CN102415320A - 利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,属于以利用植物为特征的污水处理领域。本发明具体技术方案如下:A.驯化薄荷苗为水生,B.移植,C.栽培管理,D.收割。本发明先改变薄荷的生长环境,采用扦插法把薄荷扦插苗插入漂浮盘的基质内,再把漂浮盘放入驯化池中驯化,通过二十天左右的时间就可由陆生驯化为水生;后利用了入湖河水漂浮栽培薄荷,可降低入湖河水中的氮、磷、钾等养分含量,达到治理入湖河水的目的,有比较好的生态效益;夏季薄荷生长快,有比较大的产量,能带来更大的收益率,用于大规模生产无公害蔬菜或有机蔬菜,有比较好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及以利用植物为特征的污水处理领域,特别是涉及一种利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法。
背景技术
近三十年来,许多湖泊径流区农业生产随着种植业结构的调整,作物结构及布局发生了很大的变化,粮食作物播种面积减少,蔬菜面积迅速增大,有力的促进了区域农村经济的快速发展。蔬菜相对于粮食作物而言,是一种需肥量较大的作物,且复种指数高,这样导致单位土地面积在单位时间内施入的肥料量会大大增加,加上农户的不合理施肥,造成土壤养分结构不平衡,残余养分增加,易随水移动而流入河(沟)中。湖泊径流区有主干河流多条,流入主干河的养分除与农业施肥有关外,还受养殖业、人类生活垃圾及植物残体等多方面的影响,这样随着雨季的到来(雨水冲刷)及灌溉水的排放,势必导致河(沟)水中的养分含量增加,水往低处流,河(沟)水即流入湖泊里,对湖水体造成水体污染(主要是N、P养分的富营养化污染)。
水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其它生物大量死亡的现象。这种现象在河流湖泊中出现称为水华,在海洋中出现称为赤潮。
目前对污染水体综合治理主要有物理法、化学法和生物法,或者是三大类方法的综合使用。其生物法中(1)利用微生物抑制水华,(2)利用动物摄食水华藻类,(3)移植水生植物控制水华藻类,用水生植物控制蓝藻水华就是利用各生物间相生相克的原理,通过改变周围环境条件间接地影响水华藻类的繁殖,提高水体透明度,植物和根区微生物共生,产生协同效应,净化水质,再经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒,达到控制或杀死某些藻类的目的。生物法除藻具有较高的选择性,不会对非水华生物产生影响,而且方法简单,适合于养殖区、水华多发区和高发区的水华防治,是一种极有前景的防治方法。进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法等。
目前水体富营养化治理中用的移植水生植物控制水华藻类主要是水葫芦和水生植物,但水葫芦因其繁殖过快,不易控制、利用价值低下及基本无经济效益。其它治理方法虽能取得一定的生态的效益,但投入的资金大,基本无经济效益。
薄荷,学名:Mentha canadensis L.为唇形科(Labiatae)多年生宿根性草本植物薄荷属(Mentha)的地上部分,是一种有特种经济价值的芳香作物。薄荷具有特殊的芳香、辛辣感和凉感,主要用于牙膏、食品、烟草、酒、清凉饮料、化妆品、香皂的加香;在医药上广泛用于驱风、防腐、消炎、镇痛、止痒、健胃等药品中。全草入药,辛,凉。归肺、肝经,有发散风热,清利咽喉,透疹解毒,疏肝解郁和止痒等功效,适用于感冒发热、头痛、咽喉肿痛、无汗、风火赤眼、风疹、皮肤发痒、疝痛、下痢及瘰疬等症,外用有轻微的止痛作用,用于神经痛等。
发明内容
本发明提供一种利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,即可降低入湖河水中的氮、磷、钾等养分含量取得比较好的生态效益,又可大规模生产无公害蔬菜或有机蔬菜,有很好的经济效益。具体技术方案如下:
A.驯化薄荷苗为水生:
a.驯化池加入营养液,营养液的高度为8~15cm;营养液的配制要求如下:N含量80~120mg/L,P含量30~50mg/L,K含量20~30mg/L,Ca含量30~50mg/L,Mg含量15~30mg/L,B含量0.05~0.10mg/L,Zn含量0.10~0.15mg/L,Cu含量0.05~0.10mg/L,杀菌剂70~90mg/L;
b.装入基质:漂浮盘孔穴装满基质后刮平;基质按体积百分比由以下组分组成:草炭30~40%、腐殖土30~40%、珍珠岩15~25%、蛭石8~12%;装盘时基质水分含量为45~50%;
c.扦插:将扦插苗去除最下一个节的叶片后插入漂浮盘的孔穴基质中,并用基质固定住,再将漂浮盘放入驯化池中;
d.驯化管理:生长环境温度控制在20~30℃,一般5~7天开始生根,生长15~17天后进行炼苗,炼苗2~3天,株高达10~15cm,有5~7苔叶时驯化完成;驯化过程中要注意害虫的防治;
B.移植:栽培池水与流入湖泊的河水相连,栽培池在坝埂高度为50~60cm处有溢水口,多余的池水通过溢水口排入湖泊中;水生蔬菜漂浮种植装置在栽培池中排成平行的若干列,水生蔬菜漂浮种植装置包括漂浮栽培床、限位杆和连接装置,漂浮栽培床为厚1.5~2.5cm的板,板面上开有孔径为1.2~2.0cm的定植孔,孔间距为10~15cm;限位杆沿漂浮栽培床两对边插入水底於泥中固定,漂浮栽培床与限位杆用连接装置连接,且连接装置可沿限位杆轴线自由滑动;将驯化薄荷苗固定在定植孔中,驯化薄荷苗的根部要与池水接触;
C.栽培管理:每4~5天用推网沿两列水生蔬菜漂浮种植装置之间进行搅动,同时清理水面杂物;
D.收割:当薄荷生长至20~25cm时收割,收割时茎基部留4.5~5.5cm。
所述漂浮盘为模压泡沫塑料制成的200孔型漂浮盘、162孔型漂浮盘或150孔型漂浮盘。
所述杀菌剂为甲霜灵锰锌、甲基硫菌灵锰锌或甲霜灵-福美双可湿性粉剂。
所述扦插苗为:选择生长健壮的植株,剪取具有顶端生长点的且带有3~4苔叶的枝条或无顶端生长点的带有2~3苔叶的枝条,要求剪切口成一斜面。
所述漂浮栽培床的材料可为泡沫或塑料。
所述限位杆可为竹杆或木杆。
所述连接装置可为绳套或套箍。
生态效益分析
1.流入湖泊的河水培养的薄荷植株N、P、K含量分析
在雨季,在湖岸栽培池中安装固定设施,利用流入湖泊的河水漂浮种植薄荷,在不施用任何肥料及不使用任何农药的条件下,仅利用河水中的养分,就能促使薄荷根系发达,茎叶旺盛生长,是由于薄荷对N、P、K等养分的吸收力较强所致,因此薄荷生物产量较高(见表1),茎叶鲜重每季按漂浮栽培床种植面积达3920.2千克/亩(干基为560.6千克/亩),茎叶吸收养分量也较大(见表1),茎叶(干基)总N、P、K含量分别达3.176%、0.364%、3.745%。折每季每亩薄荷对总N、P、K的吸收量,按漂浮栽培床种植面积计,分别为35.61千克、4.08千克、41.99千克(见表1),相当于尿素77.4千克、普钙58.4千克、硫酸钾101.3千克;按种植面积占水面面积的50%计,分别为17.80千克、2.04千克、20.99千克(见表1),相当于尿素38.7千克、普钙29.2千克、硫酸钾50.7千克。
表1流入湖泊的河水栽培的薄荷茎叶N、P、K含量
2.漂浮种植薄荷对流入湖泊河水的水溶性N、P、K含量分析
到了雨季,流入湖泊的河水,水溶性N、P、K含量很高,通过对入湖河水的30次监测,水溶性N为4.03-32.89mg/L,平均为13.35mg/L;水溶性P为0.451-2.552mg/L,平均为0.737mg/L;水溶性K为9.11-29.29mg/L,平均为17.93mg/L。
表2薄荷漂浮种植对培养桶内入湖河水养分变化的影响
注:培养桶内径为0.5米,深0.38米,面积为0.20平方米;无机N即水溶性N,为NH4+与NO3-之和。
由于漂浮栽培池的面积较大,也需要时常接纳入湖河水,要对入湖河水养分变化情况进行较准确的分析,受不可抗因素的影响较多,因此采用培养桶漂浮种植方法进行试验分析。试验结果表明,流入湖泊的河水中的养分较高,经过漂浮种植薄荷作物8天后,入湖河水中水溶性N、P、K含量,分别由未种植薄荷前的14.84mg/L、0.434mg/L、20.32mg/L显著下降为2.79mg/L、0.045mg/L、8.33mg/L。说明薄荷对水中N、P、K等养分的吸收力较强,吸收量较大,可有效降低入湖河水中的N、P、K养分含量,对净化入湖河(沟)水具有显著的作用。
3.经济效益分析
从5月10日第一次采收到7月20日已收获4次,每次每平方米种植面积平均采薄荷茎叶1.68千克,根据薄荷生长特性及入河湖沟水情况,到10月底至少还可再采收3次,则每季每平方米种植面积可采收薄荷茎叶11.76千克,折每亩漂浮栽培床种植面积可收获7840.4千克,则每亩水面积(水面种植率50%计)可收获3920.2千克薄荷茎叶,按平均单价3.00元/千克计,每亩水面积(水面种植率50%计)产值可达11761元,扣除成本7297元,纯收入为4464元(见表3)。可见利用入湖河水漂浮种植薄荷,不但生态效益显著,而且经济效益也同样显著。
表3利用流入湖泊河水漂浮种植薄荷经济效益评价
注:固定投入项目中除漂浮栽培床按两年折旧外,其它均按三年折旧;年产薄荷产品销售价按3元/千克计。
有益效果
1.驯化过程中使用漂浮盘便于对驯化植株集中管理,提高工作效率,移植时不损伤根系,缓苗期极短,成活率高。
2.利用了入湖河水,可降低入湖河水中的氮、磷、钾等养分含量,达到治理、净化入湖河水的目的,有比较好的生态效益。
3.定期用推网搅动,以使根区与非根区的养分浓度混匀,更加有利于薄荷旺盛生长。
4.夏季薄荷生长快,有比较大的产量,能带来更大的收益率,用于大规模生产无公害蔬菜或有机蔬菜,有比较好的经济效益。
5.采用薄荷在入湖河水中漂浮栽培,可保证植物生长的一致性,避免传统栽培方式引起的土传病虫害问题。
6.社会效益显著,可提供大量优质蔬菜供应市场、解决部分人员的就业问题、提高农户收入。
附图说明
图1是栽培池布局示意图;
图2是水生蔬菜漂浮种植装置的立体示意图。
具体实施例
实施例1
如图1、图2所示,一种利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,具体技术方案如下:
A.驯化薄荷苗为水生:
a.在塑料大棚内用长宽高分别为40cm、20cm、20cm的空心砖支砌成一定面积的驯化池,池底及四周铺上厚0.1毫米黑色塑料膜。驯化池加入营养液,营养液的高度为8cm;营养液为在自来水中加入硝铵磷肥(30-4-0)、磷酸一铵(10-50-0)、硫酸钾(0-0-50),硝酸钙、硫酸镁、硼酸、硫酸锌、硫酸铜、甲霜灵锰锌配制而成,营养液的N含量80mg/L,P含量30mg/L,K含量20mg/L,Ca含量30mg/L、Mg含量15mg/L,B含量0.05mg/L,Zn含量0.10mg/L,Cu含量0.05mg/L,甲霜灵锰锌70mg/L;
b.装入基质:模压泡沫塑料制成的200孔型漂浮盘孔穴装满基质后刮平;基质按体积百分比由以下组分组成:草炭30%、腐殖土40%、珍珠岩22%、蛭石8%;装盘时基质水分含量为45%;
c.扦插:选择生长健壮的植株,剪取具有顶端生长点的且带有3~4苔叶的枝条为扦插苗,要求剪切口成一斜面。将扦插苗去除最下一个节的叶片后插入漂浮盘的孔穴基质中,并用基质固定住,再将漂浮盘放入驯化池中;
d.驯化管理:塑料大棚内温度控制在20~30℃,一般5~7天开始生根,生长15~17天后揭开塑料大棚的上下放风口进行炼苗,炼苗2~3天,株高达10~15cm,有5~7苔叶时驯化完成;驯化过程中要注意害虫的防治。
B.移植:栽培池1水与流入湖泊的河2水相连,栽培池1在坝埂高度50cm处有溢水口3,多余的池水通过溢水口3排入湖泊4中;水生蔬菜漂浮种植装置5在栽培池1中排成平行的7列,水生蔬菜漂浮种植装置5包括漂浮栽培床6、竹杆7和绳套8,漂浮栽培床6为厚1.5cm的泡沫板,板面上开有孔径为1.2cm的定植孔9,孔间距为10cm;竹杆7沿漂浮栽培床6两对边插入水底於泥中固定,漂浮栽培床6与竹杆7用绳套8连接,且绳套8可沿竹杆7自由滑动;将驯化薄荷苗固定在定植孔9中,驯化薄荷苗的根部要与池水接触。
C.栽培管理:每4天用推网沿两列水生蔬菜漂浮种植装置5之间进行搅动,同时清理水面杂物。
D.收割:当薄荷生长至20~25cm时收割,收割时茎基部留4.5cm。
实施例2
一种利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,具体技术方案如下:
A.驯化薄荷苗为水生:
a.在塑料小拱棚内用长宽高分别为40cm、20cm、20cm的空心砖支砌成一定面积的驯化池,池底及四周铺上厚0.12毫米黑色塑料膜。驯化池加入营养液,营养液的高度为11cm;营养液为在地下水中加入硝铵磷肥(30-4-0)、磷酸一铵(10-50-0)、硫酸钾(0-0-50),硝酸钙、硫酸镁、硼酸、硫酸锌、硫酸铜、甲霜灵锰锌配制而成,营养液的N含量100mg/L,P含量40mg/L,K含量25mg/L,Ca含量40mg/L、Mg含量22mg/L,B含量0.07mg/L,Zn含量0.12mg/L,Cu含量0.07mg/L,甲霜灵锰锌80mg/L;
b.装入基质:模压泡沫塑料制成的162孔型漂浮盘孔穴装满基质后刮平;基质按体积百分比由以下组分组成:草炭35%、腐殖土35%、珍珠岩20%、蛭石10%;装盘时基质水分含量为48%;
c.扦插:选择生长健壮的植株,剪取无顶端生长点的带有2~3苔叶的枝条为扦插苗,要求剪切口成一斜面。将扦插苗去除最下一个节的叶片后插入漂浮盘的孔穴基质中,并用基质固定住,再将漂浮盘放入驯化池中;
d.驯化管理:塑料小拱棚内温度控制在20~30℃,一般5~7天开始生根,生长15~17天后揭开塑料小拱棚的上下放风口进行炼苗,炼苗2~3天,株高达10~15cm,有5~7苔叶时驯化完成;驯化过程中要注意害虫的防治。
B.移植:栽培池水与流入湖泊的河水相连,栽培池在坝埂高度55cm处有溢水口,多余的池水通过溢水口排入湖泊中;水生蔬菜漂浮种植装置在栽培池中排成平行的10列,水生蔬菜漂浮种植装置包括漂浮栽培床、木杆和套箍,漂浮栽培床为厚2.0cm的泡沫板,板面上开有孔径为1.8cm的定植孔,孔间距为12cm;木杆沿漂浮栽培床两对边插入水底於泥中固定,漂浮栽培床与木杆用套箍连接,且套箍可沿木杆自由滑动;将驯化薄荷苗固定在定植孔中,驯化薄荷苗的根部要与池水接触。
C.栽培管理:每5天用推网沿两列水生蔬菜漂浮种植装置之间进行搅动,同时清理水面杂物。
D.收割:当薄荷生长至20~25cm时收割,收割时茎基部留5.0cm。
实施例3
一种利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,具体技术方案如下:
A.驯化薄荷苗为水生:
a.在温室内用长宽高分别为40cm、20cm、20cm的空心砖支砌成一定面积的驯化池,池底及四周铺上厚0.1毫米黑色塑料膜。驯化池加入营养液,营养液的高度为15cm;营养液为在河水中加入硝铵磷肥(30-4-0)、磷酸一铵(10-50-0)、硫酸钾(0-0-50),硝酸钙、硫酸镁、硼酸、硫酸锌、硫酸铜、甲霜灵锰锌配制而成,营养液的N含量120mg/L,P含量50mg/L,K含量30mg/L,Ca含量50mg/L、Mg含量30mg/L,B含量0.10mg/L,Zn含量0.15mg/L,Cu含量0.10mg/L,甲霜灵锰锌90mg/L;
b.装入基质:模压泡沫塑料制成的150孔型漂浮盘孔穴装满基质后刮平;基质按体积百分比由以下组分组成:草炭40%、腐殖土30%、珍珠岩18%、蛭石12%;装盘时基质水分含量为50%;
c.扦插:选择生长健壮的植株,剪取具有顶端生长点的且带有3~4苔叶的枝条为扦插苗,要求剪切口成一斜面。将扦插苗去除最下一个节的叶片后插入漂浮盘的孔穴基质中,并用基质固定住,再将漂浮盘放入驯化池中;
d.驯化管理:温室内温度控制在20~30℃,一般5~7天开始生根,生长15~17天后揭开塑料大棚的上下放风口进行炼苗,炼苗2~3天,株高达10~15cm,有5~7苔叶时驯化完成;驯化过程中要注意害虫的防治。
B.移植:栽培池水与流入湖泊的河水相连,栽培池在坝埂高度60cm处有溢水口,多余的池水通过溢水口排入湖泊中;水生蔬菜漂浮种植装置在栽培池中排成平行的12列,水生蔬菜漂浮种植装置包括漂浮栽培床、竹杆和绳套,漂浮栽培床为厚2.5cm的中空塑料板,板面上开有孔径为2.0cm的定植孔,孔间距为15cm;竹杆沿漂浮栽培床两对边插入水底於泥中固定,漂浮栽培床与竹杆用绳套连接,且绳套可沿竹杆自由滑动;将驯化薄荷苗固定在定植孔中,驯化薄荷苗的根部要与池水接触。
C.栽培管理:每4天用推网沿两列水生蔬菜漂浮种植装置之间进行搅动,同时清理水面杂物。
D.收割:当薄荷生长至20~25cm时收割,收割时茎基部留5.5cm。
Claims (10)
1.一种利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,具体技术方案如下:
A.驯化薄荷苗为水生:
a.驯化池加入营养液,营养液的高度为8~15cm;营养液的配制要求如下:N含量80~120mg/L,P含量30~50mg/L,K含量20~30mg/L,Ca含量30~50mg/L,Mg含量15~30mg/L,B含量0.05~0.10mg/L,Zn含量0.10~0.15mg/L,Cu含量0.05~0.10mg/L,杀菌剂70~90mg/L;
b.装入基质:漂浮盘孔穴装满基质后刮平;基质按体积百分比由以下组分组成:草炭30~40%、腐殖土30~40%、珍珠岩15~25%、蛭石8~12%;装盘时基质水分含量为45~50%;
c.扦插:将扦插苗去除最下一个节的叶片后插入漂浮盘的孔穴基质中,并用基质固定住,再将漂浮盘放入驯化池中;
d.驯化管理:生长环境温度控制在20~30℃,一般5~7天开始生根,生长15~17天后进行炼苗,炼苗2~3天,株高达10~15cm,有5~7苔叶时驯化完成;驯化过程中要注意害虫的防治;
B.移植:栽培池(1)水与流入湖泊的河(2)水相连,栽培池(1)在坝埂高度为50~60cm处有溢水口(3),多余的池水通过溢水口(3)排入湖泊(4)中;水生蔬菜漂浮种植装置(5)在栽培池(1)中排成平行的若干列,水生蔬菜漂浮种植装置(5)包括漂浮栽培床(6)、限位杆(7)和连接装置(8),漂浮栽培床(6)为厚1.5~2.5cm的板,板面上开有孔径为1.2~2.0cm的定植孔(9),孔间距为10~15cm;限位杆(7)沿漂浮栽培床(6)两对边插入水底於泥中固定,漂浮栽培床(6)与限位杆(7)用连接装置(8)连接,且连接装置(8)可沿限位杆(7)轴线自由滑动;将驯化薄荷苗固定在定植孔(9)中,驯化薄荷苗的根部要与池水接触;
C.栽培管理:每4~5天用推网沿两列水生蔬菜漂浮种植装置(5)之间进行搅动,同时清理水面杂物;
D.收割:当薄荷生长至20~25cm时收割,收割时茎基部留4.5~5.5cm。
2.根据权利要求1利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,其特征为所述漂浮盘为模压泡沫塑料制成的200孔型漂浮盘、162孔型漂浮盘或150孔型漂浮盘。
3.根据权利要求1利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,其特征为所述杀菌剂为甲霜灵锰锌、甲基硫菌灵锰锌或甲霜灵-福美双可湿性粉剂。
4.根据权利要求2利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,其特征为所述杀菌剂为甲霜灵锰锌、甲基硫菌灵锰锌或甲霜灵-福美双可湿性粉剂。
5.根据权利要求1-4其中的任意一项利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,其特征为所述扦插苗为:选择生长健壮的植株,剪取具有顶端生长点的且带有3~4苔叶的枝条或无顶端生长点的带有2~3苔叶的枝条,要求剪切口成一斜面。
6.根据权利要求1-4其中的任意一项利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,其特征是所述漂浮栽培床(6)的材料可为泡沫或塑料。
7.根据权利要求5利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,其特征是所述漂浮栽培床(6)的材料可为泡沫或塑料。
8.根据权利要求1-4其中的任意一项利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,其特征是所述限位杆(7)可为竹杆或木杆。
9.根据权利要求5利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,其特征是所述限位杆(7)可为竹杆或木杆。
10.根据权利要求1-4其中的任意一项利用入湖河水漂浮栽培薄荷的方法,其特征是所述连接装置(8)可为绳套或套箍。
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