与第二、三产业结合起来，利用传统农业精华和现代科技成果，通过人工设计生态工程、协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性循环，生态、经济、社会三大效益的统一。生态农业以发展低碳农业为抓手，精心打造现代农业园区，提升特色产业档次，推进基础设施建设，有力促进了农业增效，农民增收，促进低碳循环农业的发展。目前生态农业具体地缺点包括：目前大棚主要采用地面栽培方式，很少采用无土基质栽培***，没有完整温室内部栽培***，从而导致无法充分发挥温室大棚应有的功能，无法在产品产量和质量上获得提升；绝大多数畜禽粪便没有被作为一种资源利用，随意丢弃或者排放到自然环境中，使一部分资源变为污染源，对生态环境造成了极大的影响；各农业板块分割严重，各自为政，行业间的资源不能互补利用。
发明内容
（1）技术方案
本发明为了克服现有技术的不足之处，提供一种高效循环生态农业***，该***包括微生物发酵单元、食用菌栽培单元、生物基质生产单元、种苗种植单元、水产养殖单元、温室蔬菜栽培单元、果树种植单元；
所述微生物发酵单元包括生猪大栏养殖屋、猪栏舍、猪舍环境自动化控制装置、微喷消毒***、益生菌饲料自动饲喂***、益生菌添加自动饮水***、原位发酵床；所述生猪大栏养殖屋采用可分隔式通栏和钢架结构建造，利用彩钢瓦覆顶，加装泡沫板层保温隔热，屋顶外装无动力风机，屋顶内加装轴流风机促进猪舍内空气流通，纵向墙面采用可调卷帘封闭，横向墙面安装水帘和散热风机，地面水泥硬化，所述猪栏舍纵向各设1.5米宽采食台，并且采食台设有全自动喂料***，所述猪舍环境自动化控制装置包括光强、温度、水量、湿度、风量环境因子调控模块，所述微喷消毒***利用芽胞杆菌杀菌，通过自动化微喷***进行周期性的环境病害生物防治，所述益生菌饲料自动饲喂***采用益生菌添加到饲料中，并且通过自动饲喂***实现猪饲喂养的全程，所述益生菌添加自动饮水***利用芽胞杆菌益生菌添加到猪饮用水中，实现自动饮水控制，所述原位发酵床设在所述猪栏舍的底部，最终利用微生物垫料发酵生产出生物肥料，所述微生物垫料包括椰糠、谷壳、锯末、刨花、玉米蕊块和玉米秸秆，并且所述椰糠为纤维条状，所述谷壳无需粉碎，并进行粪尿原位生产人工腐殖质；
所述微生物发酵单元生产的生物肥料通过输送机构转运至所述食用菌栽培单元中，所述食用菌栽培单元以微生物发酵单元的发酵垫料为主要生产原材料，采用模拟生态环境、智能化控制、自动化机械作业于一体的生产方式，所述食用菌栽培单元生产后的下脚料回笼所述生物基质生产单元综合利用；食用菌工厂化生产产生的下脚料含有丰富的粗纤维和粗蛋白，添加适量鸡粪、猪粪等很容易发酵，是制作有机肥的很好的原料，用食用菌废料能够生产出符合国家标准的生物有机肥。
所述生物基质生产单元包括生物肥料自发热隧道发酵装置、生物基质自动配方装置、自动包装检验装置和自动化生产线，所述猪栏舍的原位发酵腐熟垫料，经过隧道自发热发酵装置无害化处理和发酵，针对不同作物的生长需求调整配方并接种生防菌进行固体发酵，生产专用生物基质用于所述种苗种植单元、所述温室蔬菜栽培单元、所述果树种植单元栽培，所述自动化生产线首先对腐熟垫料进行一次发酵，利用微生物发酵自身产热消毒，在不使用外部供热的条件下实现无害化处理，然后再接种生防菌进行二次发酵，并且所述自动化生产线包括自动配料单元、混合单元、破碎单元、发酵单元、干燥单元、造粒单元、筛分单元、包装单元、机器人码垛单元和缠绕单元，并通过自动化集成***实现各生产阶段所有参数的计算机自动控制与数据采集；自动配料单元主要用于生物基质分类和定量分配，然后输送给混合单元进行搅拌混合，倘若生物质物料体积过大也可以先输送给破碎单元进行细化，细化后输送至发酵单元进行固体发酵，发酵完成后进行干燥，之后再进行筛分结块的物料，随后码垛进一步干燥，最后造粒包装入库。
所述种苗种植单元包括电动顶部蝶式开窗***、侧部电动自然通风***、高压喷雾降温***、电动内遮阳***、天然气加温及二氧化碳施肥***、轴流风机空气循环***、封闭式防虫***、温光湿二氧化碳监测***、出入口空气净化***，所述电动顶部蝶式开窗***、所述侧部电动自然通风***、所述高压喷雾降温***、所述电动内遮阳***、所述天然气加温及二氧化碳施肥***、所述轴流风机空气循环***、所述封闭式防虫***、所述温光湿二氧化碳监测***、所述出入口空气净化***均由计算机联动自动控制；
所述水产养殖单元包括家庭农场生产型标准化池、水体污染监测及污染处理设备、水产养殖生物过滤装置、水产养殖自动化增氧装置、水产养殖自动化投饲装置、水产养殖自动化捕捞装置，并且所述水产养殖单元以水产养殖与作物营养薄膜栽培耦合方法生产，水产养殖与作物营养薄膜栽培耦合方法生产是指利用鱼类***物及富营养化养殖废水进行水生蔬菜生产，结合水净化工艺处理，从而达到水体净化，从新利于到养殖使用。
所述生物基质生产单元生产专用的生物基质通过自动输送机构输送至所述种苗种植单元、所述温室蔬菜栽培单元、所述果树种植单元、所述食用菌栽培单元和所述微生物发酵单元中，所述微生物发酵单元生产的生物肥料通过输送机构转运至所述食用菌栽培单元或所述果树种植单元栽培中，所述种苗种植单元培育后的树苗直接通过自动输送结构转运至所述果树种植单元中进一步栽培，所述水产养殖单元能够作为所述果树种植单元和所述温室蔬菜栽培单元的水源，所述自动输送机构集中连接至中央控制室的控制器中，采用分布式控制***自动化控制。分布式控制***是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机***，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便，是通用的现有技术。
目前大棚主要采用地面栽培方式，很少采用无土基质栽培***，没有完整温室内部栽培***，从而导致无法充分发挥温室大棚应有的功能，无法在产品产量和质量上获得提升，所以所述温室蔬菜栽培单元和所述果树种植单元的主体结构采用模块化装配式工艺建造，所述温室蔬菜栽培单元和所述果树种植单元包括计算机自动控制***、自然通风降温***、微喷曝气降温***、水肥一体化***、基质栽培***、营养液膜栽培***、配套育苗***和水质净化***，所述自然通风降温***、微喷曝气降温***、水肥一体化***、基质栽培***、营养液膜栽培***、配套育苗***和水质净化***由计算机自动控制***调配控制。微喷曝气降温***利用折射加旋转方式将水喷酒到作物枝叶等区域的灌水形式，微喷的工作压力低，流量小，既可以增加土壤水分，又能提高空气湿度，起到调节局部小气候的功效。营养液膜栽培***是将作物根系一部分浸在浅层营养液中，另一部分则暴露于种植槽内湿空气之中，由于维持浅层的营养液在根系周围循环流动，很好地解决了水培中空气不足的矛盾。
进一步地，所述种苗种植单元还包括水肥一体化***、全自动蔬菜种苗播种生产线、智能催芽箱、自动嫁接机器人、嫁接苗创口愈合室、穴盘轨道搬运传送***、育苗基质配方及生产装备、蔬菜种苗质量控制体系。
进一步地，所述自动化生产线首先对腐熟垫料进行一次发酵，利用微生物发酵自身产热的温度在70~80℃之间。
进一步地，所述微生物发酵单元中的猪栏舍内部的温度为28~30℃，湿度为60~80%，光照强度为300~320lux，二氧化碳浓度稳定在520~530ppm，优选地，所述微生物发酵单元中的猪栏舍内部的温度为29℃，湿度为75%，光照强度为305lux，二氧化碳浓度稳定在525ppm
进一步地，所述生猪大栏养殖屋的单位面积不低于2000m2，所述原位发酵床的饲养面积不低于1800m2。
（2）有益效果
本发明的有益效果：相比于现有技术，本发明提供一种高效循环生态农业***，该***包括微生物发酵单元、食用菌栽培单元、生物基质生产单元、种苗种植单元、水产养殖单元、温室蔬菜栽培单元、果树种植单元。七大生态农业单元实现了高效循环生态农业高投入高产出、实现了农业废弃物的资源化利用、实现了产业链循环经济模式、实现了农产品可溯源和智能化管理，解决了目前各农业板块分割严重，各自为政，行业间的资源不能互补利用，特别是大棚栽培主要采用地面栽培方式，很少采用无土基质栽培***，没有完整温室内部栽培***，而且绝大多数畜禽粪便没有被作为一种资源利用，随意丢弃或者排放到自然环境中，对生态环境造成了极大的影响的技术问题。
附图说明
图1是本发明的高效循环生态农业***的总体框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明实施例中的技术方案进行进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
如图1，本实施例提供一种高效循环生态农业***，该***包括微生物发酵单元、食用菌栽培单元、生物基质生产单元、种苗种植单元、水产养殖单元、温室蔬菜栽培单元、果树种植单元；
所述微生物发酵单元包括生猪大栏养殖屋、猪栏舍、猪舍环境自动化控制装置、微喷消毒***、益生菌饲料自动饲喂***、益生菌添加自动饮水***、原位发酵床；所述生猪大栏养殖屋采用可分隔式通栏和钢架结构建造，利用彩钢瓦覆顶，加装泡沫板层保温隔热，屋顶外装无动力风机，屋顶内加装轴流风机促进猪舍内空气流通，纵向墙面采用可调卷帘封闭，横向墙面安装水帘和散热风机，地面水泥硬化，所述猪栏舍纵向各设1.5米宽采食台，并且采食台设有全自动喂料***，所述猪舍环境自动化控制装置包括光强、温度、水量、湿度、风量环境因子调控模块，所述微喷消毒***利用芽胞杆菌杀菌，通过自动化微喷***进行周期性的环境病害生物防治，所述益生菌饲料自动饲喂***采用益生菌添加到饲料中，并且通过自动饲喂***实现猪饲喂养的全程，所述益生菌添加自动饮水***利用芽胞杆菌益生菌添加到猪饮用水中，实现自动饮水控制，所述原位发酵床设在所述猪栏舍的底部，最终利用微生物垫料发酵生产出生物肥料，所述微生物垫料包括椰糠、谷壳、锯末、刨花、玉米蕊块和玉米秸秆，并且所述椰糠为纤维条状，所述谷壳无需粉碎，并进行粪尿原位生产人工腐殖质；
所述微生物发酵单元生产的生物肥料通过输送机构转运至所述食用菌栽培单元中，所述食用菌栽培单元以微生物发酵单元的发酵垫料为主要生产原材料，采用模拟生态环境、智能化控制、自动化机械作业于一体的生产方式，所述食用菌栽培单元生产后的下脚料回笼所述生物基质生产单元综合利用，而食用菌工厂化生产产生的下脚料含有丰富的粗纤维和粗蛋白，添加适量鸡粪、猪粪等很容易发酵，是制作有机肥的很好的原料，用食用菌废料能够生产出符合国家标准的生物有机肥。
所述生物基质生产单元包括生物肥料自发热隧道发酵装置、生物基质自动配方装置、自动包装检验装置和自动化生产线，所述猪栏舍的原位发酵腐熟垫料，经过隧道自发热发酵装置无害化处理和发酵，针对不同作物的生长需求调整配方并接种生防菌进行固体发酵，生产专用生物基质用于所述种苗种植单元、所述温室蔬菜栽培单元、所述果树种植单元栽培，所述自动化生产线首先对腐熟垫料进行一次发酵，利用微生物发酵自身产热消毒，在不使用外部供热的条件下实现无害化处理，然后再接种生防菌进行二次发酵，并且所述自动化生产线包括自动配料单元、混合单元、破碎单元、发酵单元、干燥单元、造粒单元、筛分单元、包装单元、机器人码垛单元和缠绕单元，并通过自动化集成***实现各生产阶段所有参数的计算机自动控制与数据采集；自动配料单元主要用于生物基质分类和定量分配，然后输送给混合单元进行搅拌混合，倘若生物质物料体积过大也可以先输送给破碎单元进行细化，细化后输送至发酵单元进行固体发酵，发酵完成后进行干燥，之后再进行筛分结块的物料，随后码垛进一步干燥，最后造粒包装入库。
所述种苗种植单元包括电动顶部蝶式开窗***、侧部电动自然通风***、高压喷雾降温***、电动内遮阳***、天然气加温及二氧化碳施肥***、轴流风机空气循环***、封闭式防虫***、温光湿二氧化碳监测***、出入口空气净化***，所述电动顶部蝶式开窗***、所述侧部电动自然通风***、所述高压喷雾降温***、所述电动内遮阳***、所述天然气加温及二氧化碳施肥***、所述轴流风机空气循环***、所述封闭式防虫***、所述温光湿二氧化碳监测***、所述出入口空气净化***均由计算机联动自动控制。
所述生物基质生产单元生产专用的生物基质通过自动输送机构输送至所述种苗种植单元、所述温室蔬菜栽培单元、所述果树种植单元、所述食用菌栽培单元和所述微生物发酵单元中，所述微生物发酵单元生产的生物肥料通过输送机构转运至所述食用菌栽培单元或所述果树种植单元栽培中，所述种苗种植单元培育后的树苗直接通过自动输送结构转运至所述果树种植单元中进一步栽培，所述水产养殖单元能够作为所述果树种植单元和所述温室蔬菜栽培单元的水源，所述自动输送机构集中连接至中央控制室的控制器中，采用分布式控制***自动化控制。
所述水产养殖单元包括家庭农场生产型标准化池、水体污染监测及污染处理设备、水产养殖生物过滤装置、水产养殖自动化增氧装置、水产养殖自动化投饲装置、水产养殖自动化捕捞装置，并且所述水产养殖单元以水产养殖与作物营养薄膜栽培耦合方法生产。水产养殖与作物营养薄膜栽培耦合方法生产是指利用鱼类***物及富营养化养殖废水进行水生蔬菜生产，结合水净化工艺处理，从而达到水体净化，从新利于到养殖使用。本实施例设计家庭农场生产型标准化池，水体污染监测及污染处理技术与设备，水产养殖生物过滤装置、水产养殖自动化机械设备，特种水产品种及专用饲料及配套养殖技术，水产养殖与作物营养薄膜栽培耦合技术。示范样板建设面积4000平方，饲养优质石斑鱼，总投资1000万元，3~5人管理，年产量100吨，产值1500万元。
目前大棚主要采用地面栽培方式，很少采用无土基质栽培***，没有完整温室内部栽培***，从而导致无法充分发挥温室大棚应有的功能，无法在产品产量和质量上获得提升，所以所述温室蔬菜栽培单元和所述果树种植单元的主体结构采用模块化装配式工艺建造，所述温室蔬菜栽培单元和所述果树种植单元包括计算机自动控制***、自然通风降温***、微喷曝气降温***、水肥一体化***、基质栽培***、营养液膜栽培***、配套育苗***和水质净化***。营养液膜栽培***是将作物根系一部分浸在浅层营养液中，另一部分则暴露于种植槽内湿空气之中，由于维持浅层的营养液在根系周围循环流动，很好地解决了水培中空气不足的矛盾。
所述种苗种植单元还包括水肥一体化***、全自动蔬菜种苗播种生产线、智能催芽箱、自动嫁接机器人、嫁接苗创口愈合室、穴盘轨道搬运传送***、育苗基质配方及生产装备、蔬菜种苗质量控制体系。所述自动化生产线首先对腐熟垫料进行一次发酵，利用微生物发酵自身产热的温度在70~80℃之间。所述微生物发酵单元中的猪栏舍内部的温度为29℃，湿度为75%，光照强度为305lux，二氧化碳浓度稳定在525ppm。所述生猪大栏养殖屋的单位面积为2000m2，所述原位发酵床的饲养面积为1800m2。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种高效循环生态农业***，其特征在于，该***包括微生物发酵单元、食用菌栽培单元、生物基质生产单元、种苗种植单元、水产养殖单元、温室蔬菜栽培单元、果树种植单元；
所述微生物发酵单元包括生猪大栏养殖屋、猪栏舍、猪舍环境自动化控制装置、微喷消毒***、益生菌饲料自动饲喂***、益生菌添加自动饮水***、原位发酵床；所述生猪大栏养殖屋采用可分隔式通栏和钢架结构建造，利用彩钢瓦覆顶，加装泡沫板层保温隔热，屋顶外装无动力风机，屋顶内加装轴流风机促进猪舍内空气流通，纵向墙面采用可调卷帘封闭，横向墙面安装水帘和散热风机，地面水泥硬化，所述猪栏舍纵向各设1.5米宽采食台，并且采食台设有全自动喂料***，所述猪舍环境自动化控制装置包括光强、温度、水量、湿度、风量环境因子调控模块，所述微喷消毒***利用芽胞杆菌杀菌，通过自动化微喷***进行周期性的环境病害生物防治，所述益生菌饲料自动饲喂***采用益生菌添加到饲料中，并且通过自动饲喂***实现猪饲喂养的全程，所述益生菌添加自动饮水***利用芽胞杆菌益生菌添加到猪饮用水中，实现自动饮水控制，所述原位发酵床设在所述猪栏舍的底部，最终利用微生物垫料发酵生产出生物肥料，所述微生物垫料包括椰糠、谷壳、锯末、刨花、玉米蕊块和玉米秸秆，并且所述椰糠为纤维条状，所述谷壳无需粉碎，并进行粪尿原位生产人工腐殖质；
所述微生物发酵单元生产的生物肥料通过输送机构转运至所述食用菌栽培单元中，所述食用菌栽培单元以微生物发酵单元的发酵垫料为主要生产原材料，采用模拟生态环境、智能化控制、自动化机械作业于一体的生产方式，所述食用菌栽培单元生产后的下脚料回笼所述生物基质生产单元综合利用；
所述生物基质生产单元包括生物肥料自发热隧道发酵装置、生物基质自动配方装置、自动包装检验装置和自动化生产线，所述猪栏舍的原位发酵腐熟垫料，经过隧道自发热发酵装置无害化处理和发酵，针对不同作物的生长需求调整配方并接种生防菌进行固体发酵，生产专用生物基质用于所述种苗种植单元、所述温室蔬菜栽培单元、所述果树种植单元栽培，所述自动化生产线首先对腐熟垫料进行一次发酵，利用微生物发酵自身产热消毒，在不使用外部供热的条件下实现无害化处理，然后再接种生防菌进行二次发酵，并且所述自动化生产线包括自动配料单元、混合单元、破碎单元、发酵单元、干燥单元、造粒单元、筛分单元、包装单元、机器人码垛单元和缠绕单元，并通过自动化集成***实现各生产阶段所有参数的计算机自动控制与数据采集；
所述种苗种植单元包括电动顶部蝶式开窗***、侧部电动自然通风***、高压喷雾降温***、电动内遮阳***、天然气加温及二氧化碳施肥***、轴流风机空气循环***、封闭式防虫***、温光湿二氧化碳监测***、出入口空气净化***，所述电动顶部蝶式开窗***、所述侧部电动自然通风***、所述高压喷雾降温***、所述电动内遮阳***、所述天然气加温及二氧化碳施肥***、所述轴流风机空气循环***、所述封闭式防虫***、所述温光湿二氧化碳监测***、所述出入口空气净化***均由计算机联动自动控制；
所述水产养殖单元包括家庭农场生产型标准化池、水体污染监测及污染处理设备、水产养殖生物过滤装置、水产养殖自动化增氧装置、水产养殖自动化投饲装置、水产养殖自动化捕捞装置，并且所述水产养殖单元以水产养殖与作物营养薄膜栽培耦合方法生产；
所述温室蔬菜栽培单元和所述果树种植单元的主体结构采用模块化装配式工艺建造，所述温室蔬菜栽培单元和所述果树种植单元包括计算机自动控制***、自然通风降温***、微喷曝气降温***、水肥一体化***、基质栽培***、营养液膜栽培***、配套育苗***和水质净化***；
所述生物基质生产单元生产专用的生物基质通过自动输送机构输送至所述种苗种植单元、所述温室蔬菜栽培单元、所述果树种植单元、所述食用菌栽培单元和所述微生物发酵单元中，所述微生物发酵单元生产的生物肥料通过输送机构转运至所述食用菌栽培单元或所述果树种植单元栽培中，所述种苗种植单元培育后的树苗直接通过自动输送结构转运至所述果树种植单元中进一步栽培，所述水产养殖单元能够作为所述果树种植单元和所述温室蔬菜栽培单元的水源，所述自动输送机构集中连接至中央控制室的控制器中，采用分布式控制***自动化控制。
2.根据权利要求1所述的一种高效循环生态农业***，其特征在于，所述种苗种植单元还包括水肥一体化***、全自动蔬菜种苗播种生产线、智能催芽箱、自动嫁接机器人、嫁接苗创口愈合室、穴盘轨道搬运传送***、育苗基质配方及生产装备、蔬菜种苗质量控制体系。
3.根据权利要求1所述的一种高效循环生态农业***，其特征在于，所述自动化生产线首先对腐熟垫料进行一次发酵，利用微生物发酵自身产热的温度在70~80℃之间。
4.根据权利要求1所述的一种高效循环生态农业***，其特征在于，所述微生物发酵单元中的猪栏舍内部的温度为28~30℃，湿度为60~80%，光照强度为300~320lux，二氧化碳浓度稳定在520~530ppm。
5.根据权利要求1所述的一种高效循环生态农业***，其特征在于，所述生猪大栏养殖屋的单位面积不低于2000m2，所述原位发酵床的饲养面积不低于1800m2。
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