CN104982313A - 中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及以利用植物为特征的水质处理领域，特别是涉及中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法。中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，具体技术方案如下：A、制做水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置；B.空心菜定植；C.补苗；D.栽培管理；E.收割。本发明提供中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，即可降低湖水中的氮、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。

Description

中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法

技术领域

本发明涉及以利用植物为特征的水质处理领域，特别是涉及中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法。

背景技术

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，鱼类及其他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，通过改变周围光线的强度和营养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。

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）水即流入湖里，对湖水造成水体污染（主要是N、P养分的富营养化污染）。

目前在河水流入湖中时，可以将流入湖泊的河水先引入栽培池利用移植的水生植物吸收控制N、P养分后再将处理后的河水放入湖中，如专利公开号为CN102349434A的中国发明公开了一种利用入湖河水漂浮高产栽培陆生空心菜的方法：A.驯化陆生空心菜为水生，B.移植，C.栽培管理，D.收割。本发明先采用种子育苗法把陆生空心菜的种子播入漂浮盘的基质内，再把漂浮盘放入驯化池中，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驯化的空心菜，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；夏季空心菜平均每天生长2～3厘米，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。但是无法解决湖水中的水体污染，因湖面上有风浪，所以该技术不能用于湖面上，而一般的人工生物浮床，结构复杂，造价高，用于湖面因风浪大容易损坏，不利于在湖面上大面积的使用。

发明内容

本发明提供中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，即可降低湖水中的氮、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。

中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，具体技术方案如下：

A、制做水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置：在中度富营养湖面离湖岸80-120米的湖水区域制做水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置，水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置包括漂浮定植板、固定限位杆、主连接绳、定植板连接绳和外围防大风浪设施；

漂浮定植板为长、宽均为0.8～1.2m、厚4～4.5cm的高密度泡沫板，板面上开有孔径为1.2～2.0cm的定植孔，行间距为13～15cm，株间距为9～11cm，漂浮定植板两侧边距离侧边4～5cm处开有穿绳孔，穿绳孔孔径为2cm，穿绳孔间距为15～20cm；

固定限位杆直径为4～5cm、长度3～4.5m，固定限位杆沿漂浮定植板的两侧垂直插入湖底於泥中0.8～1.2m固定，墒面宽处的两固定限位杆之间距离为1.0～1.3m，墒面长处的两固定限位杆之间距离为5～10m；

外围防大风浪设施包括固定杆和抗风浪网；固定杆直径为5～7cm、长度4～5m，在漂浮种植区域的迎风端用固定杆插入湖底深度为1～1.2m，固定杆间距为1～1.2m，两固定杆之间固定幅宽2～2.5m、孔径为30～35目的抗风浪网，抗风浪网在水面上的网高为1～1.2m，水面下为1～1.3m，位于水面下端的抗风浪网底部设有坠子；

B.空心菜定植：每年4月20日～5月1日，将具有1～2个分枝的陆生驯化为水生的空心菜苗作为湖面种植苗，首先在湖面近岸浅水区域将湖面种植苗定植到漂浮定植板的定植孔内，然后再将已种植好的漂浮定植板由近岸处沿两排固定限位杆之间往湖心方向牵拉到另一端点，主连接绳与固定限位杆用绳套连接，且绳套沿固定限位杆轴线自由滑动，定植板连接绳穿过漂浮定植板上的穿绳孔后与主连接绳用绳结固定；漂浮定植板之间相隔20～25cm，以70～80块串联成一墒，墒与墒之间距离为2～2.5m，若干相互平行的墒组成漂浮种植区域；

C.补苗: 由于风浪对漂浮定植板的影响，湖面种植苗会出现空缺，定植后7～10天内进行补苗，可用带有根系的苗或无根系的具有2～3个节的茎叶分枝进行补苗；

D.栽培管理：每7～10天天对漂浮种植区域内的湖面漂浮杂物进行清理；

E.收割：当空心菜生长至30～35cm时收割，收割时茎基部留4.0～6.0cm。

所述固定限位杆、固定杆为竹杆或木杆。

所述主连接绳、定植板连接绳为尼龙绳。

所述抗风浪网为双层尼龙网。

生态效益分析

在星云湖种植水葫芦的西南方离湖岸100米左右的湖水区域进行了空心菜漂浮种植试验:

一、湖面空心菜生长茂盛，产量较高

空心菜采用漂浮育苗方式，苗高12cm左右时定植。5月1日种植，每平方米定植板种植70株，种植后空心菜苗叶色发黄，有近7天的缓苗期(原因是育苗床的养分浓度大大高于湖水的养分浓度，在一定时期内植株养分浓度与湖水的养分浓度需进行“磨合平衡”)，但根系生长正常，种植10天后，分枝产生，生长加快，叶色逐渐长绿，叶面积进一步加大，植株生长茂盛，到6月5日时株高达35cm，叶色浓绿，进行第一次收割，茎叶亩产量达2480.7千克，平均每天生长量达70.9千克/亩（见表1）。

第一次收割后，由于空心菜已形成了强大的根系，此时正值气温较高，生长迅速，枝叶茂盛，叶色浓绿，生长到6月26日（生长周期仅为21天）株高达42.3cm，平均每天生长2.01cm，茎叶亩产量达2590.4千克，平均每天生长量达123.3千克/亩。到10月22日已收割6次，净面积的每次收获量平均亩产鲜重2397.6千克，则每年总产鲜重可达14386千克/亩（见表1）；按水面种植率45%计，则利用星云湖湖水较低的养分（水溶性N1.46-2.91mg/L、水溶性P 0.26-0.84mg/L、水溶性K 9.11-19.04mg/L）（见表2）漂浮种植空心菜，每年总产茎叶鲜重可达6474千克/亩，与湖岸池塘漂浮种植的产量相差不大。

二、湖面空心菜的氮、磷养分含量比水葫芦高

空心菜与水葫芦相邻漂浮种植生长在星云湖同水面条件下，通过6次同时采集空心菜茎叶样及水葫芦茎叶样检测N、P、K等养分含量，结果表明：空心菜茎叶的总N含量平均为3.43%、总P含量平均为0.74%，分别比水葫芦的茎叶总N、总P含量提高47.7%和27.0%，差异达极显著水平差异；而二者的茎叶总K含量很接近（见表3）。

    从单株养分含量来看，同样，于6月26日采集在星云湖湖面相邻生长的空心菜（株高为42.3cm）与水葫芦（株高为70cm）整株样品分别检测根系和茎叶的总N、总P、总K养分含量，结果表明：空心菜根系的总N、总P、总K养分含量也显著高于水葫芦根系的总N、总P、总K养分含量；空心菜茎叶的总N、总P 养分含量也显著高于水葫芦茎叶的总N、总P养分含量，而总K含量则明显降低。

三、湖面空心菜养分吸收量大，净化效果好

5月1日种植，到10月22日已收割了6次，净面积每次平均亩产鲜重2397.6千克，按7.93%干重折为190.1千克/亩；按每年总产鲜重可达14386千克/亩，折干重为1140.8千克/亩。

按空心菜茎叶含N 3.43%、P 0.74%、K 6.25%计算，净水面种植的空心菜从湖水中每年每亩可吸收N 39.1千克、P 8.4千克、K 71.3千克；按45%水面种植率计，空心菜从湖水中每年每亩可吸收N 17.6千克、P 3.8千克、K 32.1千克，相当于尿素38.3千克、普钙23.7千克、硫酸钾64.2千克（合计化肥126.2千克）。

按45%水面种植率的空心菜N、P养分吸收量（N 17.6千克、P 3.8千克），并根据湖水水溶性N 2.00mg/L、水溶性P 0.46mg/L的含量进行估算湖水的净化量，则每年每亩空心菜可净化星云湖湖水为8261-8800立方。 若按种植1000亩计，则每年可从湖水中吸收N 17600千克、P 3800千克、K 32100千克，相当于净化了湖水量826.1-880.0万立方。

四、湖面种植空心菜形成农产品，有一定的经济效益

利用星云湖湖水较低的养分漂浮种植的空心菜，不但能产生显著的净化湖水的生态效益，而且能形成优质的农产品，按每年总产茎叶鲜重6474千克/亩、产地批发单价1.3元/千克初步估算，湖面漂浮种植空心菜每年每亩水面产值可达8416元，同时扩大了就业面，社会效益也明显。

五、结论

1）利用星云湖湖水较低的养分能种植出高产而质优的空心菜农产品，每年总产茎叶鲜重6474千克/亩（按45%水面种植率计），总产值达8416元/亩。

2）在同等湖水面条件下，空心菜茎叶的总N含量平均为3.43%、总P含量平均为0.74%，分别比水葫芦的茎叶总N、总P含量提高47.7%和27.0%，说明空心菜对湖水N、P养分的吸收能力较强。

3）按45%水面种植率计，空心菜从湖水中每年每亩可吸收N 17.6千克、P 3.8千克、K 32.1千克，相当于每年每亩空心菜可净化星云湖湖水8261-8800立方。

有益效果

1.本发明降低湖水中的氮、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。

2.夏季空心菜平均每天生长2～3厘米，有很高的产量，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，有很好的经济效益。

3.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。

4．本发明因有连接漂浮定植板与固定限位杆的主连接绳和定植板连接绳，使漂浮定植板随波逐流，而又把漂浮定植板限制在一定的范围内方便菜农对蔬菜的管理。

5．本发明根据需要进行种植密度组合，调节单位水面上的种植量。

6．本发明防大风浪设施将较大的风浪减缓，从而不使栽培范围内的漂浮定植板因大风浪而损坏，延长了漂浮定植板的使用寿命。

7．本发明的水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置制作简单，材料来源容易，造价成本低。

8．本发明的水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置结构简单，制作容易和运输方便，维护方便。

附图说明

图1是本发明水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置的结构示意图。

图2是本发明外围防大风浪设施的结构示意图。

图3是本发明漂浮定植板的立体结构示意图。

1-漂浮定植板、2-固定限位杆、3-主连接绳、4-定植板连接绳、5-外围防大风浪设施、6-定植孔、7-穿绳孔、8-固定杆、9-抗风浪网、10-坠子。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2、图3所示，中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，具体技术方案如下：

A、制做水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置：在中度富营养湖面离湖岸80～120米的湖水区域制做水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置，水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置包括漂浮定植板1、固定限位杆2、主连接绳3、定植板连接绳4和外围防大风浪设施5；

漂浮定植板1为长、宽均为0.8m、厚4cm的高密度泡沫板，板面上开有孔径为1.2cm的定植孔6，行间距为13cm，株间距为9cm，漂浮定植板1两侧边距离侧边4cm处开有穿绳孔7，穿绳孔7孔径为2cm，穿绳孔7间距为15cm；

固定限位杆2直径为4cm、长度3m，固定限位杆2沿漂浮定植板1的两侧垂直插入湖底於泥中0.8m固定，墒面宽处的两固定限位杆2之间距离为1.0m，墒面长处的两固定限位杆2之间距离为5m；

外围防大风浪设施5包括固定杆8和抗风浪网9；固定杆8直径为5cm、长度4m，在漂浮种植区域的迎风端用固定杆8插入湖底深度为1m，固定杆8间距为1m，两固定杆8之间固定幅宽2m、孔径为30目的抗风浪网9，抗风浪网9在水面上的网高为1m，水面下为1m，位于水面下端的抗风浪网9底部设有坠子10；

B.空心菜定植：每年4月20日～5月1日，将具有1～2个分枝的陆生驯化为水生的空心菜苗作为湖面种植苗，首先在湖面近岸浅水区域将湖面种植苗定植到漂浮定植板1的定植孔6内，然后再将已种植好的漂浮定植板1由近岸处沿两排固定限位杆2之间往湖心方向牵拉到另一端点，主连接绳3与固定限位杆2用绳套连接，且绳套沿固定限位杆2轴线自由滑动，定植板连接绳4穿过漂浮定植板1上的穿绳孔7后与主连接绳3用绳结固定；漂浮定植板1之间相隔20cm，以70块串联成一墒，墒与墒之间距离为2m，若干相互平行的墒组成漂浮种植区域；

C.补苗: 由于风浪对漂浮定植板1的影响，湖面种植苗会出现空缺，定植后7～10天内进行补苗，可用带有根系的苗或无根系的具有2～3个节的茎叶分枝进行补苗；

D.栽培管理：每7天对漂浮种植区域内的湖面漂浮杂物进行清理；

E.收割：当空心菜生长至30cm时收割，收割时茎基部留4.0cm。

所述固定限位杆2、固定杆8为竹杆。

所述主连接绳3、定植板连接绳4为尼龙绳。

所述抗风浪网9为双层尼龙网。

实施例2

中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，具体技术方案如下：

A、制做水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置：在中度富营养湖面离湖岸80～120米的湖水区域制做水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置，水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置包括漂浮定植板、固定限位杆、主连接绳、定植板连接绳和外围防大风浪设施；

漂浮定植板为长、宽均为1.2m、厚4.5cm的高密度泡沫板，板面上开有孔径为2.0cm的定植孔，行间距为15cm，株间距为11cm，漂浮定植板两侧边距离侧边5cm处开有穿绳孔，穿绳孔孔径为2cm，穿绳孔间距为20cm；

固定限位杆直径为5cm、长度4.5m，固定限位杆沿漂浮定植板的两侧垂直插入湖底於泥中1.2m固定，墒面宽处的两固定限位杆之间距离为1.3m，墒面长处的两固定限位杆之间距离为10m；

外围防大风浪设施包括固定杆和抗风浪网；固定杆直径为7cm、长度5m，在漂浮种植区域的迎风端用固定杆插入湖底深度为1.2m，固定杆间距为1.2m，两固定杆之间固定幅宽2.5m、孔径为35目的抗风浪网，抗风浪网在水面上的网高为1.2m，水面下为1.3m，位于水面下端的抗风浪网底部设有坠子；

B.空心菜定植：每年4月20日～5月1日，将具有1～2个分枝的陆生驯化为水生的空心菜苗作为湖面种植苗，首先在湖面近岸浅水区域将湖面种植苗定植到漂浮定植板的定植孔内，然后再将已种植好的漂浮定植板由近岸处沿两排固定限位杆之间往湖心方向牵拉到另一端点，主连接绳与固定限位杆用绳套连接，且绳套沿固定限位杆轴线自由滑动，定植板连接绳穿过漂浮定植板上的穿绳孔后与主连接绳用绳结固定；漂浮定植板之间相隔25cm，以80块串联成一墒，墒与墒之间距离为2.5m，若干相互平行的墒组成漂浮种植区域；

C.补苗: 由于风浪对漂浮定植板的影响，湖面种植苗会出现空缺，定植后7～10天内进行补苗，可用带有根系的苗或无根系的具有2～3个节的茎叶分枝进行补苗；

D.栽培管理：每10天对漂浮种植区域内的湖面漂浮杂物进行清理；

E.收割：当空心菜生长至35cm时收割，收割时茎基部留6.0cm。

所述固定限位杆、固定杆为木杆。

所述主连接绳、定植板连接绳为尼龙绳。

所述抗风浪网为双层尼龙网。

Claims (5)

1.中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，其特征在于，具体技术方案如下：

A、制做水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置：在中度富营养湖面离湖岸80-120米的湖水区域制做水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置，水生蔬菜湖面抗风浪漂浮种植装置包括漂浮定植板（1）、固定限位杆（2）、主连接绳（3）、定植板连接绳（4）和外围防大风浪设施（5）；

漂浮定植板（1）为长、宽均为0.8～1.2m、厚4～4.5cm的高密度泡沫板，板面上开有孔径为1.2～2.0cm的定植孔（6），行间距为13～15cm cm，株间距为9～11cm，漂浮定植板（1）两侧边距离侧边4～5cm处开有穿绳孔（7），穿绳孔（7）孔径为2cm，穿绳孔（7）间距为15～20cm；

固定限位杆（2）直径为4～5cm、长度3～4.5m，固定限位杆（2）沿漂浮定植板（1）的两侧垂直插入湖底於泥中0.8～1.2m固定，墒面宽处的两固定限位杆（2）之间距离为1.0～1.3m，墒面长处的两固定限位杆（2）之间距离为5～10m；

外围防大风浪设施（5）包括固定杆（8）和抗风浪网（9）；固定杆（8）直径为5～7cm、长度4～5m，，在漂浮种植区域的迎风端用固定杆（8）插入湖底深度为1～1.2m，固定杆（8）间距为1～1.2m，两固定杆（8）之间固定幅宽2～2.5m、孔径为30～35目的抗风浪网（9），抗风浪网（9）在水面上的网高为1～1.2m，水面下为1～1.3m，位于水面下端的抗风浪网（9）底部设有坠子（10）；

B.空心菜定植：每年4月20日～5月1日，将具有1～2个分枝的陆生驯化为水生的空心菜苗作为湖面种植苗，首先在湖面近岸浅水区域将湖面种植苗定植到漂浮定植板（1）的定植孔（6）内，然后再将已种植好的漂浮定植板（1）由近岸处沿两排固定限位杆（2）之间往湖心方向牵拉到另一端点，主连接绳（3）与固定限位杆（2）用绳套连接，且绳套沿固定限位杆（2）轴线自由滑动，定植板连接绳（4）穿过漂浮定植板（1）上的穿绳孔（7）后与主连接绳（3）用绳结固定；漂浮定植板（1）之间相隔20～25cm，以70～80块串联成一墒，墒与墒之间距离为2～2.5m，若干相互平行的墒组成漂浮种植区域；

C.补苗: 由于风浪对漂浮定植板（1）的影响，湖面种植苗会出现空缺，定植后7～10天内进行补苗，可用带有根系的苗或无根系的具有2～3个节的茎叶分枝进行补苗；

D.栽培管理：每7～10天对漂浮种植区域内的湖面漂浮杂物进行清理；

E.收割：当空心菜生长至30～35cm时收割，收割时茎基部留4.0～6.0cm。

2.根据权利要求1所述的中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，其特征在于，所述固定限位杆（2）、固定杆（8）为竹杆或木杆。

3.根据权利要求1或2所述的中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，其特征在于，所述主连接绳（3）、定植板连接绳（4）为尼龙绳。

4.根据权利要求1或2所述的中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，其特征在于，所述抗风浪网（9）为双层尼龙网。

5.根据权利要求3所述的中度富营养湖面空心菜抗风浪种植方法，其特征在于，所述抗风浪网（9）为双层尼龙网。