CN103931418A - 一种植物模块化生态栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种植物模块化生态栽培方法，将植物栽植在栽培模块中，所用栽培介质、灌溉用水没有被污染，不使用有有害残留的农药，不使用任何化学合成的肥料，里面的物质不会渗漏出去、外面的物质不会渗透进来，除保留的生长位置外，所有栽培模块没有包裹的表面均被遮盖。在此基础上，设有贮水装置或贮水层、采用便于移动及便于实施针对栽培模块包裹部分的栽培及管理措施的结构或附加相应的辅助装置、采用透气的材料或透气的结构或可自然解体的材料或结构，等等。本方法将保水保肥的模块化栽培与生态绿色栽培很好的结合起来，使生态绿色栽培不再受土地、水源等的限制，并可减少大气、气候等的不利影响，更加适合于推广应用，从而惠及更多的民众。

Description

一种植物模块化生态栽培方法

技术领域

本发明属于植物栽培技术领域，尤其涉及一种植物模块化生态栽培方法。

背景技术

本方法是在同一发明人的发明专利申请植物栽培方法、栽培模块及商业用途（专利申请号为201310004371.2）、一种保水保肥且独立于环境的模块化植物栽培方法（专利申请号为2013107168831）、一种保水保肥且独立于环境的植物栽培模块（专利申请号为2013107169942）、一种种植业工业化方法（专利申请号为2013107171618）、一种模块化果树栽培方法（专利申请号为201310717344X  ）、一种模块化蔬菜栽培方法（专利申请号为2013107174974）、一种模块化花卉栽培方法（专利申请号为2013107175892）等基础上结合生态绿色栽培相关的规范要求及技术发展而来。因为现有世界各国包括我国生态绿色栽培相关的规范要求及技术对于土地（主要是土壤）、水源有很高的依赖性，而中国大陆据2014年最新的调查统计，已有相当面积的耕地被污染，不要说生态绿色栽培，就是常规的用于直接食用或间接食用的植物栽培也无法进行（非食用的一般不受影响），同时这也影响相关的养殖业，因为无法提供生态绿色的饲草等饲料。加上其它原因导致的耕地面积减少、土壤退化等，未来中国大陆的农业可能面临越来越严峻的形势，而这又直接关系国家安全乃至每一个国人的生命健康，因此非常迫切需要解决。而同一发明人的上述发明专利申请尽管可以做到保水保肥、简化或方便栽培管理，特别是一种保水保肥且独立于环境的模块化植物栽培方法（专利申请号为2013107168831）还可以实现独立于环境，但若对相关的栽培管理措施把握不严仍然栽培不出生态绿色的农产品，加上其中的某些特点如可移动、便于实施栽培管理措施等如果没有得到很好的利用，就会导致上述方法没有较大的推广应用价值。另外用无底孔的栽培模块进行规模的生产性栽培是目前种植业中没有的，主要原因包括积水、不透气、根系异常生长等，这些因素导致进行生产性栽培难以实现栽培目的取得经济效益，但这其是一种技术偏见，上述导致不能进行生产性栽培的因素是可以一些方法或措施有效克服的，同一发明人的上述发明专利申请本身就可以用于生产性栽培或稍加改进就可以更好的用于生产性栽培，这一点也需要重点的应用，否则就会导致上述方法没有更大的推广应用价值。

发明内容

本发明要解决同一发明人的上述发明专利申请及现有生态绿色栽培相关的规范要求及技术等当前存在许多不足或应用不充分的问题，为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种植物模块化生态栽培方法及在植物栽培中的具体运用，克服了无底孔栽培容器等在农业生产中不能进行规模的生产性栽培的偏见，并使同一发明人的上述发明专利申请及现有生态绿色栽培相关的规范要求及技术有机结合起来并进一步改进完善，实现一种不受土地水源限制的保水保肥的模块化生态栽培方法。

本发明的一种植物模块化生态栽培方法，保留了同一发明人的上述发明专利申请及现有生态绿色栽培相关的规范要求及技术等的优点，将植物栽植在栽培模块中，所用栽培介质、灌溉用水没有被污染，不使用有有害残留的农药，不使用任何化学合成的的肥料，里面的物质不会渗漏出去、外面的物质不会渗透进来，除保留的生长位置外，所有栽培模块没有包裹的表面均被遮盖，几乎与外界相互隔离而尽可能不发生相互影响，其技术方案如下：

a、装入栽培模块内的栽培介质是没有被污染的且具有一定肥力的土壤或是以没有被污染的且具有一定肥力的土壤为主要原料配制的且用于配制栽培介质的其它原料没有被污染且无有害残留或是由任何可以作为栽培介质的原料组合配制的且所有用于配制栽培介质的原料均没有被污染且无有害残留。由于土壤等中可能存在影响植物生长的有害生物或有害生物的卵等，上述栽培介质在使用前还可以进行暴晒、沤制和/或使用无有害残留的药剂处理等过程，以消毒杀虫，常用的药剂有石灰、高锰酸钾等，只要用量适当，一般无有害残留。

b、灌溉用水没有被污染；也可以采用经无有害残留的药剂对仅包含不影响食用的污染物的水进行去污染处理后的水，比如在酸雨影响地区的酸雨影响植物生长但一般无有害残留，不会影响食用，为了使这种水能够用于灌溉有不影响产量，就可以用石灰进行处理，酸碱中和从而去除其中的酸污染。

c、在栽培过程中不使用有有害残留的农药，农药是影响农产品品质的重要因素，绿色生态栽培只能使用无有害残留的生物农药，但生物农药虽有点可以实现无有害残留，但有的可能会影响农产品其它品质，因此可以在前面使用有有害残留的农药基础上尽可能少使用或不使用任何其它农药，采取一些非化学的方法控制病虫害，使植物能够完全自然的生长。

d、在栽培过程中不使用任何化学合成的及有有害残留的肥料，肥料是影响农产品品质的另一个重要因素，另外滥用化肥还可能导致土壤退化，因此不能使用任何化学合成的及有有害残留的肥料，但为了保证植物生长需要，可以添加农家肥、有机肥、生物肥料等。施肥也是一项重要的栽培管理措施，可以在前面基础上尽可能少使用或不使用任何其它肥料但已配置到栽培介质中的除外，这样可以简化栽培管理操作。

e、栽培模块内的物质不会渗漏出去，从而实现保水保肥；或者有选择的允许栽培模块内的物质渗漏出去，如果会发生积水的情况，那么这时就可以有选择的允许栽培模块内的多余的水渗漏出去，这样植物生长更好。

f、栽培模块外的物质不会渗透进来，从而不会受到环境中其它物质的影响；如果所在环境是生态无污染的，有选择的允许栽培模块外的物质渗透进来，如水分，以补充栽培模块内的需要。

g、除保留的生长位置外，所有栽培模块没有包裹的表面均被遮盖，该遮盖能有效阻挡栽培模块内的物质从遮盖处蒸发出去，并能有效阻挡外界落物从遮盖处进入栽培模块且也不能以漏斗或类似方式收集外界落物并通过保留的生长位置或其它位置进入栽培模块；这样做可以更好的保水保肥及减少受外界的影响，特别降水的影响。也可以将栽植在栽培模块的植物连同栽培模块放置在可以阻挡蒸发出去及外界落物进入的保护设施内或保护设施下并通过该保护设施有效阻挡蒸发出保护设施及外界落物进入栽培模块。在酸雨比较严重的地区，降水带来的酸雨不仅对根系有影响，严重的甚至可以直接腐蚀灼伤叶面，如果采用了大棚，那么酸雨就不会产生任何影响；另外有害尘埃对植物的影响也很大，导致植物重金属超标的实例也不鲜见，因此，如果靠近产生有害尘埃点的地区，可以用大棚这种保护设施来减少。有效一般至少减少50%以上，比如有效阻挡蒸发是指阻挡50%以上的水分蒸发等，也可以要求更高，比如防止落物，完全在保护设施内的一般要求有效阻挡将近100%的落物。

上述植物模块化生态栽培方法，可以进一步改进，具体是采取以下任意一项或任意多项包括全部措施：

a、设有贮水装置以贮藏水溶液且至少部分能输送至栽培模块内植物栽入部分所生长的空间或能直接被植物栽入部分所吸收，即贮水装置内的水可以通过自然蒸发或毛细现象（设立可以产生毛细现象的用土壤或其它物质做成的柱状体用以连接贮水装置和上部根系生长区域）等进入根系生长区域，或是允许根系生长进来直接吸收；也可在前面基础上该装置还可以通过单向阀排出多于某确定程度的水溶液，具体程度可以通过单向阀的高度调节，之上让其排出，为防止养分跟随水分一起流失，可以采用离子膜阻挡，仅使水分能够排出；然后利用该贮水装置为植物提供水分及溶解其中的养分，因此养分也可随水分贮藏在贮水装置中，可以根据需要随水分一起添加。也可不用贮水装置，而在栽培模块内用砂石、砾石或小块岩石等设置专门的贮水层以贮藏水溶液（利用其间空隙贮藏水分及溶解其中的养分），一般设置栽培模块的最底部，同时不隔离上面的根系生长区域，以保障水分及溶解其中的养分能通过自然蒸发、毛细现象等输送至栽培模块内植物栽入部分所生长的空间，也可让根系直接延伸过来吸收，有些植物的根系就比较喜欢沿着石头缝生长，就能够延伸过来；然后利用该贮水层为植物提供水分及溶解其中的养分，因此养分也可随水分贮藏在贮水层中，可以根据需要随水分一起添加。

b、栽培模块采用了便于通过设备或完全人工移动的结构或附加了便于通过设备或完全人工移动的辅助装置，并利用该结构或辅助装置的特点进行移动以实施或辅助实施栽培及管理活动或方便实施与销售相关的作业；可移动栽培是模块化栽培一个最具潜力的发展方向，仅依靠栽培模块的小型化而能实现人工移动是远远不够的，必须进行更有效的结构设计或采用相应的辅助装置，以提高移动效率；特别是在农业机械化规模生产中，针对作业机械进行更有效的结构设计或采用相应的辅助装置以便于机械作业，是提高农业机械化程度的一个有效途径。

c、栽培模块采用了便于实施针对栽培模块包裹部分的栽培及管理措施的结构或附加了可分离的并在分离后便于实施针对栽培模块包裹部分的栽培及管理措施的辅助装置，并利用该结构或辅助装置的特点辅助实施针对栽培模块包裹部分的栽培及管理活动，或者辅助实施根系修剪或其它控根措施并确保栽植在栽培模块中的植物不会因栽培模块而出现明显影响实现栽培目的的根系生长异常，根系生长异常是模块化栽培难以用于生产性栽培最主要的原因，而这可以通过根系修剪来解决。可控栽培是模块化栽培另一个极具潜力的发展方向，这就需要对栽培进行精细化管理，控水控肥是一种常规的可控栽培方法，但还不够，还需要对植物本身进行控制，如开展修剪，而其中最难实施的就是控制植物地下部分的控制措施，如控根措施。可以通过更有效的结构设计或采用相应的辅助装置，以使根系修剪、无伤地下茎或根采收等能够更方便、效率更高的实施。

d、栽培模块采用了透气的材料或透气的结构，或遮盖时采用了透气的材料或透气的结构，或两者同时采用；透气问题是模块化栽培需要解决的一个重要问题，可以根据实际情况灵活采取相应的有利于改善透气性的措施。

e、栽培模块采用了本身可自然解体的材料或结构，或者采用了在人工干预下可自然解体的材料或结构，或者采用了在人工干预下可加快自然解体的材料或结构，或者采用了在人工干预下可在栽培状态下方便移除的材料或结构，并利用该材料或结构的特点进行带栽培模块移栽；移栽非常容易导致植株死亡或受损，而带栽培模块移栽就可以完全避免这个问题，进行带栽培模块移栽，这样在更换更大的栽培模块或现有的模块化栽培仅为临时过渡性栽培时，因为不需要去除原来所用的（小的）栽培模块，这样移栽更加简单。上述可以自然解体的材料应为无有害残留的材料，如泥土，而可以在人工干预下可在栽培状态下方便移除的材料或结构则一般只要在短期内无有害残留即可。可自然解体的材结构如用泥土粘合的砂石制造的容器，在人工干预如浇水可以加快自然解体过程，泥土制成的容器也一样；人工干预下可在栽培状态下方便移除的材料如长叶，可以人工抽出来，结构用自然纤维缝合的薄膜，待纤维腐烂后即可将薄膜扯出。

上述植物模块化生态栽培方法，可以在前面基础上进一步改进，具体是采取以下任意一项或任意多项包括全部措施：

a、在植物栽植时就提供尽可能多的且不影响实现栽培目的的能够供植物吸收的生长所需的水分和养分，或在植物栽植时就提供能够供植物吸收的整个生长周期所需的且不影响实现栽培目的的水分和养分，这个措施主要是可以简化栽培中的管理，无需或减少浇水施肥的次数，从而节省人工成本。

b、每一个种植生产周期或植物生长周期均部分或全部更新栽培模块内的栽培介质；栽培介质在用过一个周期后，其中的养分会被植株所吸收而导致肥力下降，因此一般情况下需要恢复后再用于栽培其它植物。

c、栽培模块采用了可以控根的材料来制作并以此进行控根，或采用了限根装置并以此进行控根；控根、限根对于模块化栽培的植株生长促进作用比较明显，如果另外采取一些手段来辅助实现这个目的，也是可以简化栽培管理的。

上述植物模块化生态栽培方法可以运用于直接或间接用于食用植物或药用植物或饲料作物开展生产性栽培。生产性栽培一般是指具有一定规模的以追求果实、种子或根茎叶等的品质产量为目标的栽培，种苗繁育一般只是生产性栽培的其中的一个环节，在商品化育苗的情况下，也可以不算在生产性栽培过程中而独立出来，不属于这里所定义的生产性栽培范围。直接或间接入口的农作物，包括食用植物或药用植物或饲料作物，对于生态绿色栽培有迫切的需求。而作为用材林、薪材林、吸收土壤或大气污染的功能绿化植物等则没有迫切的需求。而随着人们生活水平的提高，人们对于生态绿色栽培农产品的需求越来越大，加上越来越多的食品等污染事件的曝光，这种需求也越来越迫切。而本植物模块化生态栽培方法就彻底的解决了这个问题，不受土地等的限制，也解决了目前模块化栽培不适应生产性栽培的3个主要问题，因而能够大规模推广应用。

本方法将保水保肥的模块化栽培与生态绿色栽培很好的结合起来，使生态绿色栽培不再受土地、水源等的限制，并可减少大气、气候等的不利影响，更加适合于推广应用，从而惠及更多的民众。

具体实施方式

一种白菜模块化生态栽培

选用直径超过4寸（约13.33cm）高超过2寸（约6.67cm）的废旧瓷碗或次品瓷碗（要求为食用级材料制作的，无重金属残留等有害物）作为栽培模块，用废旧的伞面制作配套的遮盖物，中间用剪刀开一个边长为3cm左右的孔、再从此孔往外剪1-2处口子以便于进行覆盖；装入栽培模块内的栽培介质是取自山上没有被污染的表层有一定肥力的土壤另加30%左右腐熟的农家肥（由无有害残留的有机质堆沤而成）配制而成，先在栽培模块底部铺2cm左右的细石细沙作为贮水层，加入肥水（无化肥无有害残留的其它肥料，水也是没有被污染的，下同）直至与贮水层上表面齐平，然后加入掺入肥水的栽培介质，直至与碗口基本齐平（中间略微高一些）；然后栽入白菜苗一株，浇水压兜，上面铺一层树叶或稻草（切为5cm左右的小段），最后盖上伞面制作的遮盖物，并使白菜苗从其孔处长出。在栽培过程中不使用任何农药、肥料，也不进行灌溉，但在高温阳光较为强烈的天气采用遮阳网进行遮盖，直至白菜长大可食用。这样栽培出来的白菜完全是生态栽培出来的绿色食品，且整个栽培期间管理较为简单。

Claims (4)

1.一种植物模块化生态栽培方法，将植物栽植在栽培模块中，其特征在于：

a、装入栽培模块内的栽培介质是没有被污染的且具有一定肥力的土壤或是以没有被污染的且具有一定肥力的土壤为主要原料配制的且用于配制栽培介质的其它原料没有被污染且无有害残留或是由任何可以作为栽培介质的原料组合配制的且所有用于配制栽培介质的原料均没有被污染且无有害残留，或者上述栽培介质在使用前还进行了暴晒、沤制和/或使用无有害残留的药剂处理等过程；

b、灌溉用水没有被污染，或是采用经无有害残留的药剂对仅包含不影响食用的污染物的水进行去污染处理后的水；

c、在栽培过程中不使用有有害残留的农药，或者还在前面基础上尽可能少使用或不使用任何其它农药；

d、在栽培过程中不使用任何化学合成的及有有害残留的肥料，或者还在前面基础上尽可能少使用或不使用任何其它肥料但已配置到栽培介质中的除外；

e、栽培模块内的物质不会渗漏出去；或者有选择的允许栽培模块内的物质渗漏出去；

f、栽培模块外的物质不会渗透进来；或者有选择的允许栽培模块外的物质渗透进来；

g、除保留的生长位置外，所有栽培模块没有包裹的表面均被遮盖，该遮盖能有效阻挡栽培模块内的物质从遮盖处蒸发出去，并能有效阻挡外界落物从遮盖处进入栽培模块且也不能以漏斗或类似方式收集外界落物并通过保留的生长位置或其它位置进入栽培模块；或者将栽植在栽培模块的植物连同栽培模块放置在可以阻挡蒸发出去及外界落物进入的保护设施内或保护设施下并通过该保护设施有效阻挡蒸发出保护设施及外界落物进入栽培模块。

2.根据权利要求1所述的植物模块化生态栽培方法，其特征在于具备以下任意一项或任意多项：

a、设有贮水装置以贮藏水溶液且至少部分能输送至栽培模块内植物栽入部分所生长的空间或能直接被植物栽入部分所吸收，或在前面基础上该装置还可以排出多于某确定程度的水溶液，并利用该贮水装置为植物提供水分（可包含溶解其中的养分）；或者在栽培模块内设置专门的贮水层以贮藏水溶液且至少部分能输送至栽培模块内植物栽入部分所生长的空间或能直接被植物栽入部分所吸收，并利用该贮水装置为植物提供水分（可包含溶解其中的养分）；

b、栽培模块采用了便于通过设备或完全人工移动的结构或附加了便于通过设备或完全人工移动的辅助装置，并利用该结构或辅助装置的特点进行移动以实施或辅助实施栽培及管理活动或方便实施与销售相关的作业；

c、栽培模块采用了便于实施针对栽培模块包裹部分的栽培及管理措施的结构或附加了可分离的并在分离后便于实施针对栽培模块包裹部分的栽培及管理措施的辅助装置，并利用该结构或辅助装置的特点辅助实施针对栽培模块包裹部分的栽培及管理活动，或者辅助实施根系修剪或其它控根措施并确保栽植在栽培模块中的植物不会因栽培模块而出现明显影响实现栽培目的的根系生长异常；

d、栽培模块采用了透气的材料或透气的结构，或遮盖时采用了透气的材料或透气的结构，或两者同时采用；

e、栽培模块采用了本身可自然解体的材料或结构，或者采用了在人工干预下可自然解体的材料或结构，或者采用了在人工干预下可加快自然解体的材料或结构，或者采用了在人工干预下可在栽培状态下方便移除的材料或结构，并利用该材料或结构的特点进行带栽培模块移栽。

3.根据权利要求1或2所述的植物模块化生态栽培方法，其特征在于具备以下任意一项或任意多项：

a、在植物栽植时就提供尽可能多的且不影响实现栽培目的的能够供植物吸收的生长所需的水分和养分，或在植物栽植时就提供能够供植物吸收的整个生长周期所需的且不影响实现栽培目的的水分和养分；

b、每一个种植生产周期或植物生长周期均部分或全部更新栽培模块内的栽培介质；

c、栽培模块采用了可以控根的材料来制作并以此进行控根，或采用了限根装置并以此进行控根，或同时采用。

4.将权利要求1、2或3所述的植物模块化生态栽培方法运用于直接或间接用于食用植物或药用植物或饲料作物的生产性栽培。