CN104996108A - 西北非宜农牧地机质农田建设与栽培技术 - Google Patents

Abstract

西北非宜农牧地机质农田建设与栽培技术，涉及西北特定条件下的机质农田建设与高效栽培技术，可新增机质设施农田数亿亩、十亿亩，且有持续生产能力，建设方案是：因地制宜配制机质，在选定非宜农牧地上挖沟，深宽净距依规划和拟种作物定，铺底膜填机质、布滴灌带铺上膜，一亩左右分块装落地式钢拱双膜农用温棚和节能环保供暖装置，机质设施农田建成，可种菜、果、粮，主要栽培技术是：长蔓果菜类一年种一次，年结多茬果，年亩产20-30t以上，冬春销售为主，施肥以生物螯合肥为主，辅带肥滴浂，配齐含10种微量元素的主肥、微肥，生物技术、物理方法防病灭虫，简易Co₂气肥增加光合效果，亩年用水80-100m³，亩投十万元，一年可收回。

Description

西北非宜农牧地机质农田建设与栽培技术

(一)技术领域：本发明涉及西北特定条件下的非宜农牧地上机质农田建设与高效栽培技术，西北主指新疆、甘肃、宁夏、青海省区的非宜农、宜牧地区，还包括内蒙、陕北、西藏的部分地区，非宜农地首先是不宜农耕地，主指戈壁(字典解释：戈壁即沙漠，本发明所称戈壁指近居民区，因缺水暂不能开发的荒地，西北人称前戈壁)、石滩、重度盐碱地，还包括亩产150公斤以下的低产田；非宜牧地主指划为草场、但无载畜能力的荒山坡地、重度退化草场；非宜农牧地还包括可引水滴灌开发的矿产采空区、大片垃圾场甚至是盐碱滩。机质栽培与地质条件没有成败关系。

一、西北的国土资源条件与气候特点：上述西北7省区面积527万平方公里，占国土面积的55％，其中新疆的南疆、天山北坡逆温区面积约96万平方公里，甘肃大部地区约31万平方公里，宁夏6.6万平方公里，青海29万平方公里，陕北6万平方公里，西藏24万平方公里，内蒙中西部约30万平方公里，计233万平方公里，多属非宜农牧地，多可建机质农田，其中光热、水资源条件较好的片区约占30％，应优先开发，西北可新增10亿亩有档次的机质设施农田，不愁守不住18亿亩耕地红线。西北的资源优势是：地下水储量丰富，源于冰川，水质好，煤炭储量大，煤价低，其中新疆的准东煤田至伊 犁地区有烟煤价为送地头、家门160-180元/t，其中昌吉、伊犁的最优质民用煤(大煤无烟煤，热量6000大卡/公斤，渣质少，含硫少，农业供暖多用此煤)，送地头价为230元/t，大煤末子堆在煤场，夏天自燃又不宜工业、民用，拉来配制机质只付装车费和运费，西北畜牧业发达，畜粪多，未开垦的土地资源广袤，机质配制多可就近地取土，煤末子多，粪多，取土方便，机质配制方便成本低；上述非宜农牧地区气候特点是：典型的干旱大陆性气候，长年光热充沛，除青海、西藏开发区外，夏秋日照强烈，积温高，其中新疆南疆积温最高。西北项目开发区，冬季最低气温多在-(17-18)℃，一般累计不超过20天，其中山区多为冬暖夏凉的逆温区，天山北坡的逆温区，冬天日照好，气温高，12月份的中午，棚内温度可达30℃，坑棚温室靠白天蓄热，夜间棚温维持(2-5)℃，12月21日(冬至)前采果(多是葡萄)不需供暖，逆温区搞设施栽培，可利用大棚设施满足棚内农作物生育期所需的积温，从而实现周年生产和集中冬季、早春产品上市(一般是当年11月至次6月)，农民效益大增，城市冬季、早春蔬菜供应充足。

(二)背景技术：经30多年的发展，我国设施农业面积和产出均占世界的四分之三，以农村大棚菜为代表的设施农业基本都是在优质耕地上挖土打三面厚墙，上架钢拱架，覆单膜，建成棚面单坡采光的土温室，入冬棚面覆草帘(少数覆棉被、化纤毡)保温，日出卷帘接受日照，日落放下帘子，夜间多是火炉供暖。土温室的土地利用率只有37％，不合人多地少的国情，西北、中原、华北的土温室多因煤 价高没有冬季供暖设施，经不助2010年持续-17℃低温和连续多天阴冷天气的考验，大棚菜产量大减，菜价猛涨，成为国务院关注的民生大事，因多无抗风雪严寒的建棚结构和供暖设施，低温、大雪是毁灭性的灾害，棚压倒了，一切都完，国家不救灾，农户几年都爬不起来，是西北简易设施农业发展的一大障碍。煤价最低的新疆，农户多惧怕严冬的风险，多种一茬早春菜，3月下旬至4月下旬棚内夜间供暖，产品五月底后陆续上市，因内地菜提前进疆，早春菜价格上不去；也有夏种秋熟压到初冬卖的(多是辣椒，逆温区可压到11月底，山区坑棚压至12月中旬)。两种种法年收一茬菜(早春菜以黄瓜为主)，每亩年销售收入1.5万元左右，乌昌片区只有三坪农场，南山逆温区的土温室一年种两茬菜，即秋天棚内压一茬辣椒，11月底至12月初上市，元月份棚内供暖种西红柿、西葫芦、筍瓜、黄瓜，亩烧煤20-25t，产品于次年4月下旬至5月底上市，每亩年销售2.5-3万元，甘、宁、青煤价比新疆高些，冬季平均气温比新疆高，压棚菜品种多，早春菜上市早，冬春自给有余，武威一带冬春支援新疆，西宁的冬菜支援西藏，中原、山陕、华北平均煤价最高，高者达1200元/t，冬菜棚内不供暖，2010年冬气温降至-17℃，雪又大，冬菜损失八成，北方菜价上涨波及北方主要城市。东北冬季气温低，煤价中等，其中辽宁东南部大棚菜生产历史长，城郊棚冬天火炉供暖，可满足供应，价格偏高，市郊菜农的年度亩销售收入3-4万元。

北方大棚菜供暖基本是沿用传统的棚内加火炉方法，耗煤多，污染大。纵观我国西部，中原、华北、东北以大棚菜为代表的简易设施 农业，突出的贡献是基本解决了冬季、早春城市蔬菜供应问题，存在的问题是：土地利用率在40％以下，亩均年度产出少，平均亩效益在2万元以下(含菜农人工费，下同)，考虑土地利用率的因素，每亩耕地的年度效益在0.8万元以下，社会代价大。

我国现有机质栽培至今仍处温室穴盘育苗或智能温室无土栽培教学试验阶段，现代设施内作文章的机质配制多以聚苯乙烯泡末颗粒、蛭石粉为主料，因价格高(200元/m³)，农户不能接受，因质过轻，用于农户大棚为不稳定栽培层，有大风揭棚、拔苗、卷走机质之险，因而不能推广，因受供暖条件的限制，山东莱阳农学院的几亩海滩机质试验田也不能长年生产，一年收获1-2茬菜，亩产出与效益不理想，设施栽培投资偏大，在农户中推广受限。

(三)发明内容：鉴于我国西部、北方简易设施农业的现状和适合西北自然条件的机质农田建设尚未起步，立足国情，放眼全球粮食、环保大局，推出本发明。(1)本发明要解决的技术问题是：在西北广袤的非宜农牧国土资源地上，建成数亿亩、十亿亩有档次的机质设施农田，利用现代机质栽培技术，实现优质、高产、高效，在不挤占现有粮田的前提下，首先充分满足国人的蔬菜和部分水果的供应，价格要下降，品质要提升，多余产品通过欧亚大陆桥、丝绸之路通道，销往俄罗斯等中西亚国家，辐射欧洲。西北挤占粮田建成的低产蔬菜大棚自然逐渐恢复粮食生产，西北缺粮地区还可在新建机质设施农田内种植玉米等高产粮食作物，西北大部分地区可年收两茬粮或一茬粮一茬菜。(2)本发明的技术方案是：A、机制配制因地制宜： 西北地域辽阔，煤炭资源储量大，总体煤价低，非工业末子煤只付装车费和运费即可大量购入，畜牧业发达，有机肥多，机质田建设地多可就地、就近取土，机质配制为煤末子1m³、自然土1m³，洗碱排盐，干后拌匀，畜粪2m³，拌入2公斤鸡粪生物菌肥(3元/kg)，洒水拌匀，发酵一个月，煤、土、粪混合拌匀，机质配制成功；B，在选定的非宜农牧国土资源地上规划机质农田，依地形坡度分块推平，放线开沟，沟的宽深、沟间净距依规划和拟种作物而定，初建机质农田为取得好效益，多种西红柿、黄瓜、苦瓜、西葫芦、筍瓜、四季豆等长蔓果菜，沟宽0.8米，深0.6米，相邻两沟净空2.5米和2米，设施栽培的棚内净长64米或63.6米，棚内净宽12.6米，沟长62或61.4米(两头留通道宽1米或0.8米)，棚内面积1.2亩，(下称标准棚)，机槽两侧距槽边0.4米处栽钢筋混凝土柱子，棚两侧两排柱高2米，埋深0.6米，中间四排柱高2.5米，埋深0.7米，柱底加C₂₀砼固定，一棚8排柱子，照图3柱顶绑横木(20)，加固近山墙边柱(19)后拉紧柱上、横木上钢丝(21)，每柱内侧4-5道，每横木上一头4道，一道槽两排柱，绷紧钢丝16-18道，用于固蔓吊果。机质槽沟底及侧面铺底膜(22)，底膜每边长出15公分平铺地上，将配制好的机质装入沟内，分层踏实至上口与沟边平，布上滴灌带，铺好防蒸发上膜(23)，机槽上膜为两条，中间交叉重合15公分，揭膜补肥、排湿等作业方便。机质农田建成；C、落地式钢拱双膜农用温棚的拱架焊接与安装：本发明使用的设施之一是落地式钢拱双膜农用温棚，已用数年，安全可靠，专利申请号201020539664.2，因故未公告，现公开于 下：拱架材料为钢管、钢筋，用壁厚2.75的Φ20钢管(6分管)做内外拱(3)、(4)，用Φ10钢筋(14)与(3)、(4)的拱起段人字形焊接，拱起段应有统一的曲率半径和拱间净尺寸，水平拉接筋(11)先与内外拱(3)(4)的拱腿段水平焊接，再用斜拉筋(10)与内外拱(3)(4)的拱腿段斜拉焊接，内外拱(3)(4)的钢管对头焊接应插入铁芯，焊缝磨光，整个拱架的焊接应在模具内进行，上述标准棚每棚67个拱架。对焊好的拱架、待用拉杆、剪刀撑，人字撑(均用Φ20钢管)喷防锈漆两遍，准备安装。每座拱棚的棚内面积一亩左右，按图2的平面布置放线，打孔(或挖坑)，用C₂₀砼现浇拱架的独立基础(1)，两山墙两拱架中距0.5米，中间两拱架中距1米或1.2米(雪大、风大片区为1米，其余为1.2米)，基础和预埋件做好，从一头向另一头安装拱架，拱面中点外拱下口纵向焊一道水平拉杆，中点至两侧拱腿拐弯处每边焊3道纵向水平拉杆，先放线画出焊点，后焊牢，以保纵向拉杆成直线；雪大片区两侧的6道纵向水平拉杆焊于内拱上口，雪小的片区6道纵向水平拉杆均焊于外拱下口；拱架棚的两头，中间墙面焊三道剪刀撑，两头四个拱架一道，中间三个拱架一道，对应的拱面纵向拉杆间连接内拱上口外拱下口焊人字斜撑三道，可保持拱棚纵向稳定。纵向拉杆、剪刀撑、人字撑材料均为六分厚壁钢管；按图4-1所示，先将5对立柱(24)上焊于山墙的两个内拱下口，下埋地坪下C₂₀砼固定，立柱(24)要保证两个方向竖直，分段焊接水平拉杆(25)，下口标高2.2米，各段水平拉杆总体必须水平。立柱、水平拉杆材料为6分厚壁钢管。固装上部双层内外开通 风窗C₁、C₂各2樘，用螺栓(27)活装双层内外开棚门M两樘，门窗的框扇取材为钢窗料(26)，门窗框扇料外口铆棚膜卡子(专业厂生产)，山墙门M中应对准棚内机质槽间纵向通道，以方便机具进出，C₁下两立柱间的门结构部分可随时取掉。山墙的内拱腿(3)、自山墙外拱架向里第2.3拱架的外拱腿外口铆棚膜卡子，拱棚主体(钢拱架)完工，按种植的需要扣棚(覆上内外棚膜)，拱棚设施建设全面完工，拱棚靠两层棚膜夹0.5米厚的空气保温层保温，拱棚装有专利供暖设备，西北项目开发区拱棚不需外加草帘或棉被也能安全过冬并获高产。适时卷放墙面棚膜，开关山墙风窗，可发挥拱棚设施对温湿度的调控作用；D、栽培技术：D-1、设施栽培的主要品种：蔬菜类主栽西红柿、黄瓜、四季豆、西葫芦、筍瓜、等长蔓高产果菜品种；D-2、一年种一次，年结多茬果：不同品种每年7月中旬至8月中旬机质槽上膜画十字开孔定植营养钵大苗，一槽两行，西红柿、西葫芦、筍瓜、一穴种一株，株距0.6米，一棚定植840株，黄瓜、苦瓜、四季豆一穴种两株，穴距0.5米，一棚定植1008穴；一律一株留一个主蔓扶柱上钢丝上长至架顶横木向沟外匍匐延伸(不掐头)，地面向上0.5米处留侧枝(结果枝)，西红柿至横木留结果枝10-13个，愈压棚11月份销售，据各品种结果长势情况，9月上旬适度降低棚温放慢生长，第一茬果菜棚内压至11月份上市，采收第一茬果菜后剪去第一茬结果枝，解绑扶绳、下放主蔓、盘于地上。封棚后白天靠日照保持棚温(25-30)℃，夜间靠供暖保持棚温(12-15)℃(下称生长棚温)，不同品种均靠顶端生长优势，扶主蔓梢头于架丝上长，21-25天主蔓长 至横木并侧蔓座果。第二茬果菜采收后重复前述剪枝，下放主蔓上长，形成结果枝并座果的操作，一茬接一茬，重复操作，循环往复，实现年结多茬果。能昼夜保持生长棚温，黄瓜、西葫芦、筍瓜自座果到采果上市一般不超过7天(西葫芦、筍瓜单果重800-1200克即可采收)，白下向上采黄瓜、西葫芦、筍瓜，包括第一茬，年收7茬果菜，每茬产5-6t，每棚年产35-42t，亩产29-35t，西红柿、苦瓜、四季豆自座果到成熟时间长，昼夜保持生长棚温，平均为30天才能满足生长要求，幼嫩果不能上市，产量比瓜类果菜低，四季豆最低，但售价高，每年7月中旬定植营养钵大苗，第一茬果菜仍是11月初上市，11月15日卖完，保持上述棚温，从第二茬果开始座果，每茬菜从座果到采收上市平均为30天，主蔓下放盘起再长够长度并侧枝座果平均为25天，55天收一茬，一茬采果放蔓期再加5天，计60天收一茬果，从11月15日至次年6月30日共230天，包括第一茬，年收5茬果菜，西红柿和苦瓜的产量差不多，每棚每茬产4.5-5t，每棚年产22.5-25t，平均为24t，四季豆每棚每茬产2.6t，每棚年产13t，每亩年产分别是20t和11t，因价高，货架寿命比黄瓜、西葫芦、筍瓜长的多，亩效益偏高。主蔓绑于柱上的钢丝上，可保主蔓发挥顶尖生长优势尽快长至架顶横木再匍匐向外延伸，因横木每边只有两道钢丝，延伸长度受限，水平架面必留有彩光带，整个架势开扩，采光通风良好。侧枝多无刚性，不能承受结果重量，应系绳于顶横木钢丝吊侧蔓或直接吊瓜果生长；D-3、施肥与灌溉技术：机质的配制有机肥的体积比占50％，因细菌分解畜粪有机质致机槽下陷，前三年每年要补充 一些机质，一次栽苗，周年产出，肥水须供足。施肥以有机肥为主，拌入鸡粪生物菌肥，发酵一个月，生成生物螯合肥后，再拌入不易溶解的化肥、微肥开膜挖沟放入机质层中部，肥料与机质拌匀后掩埋覆膜，每棚年施纯鸡粪2m³、发酵饼肥、豆粕混合物1m³、老羊粪2m³、混合后洒水拌入5公斤鸡粪生物菌肥发酵一个月照上述方法施入。一般是7月上旬前做好基肥处理，定植前施入；机质中的有机肥肥效来的慢，应将配好的速溶性化肥、微肥装在溶解槽内分若干次带肥滴灌。机质槽下铺底膜，肥效、水份不会下渗浪费，亩年用化肥150kg即可，保住产量，能减则减，有益无害。机质槽不能浇水过多，挖孔后，全层机质含水适中，机质含水标准测定方法是：机质层挖孔到底，不见底膜处有空渗水，孔中抓一把机质，用力攥紧挤，湿而不流，最合适，几次测定滴灌时间可掌握灌溉湿度。湿度不足当然有碍作物生长，湿度过大(汪水)，机质层空气排空，微生物活动受限，根系缺氧呼吸，活力大减，持续1周植株会被淹死。机质生产必须滴灌、勤灌、限时灌。农作物缺素(微量原素)易得病招虫，种植效益不佳，农产品缺素，人也缺素，健康状况下降，机质生产应配齐含钙、镁、硫、铜、铁、锌、硼、锰、钼、硒的化肥和微肥，保证果蔬为健康食品；D-4、机质的可持续利用技术：为追求种植效益，机质种植的品种有限，倒茬轮作的机会少，易得重茬病害；机质槽下铺底膜，防止肥效下渗，机质层离子、酸根逐年增加，黄瓜最怕重茬，其他同一品种连种5年后重茬病多发；几年后机质的PH值由中性向酸性发展，5-6.4为警戒线，低于5因酸性过大并逐年累加，(不会碱性过大)，机质失去生产 能力。7月初拔秧去掉棚膜、机槽上膜，挖出槽内机质暴晒，翻倒5天，高温、干燥、通风给机质中的厌氧菌致命一击，病毒100％死亡，一年一次可克服重茬病；测得机质PH值已接近或抵达警戒线年度，7月拔秧后清出机质，去掉底膜回填放水冲洗离子、酸根成份，洗至PH值6.5-7为止，翻出晒干再铺底膜，回填槽内使用。冲洗致有机肥效流失少，不影响机质的持续生产能力。冲洗间隔年限与化肥用量有关，观察作物长势，保证生产能力的最少量经3-4年可确定参数，调整参数，用好参数，首先降低生产成本，其次延长冲洗间隔年限；D-5、用苦豆、苦蒿抑制病害：发明人上世纪七十年代已发现苦豆、苦蒿可抑制瓜菜病害，西北苦豆、苦蒿药源丰富，可年采两茬叶茎粉碎，撒少量尿素发酵，腐熟后埋于作物根部，防病效果好，鲜叶茎榨汁稀释11倍与病毒A(规定稀释度)溶液1∶1混合喷布植株叶茎，有效防病治病，可不用、少用农药，有效解决食品安全问题；D-6、菜棚盛夏多生蚜虫，用DDV熏杀不环保，也不彻底，喷杀有药害，效果不理想，中午焖棚保持(42-45)℃高温20分钟，开棚通风恢复生产温度，棚菜无损，蚜虫全军覆灭，环保又简便；D-7、简易Co₂气肥技术：大气中Co₂的自然含量万分之三，不能满足作物光合作用的需要，因而农业产能极限受限(玉米水稻的产能极限是1200公斤/亩，小麦的产能极限是650公斤/亩等)，西北机质设施生产条件下，多数时间棚膜隔断了内外空气兑流，棚内Co₂消耗后得不到补充，影响产出与产品质量。本发明在棚内吊西北特有的易风化大煤小筐，每筐装煤1.5公斤，每棚吊30筐，一年装一次煤，即可均衡补充棚内 Co₂气体。如每年四月筐内装小煤块，风吹日晒风化释放Co₂气体并缓缓下沉供农作物光合作用需要，多棚连片种植，卷膜、开窗通风，Co₂功效不损，一年后筐内小煤块不见了，最多剩点末子，倒在地上了事，此法Co₂释放缓慢，与需要同步，成本低，安全无污染。E、供暖技术：西北机质农田设施生产，长年出产品，平均年度供暖期长达207天(夜间为主)，供暖对产出至关重要，本发明应用的设施之二是：已用几年的农用温棚节能环保供暖装置，低成本解决机质设施生产供暖问题，该供暖装置由燃烧炉、热风炉(卧装)、净化器三大件组成，全装在棚内，燃烧炉底的进风管伸至棚外，燃烧炉与热风炉由其管头承插对接，热风炉与净化器之间由烟火管道承插连接，烟火管道末端与压力引风机的吸风口对接，引风机的出风口与净化器的进风口对接，热风炉装有鼓风机。生火启动压力引风机和鼓风机，高温烟火在压力引风机的驱动下依次经热风炉→烟火管道→压力引风机→净化器→与净化器出气口对接的排气管排出棚外；鼓风机将棚内空气鼓入热风炉被加热至200℃以上从出风口经热风管道送入棚内，高温烟火管道中的高温烟火气体过热风炉段(约3.5米)先被强风降温并烤热强风，烟火气体边运行边散热，至管道末端温度降至(40-50)℃，经压力引风机进入净化器，烟尘和So₂气体在净化器内全被吸收，排出棚外的气体不污染大气，装置全在棚内，燃煤生成的热量全散在棚内，以管道辐射散热和热冷风兑流两种方式给大棚供暖，压力风机引风内吸供氧充分燃烧，炉底进风管又伸向棚外，燃烧不消耗棚内氧气，也不生成CO，棚内也无烟尘灰尘污染。棚宽10 米以上装两套供暖装置，棚内温度均匀，升温快，因燃烧释放的热量全散在棚内，比传统的棚内加火炉供暖(有污染不可行)节煤40％，小时燃烧煤量可增加，不怕低温极端天气，2010年冬在新疆昌吉市大西渠镇玉堂村做葡萄留树保鲜，在前述拱棚内装本供暖设备，经受住-41℃低温和连续九天阴冷天气的考验，获葡萄留树保鲜完全成功，新疆媒体多次报道，证实设备运行安全可靠。本供暖装置已申请专利，申请号201110113183.4，在27卷48号专利公报上予以公告，可查询详情。西北冬春晴天多，日照好，多数中午双膜棚温可达30℃，适合蔬菜生长，稍有日照不需供暖，逆温区基本无五天以上的连续阴冷天气，大棚供暖主在夜间，西北冬季夜长昼短，其中乌鲁木齐地区比北京经度线上夜长2小时。供暖的主要风险是电网6小时以上的故障停电，备用发电机组的方案很不实际。本装置停电即启动烟囱自引风燃烧装置，可维持棚温但不均匀，6小时内大棚无生产损失。

(3)本发明的有益效果：和现有技术相比，本发明的有益效果主要是：A、机质配置多可就地取材，操作简便，成本低，有机肥效好；B，设施为落地式钢拱双模农用棚温，是我国简易设施农业的高水平，建棚不需挖土打厚墙(戈壁、石滩无土可挖)，土地利用率100％，用于底产田改造也不浪费土地，拱形结构棚承压大，用材少，棚内不需支柱，方便机作，保大风吹不到，大雪压不倒，提高了设施生产的安全系数，1.2亩的拱棚主体造价6万元，为连栋温室的1/16，寿命20年，报废残值大，农户能接受，便于推广。双膜夹0.5米厚的空气保温层，棚面导热系数1.6Kcal/m²h℃配装本发明供暖设备后，西北 项目区(最低温度-20℃)不需外覆棉被或草苫子也能安全过冬，比三面打墙的土温室采光好，夏天通风好；C，施肥以有机肥为主，强调配齐10中微肥，根部施腐熟的苦豆、苦蒿叶茎，其叶茎榨汁配病毒A喷施植株，少用、不用农药，可生产健康食品；D，一年种一次，年结多茬果菜，集中冬春销售，单产、效益大提升；E、开发西北广袤非宜农牧国土资源地，可新增数亿亩、十亿亩三高农田，不愁守不住18亿亩耕地红线；F、简易CO2气肥增产提质技术操作简便成本低，适合干燥空旷的西北推广，G、农用温棚节能环保供暖技术提升了我国简易设施农业的应用技术档次，为将农业生产的节能减排纳入GDP考核解决了技术难题，为全面兑现中国向世界的承诺作贡献；H、本发明可保机质有持续生产能力，新增机质农田建一块保一块，新增生产能力与机质农田面积同步增加，社会长期投资效益累计越来越大，国家经济基础年年务实；1.亩年用水80-100m³，是特节水旱区三高农业。

(四)附图说明：图1是单个拱架与独立基础焊接的立面图，示出了拱架的形状与焊接结构，拱段由人字形钢筋与内外拱钢管焊接而成，两边拱腿由水平、斜拉钢筋焊接内口，竖直承压大，拱架致棚面呈拱形，承压力大而不变形，实践证明：积雪2/3的自行滑落，遇大风，拱面致气流上升略有负压，清雪而不揭棚，连片建棚，只有边上的迎风面棚墙承受风压，棚墙2米高，2米以上同时形成上升气流，墙面压力减少，墙边挨地墙膜有通长卷杆坠入地槽不进风就不会揭膜，拱棚跨度为腿高的6倍以上，抗倾倒力距总是大于倾倒力距，拱 棚整体锚固与大地，因而大雪压不倒，大风吹不到。外膜覆在外拱上，内拱管上焊吊杆三个，吊杆下头焊方钢管，棚膜卡子铆在方管钢上，拱腿于拱段拐弯处先焊扁铁，后铆棚膜卡子，五道膜卡固定内膜，内外膜拱腿段底部离开拱腿15cm即可，内外膜之间的空气保温层平均厚不小于0.5米，有供暖设施，棚外拱不覆棉被或草苫子保温层也能过冬，减少卷放帘的人工费。图1-1是独立基础的示意图，示出基础形状和预埋铁件情况，铁件(2)的外口比拱腿内口小0.5cm，安装焊接牢固。图1-2为独立基础预埋件的立面图，预埋件的竖直筋由Φ12(14)螺纹钢下料焊接。图2是独立基础布置平面图，也是拱架安装平面图，基础打孔(或挖坑)、放预埋件均须放线，基础上口须在同一个坡度斜面上，拱架的两腿底脚要水平，棚面坡度跟着地行走。图1图2编号说明于下：1.℃20砼独立基础，2.基础上的预埋铁件，3.内拱腿，4外拱腿，5内棚膜，6外棚膜，7扁铁，8拱段内膜，9方管钢与固膜卡子，10拱腿段斜拉筋，11拱腿段水平拉筋，12内拱钢管，13外拱钢管，14拱间人字形拉筋，15短吊杆，16长吊杆，17外膜卡子，h拱高，h1腿高，L拱架内跨的一半。

图3是生产拱棚横剖图的一半，以种植西红柿为例，示出棚内机质槽、架柱、架顶横木、钢丝的布置，也形象地示出了钢筋砼柱的栽法、西红柿植株的定植与扶架方法，种长蔓果菜一棚四槽(畦)，每槽定植两行，一株留一个主蔓绑于柱的4-5道钢丝上，长到横木匍匐外伸，长度受限，结果枝在主蔓上轮生结果，可在横木钢丝上吊绳系果枝，西葫芦，筍瓜单果重，可直接系瓜蒂。12.6米净跨的拱棚内种 4槽(畦)，左右两槽净距2.5米为供暖通道，中间两槽净距2米，为一般农作通道，棚中膜下高度3.8米，边行植株也顶不到内膜，棚内空间大，架面采光好，上下通风好，有利于生长。采完一茬果剪枝放主蔓盘于地上，主蔓上段扶于拉紧钢丝上长，棚温达设定参数，21-25天可长到顶并侧枝座果。图3的编号说明如下：18棚内地坪，19钢筋砼柱，中间四排高出地坪2.5米，两边四排高出地坪2米，20上横木，21紧绷的架丝，22机质槽底膜，23机质槽上膜。

图3是说明书摘要附图

图4是内外山墙立面图，从图2可知，山墙两层拱架，中-中500mm，内外覆膜。图4示出拱下立柱(用φ20钢管)5对，山墙棚门每拱架2樘，山墙风窗每拱架4樘，两大两小。两头山墙门窗布置相同，其中门宽的中点与内供暖通道中点对正，便于运输车辆(较小型)进出，门框外有框架，不供暖季节门的组合体全卸掉，成2米宽的小四轮进出口，供暖期用螺栓(27)固于立柱(24)上，上下同宽(中φ500mm)，与上内拱中距一致，上焊于内拱下口，下埋地下，砼固定。图4-1是图4的拱下立柱节点图(某一部位、某一构件的详图)，主用于施工，示出了立柱的焊接方法与上下结构方法。图4编号说明：24拱下钢管立柱，用φ20钢管，25水平分段拉杆，26钢窗料，27固门组合体螺栓，28山墙内外立柱水平拉筋φ12，29山墙内外立柱斜拉筋φ12，C1双层内外开小风窗，C2双层内外开大风窗。M山墙内外开双层门。

(五)具体实施方式：新疆昌吉市硫磺沟煤矿区是乌市、昌吉近郊逆温区，古老的三屯河源于天山北坡，绵延50公里流进硫磺沟矿区，非汛期流量不大，宽阔的河床有大片汛期淹不掉的石滩地和 3000多亩浅层土壤地，多被外来人承包种菜，已建成100多亩蔬菜大棚，技术原始，短期行为，投资不足，效益一般。在此建机质蔬菜大棚有得天独厚的气候、市场、资源条件，建两棚实施本发明技术，一棚种西红柿，一棚种筍瓜，均应于6月初在原有土打墙温室内棚中棚育苗，7-8月气温高，拱棚覆一层外膜，墙面卷起，棚下通风，植株行内湿度计读数为5％，两槽间通道处湿度近零，中午棚下气温(30-35)℃，水肥充足，定植20天后筍瓜座果，第25天开始采收800-1200克的嫩瓜，天天采摘送矿区销售，定植35天后主蔓到顶，匍匐外延，顶部小棚架形成，定植40天后第一茬果采完，剪侧枝，放主蔓，小心地盘于地上(盘径不少于30公分)，扶头梢(一段蔓头)攀柱子水平钢丝上爬，8月中旬仍长的很快；西红柿没有筍瓜长的快，定植30天后主蔓长至1.2米高，侧枝轮生，两层果枝的距离平均约13公分。两种菜都是自地坪向上0.5米处开始留结果枝，以保持植株行下通风，8月底西红柿自下而上分层成熟，稍转色即可采收上市，矿区畅销。9月10-12日第一茬果采完，剪侧枝，放主蔓盘于地上，扶头梢攀柱的水平钢丝上爬。入9月气温明显低了，九月下旬拱棚覆上内膜，日落放下墙膜保持夜间棚温，10月上旬第二茬西红柿成熟，稍转色即采收上市，10月中旬收完西红柿二茬果。装好供暖设备，准备夜间供暖。在温棚蔬菜生产中，只有辣椒适宜延迟采收压棚内入冬销售，西红柿等其他品种延迟采收等于少结一茬果，经济上不划算，市场看好，不必压棚入冬销售。

硫磺沟逆温区9月中旬至10月底，11：30(相当于北京的9：30) 至15时(下称中午时段)，日照可致双膜棚温升至30℃以上，中午多需短暂开山墙窗通风，(顺便排湿)，11月后的冬天白天(阴天少)靠日照中午棚温仍可达30℃，因本发明的拱棚只有地面有些蓄热能力，上午11时前，下午5时后的时间段棚内需供暖，两头少供暖，夜间多供暖，时间是10月15日至翌年5月10日，共计207天，在这个供暖时间段，也是两头少供暖，中间多供暖，一个标准棚两套供暖设备，一年耗煤30t，价7000元。供暖并保证棚温达设定值(白天中午25-30℃，夜间12-15℃)才能获得年度高产，硫磺沟逆温区的项目棚坚持按本发明技术方案生产，西红柿年结6茬果，亩产20t以上，西葫芦、筍瓜年结8茬果，亩产35t以上，以零售为主，亩效益10万元以上。不用激素膨大果实，不催熟转色。棚内温度控制：自定植至10月中旬棚内环境条件与大田相差不大，湿度不存在问题，10月下旬早晨棚的内膜顶(拱段)有冷凝水，日照致气温升至15℃时开山墙窗1小时，冷凝水消失，夜间棚温维持12-15℃，中午棚温高时开山墙窗通风排湿，湿度控制在40％以下，立冬(11月8日前后)至翌年4月底，棚内的水份只能来自植株叶片蒸发，昼夜平均棚温比10月底前低了，植株生命强度减弱，叶片蒸发减少，棚内湿度稳定在30％左右。逆温区秋天降雨相对多，偶尔有风，谨防风揭棚膜。(来风前放下墙面棚膜，不进风就安全)。

棚内病害防治：病害以预防为主，西红柿的叶片散发刺激性气味，有防病抗虫功能，包括大田种植的番茄，新疆不见发病招虫，人们称做放心果菜；筍瓜槽间距离大，架高，采光通风好，有苦豆、苦 蒿叶茎施入根部和喷施叶茎汁液与病毒A混合液不会得病，瓜类一旦感染病毒全军覆没，能按本发明的要求预防也不会感染病毒。大棚蔬菜进入供暖期后，棚内温湿度不具备发病条件，加之热风炉不断对棚内空气高温灭菌消毒，病害不会发生。

机质设施种菜一年四季都有产出，必须井电配套。硫磺沟的河水夏天太凉，不宜直接用于大棚灌溉，入冬断流，河床打井深50米即可，水温四季恒定，适宜大棚及时灌溉。

作业环境对比：我国国情决定：只能是简易设施农业，蔬菜大棚是代表，简易大棚的冬季环境条件不好，主要是棚内湿度太大，自称是第五代的地窝子温棚冬季地湿，棚湿，空间湿，劳作者易得风湿类疾病，雾雨蒙蒙吸收棚内CO2、对冲日照效果，产品干物质积累不够，质量不佳，产量受限，因而推广不力；地面挖土三面打厚墙的温棚湿度次之，灌溉后，棚内湿度100％，不供暖不能低御严冬，效益所限，只能棚内加火炉，棚内外均由污染，CO中毒者不乏其人；本发明的拱棚蔬菜以冬、春市场为主，棚内湿度30％左右，棚温较高，棚内外均无污染，棚可持续生产，人能健康工作。

设施生产者必须坚持天天记录天气预报，更必须记录整理自己棚区的气候气象资料，最少整理三年，能用于棚区生产可有效避免或减少灾害损失。

Claims (6)

1.一种涉及西北特定条件下的非宜农牧国土资源地上机质农田建设与高效栽培技术，其特征是：在选定的非宜农牧地上规划机质农田，依地形坡度分块推成自然坡降地，放线开沟，沟的深宽、沟间净距依规划和拟种作物而定，沟底侧铺底膜，装机质，布滴浂带，铺上膜，机质农田建成，每块一亩左右安装拱棚设施和供暖装置，机质设施农田建成，可在设施生产条件下种菜，种果树，也可种粮或粮菜年内倒茬轮作，施肥以有机肥为主，拌入鸡粪生物菌肥发酵生成生物螯合肥后施入机质层，辅以速溶化肥带肥滴灌，配齐10种微肥，不用、少用化学农药，用简易Co₂气肥技术增产提质。

2.根据权利要求1所述的机质，其特征是：煤末子1m³，自然土1m³洗碱排盐，干后混合，牛羊粪2m³拌入鸡粪生物菌肥2公斤，洒水发酵一个月，三种主料混合拌匀生成机质，机质可持续使用。

3.根据权利要求1所述的在设施生产条件下种菜，其特征是：种植品种为西红柿、西葫芦、筍瓜、黄瓜等长蔓果菜，一年种一次，一株留一个主蔓扶架上长并侧技座果，采收第一茬果即剪侧枝，解系绳，下放主蔓盘于地上，扶主蔓梢头于架丝上长并侧枝座果，如此循环往复，保持生长条件，一年结多茬果。

4.根据权利要求1所述的不用、少用农药，其特征是：采苦豆、苦蒿的叶茎粉碎发酵腐熟后埋入植株根部，鲜叶茎榨汁稀释11倍与按规定比例稀释的病毒A溶液1∶1混合喷布植株叶茎防病治病，用焖棚升温法20分钟热死蚜虫。

5.根据权利要求1所述的简易Co₂气肥技术，其特征是：在连片棚内吊小筐装风化煤，靠煤的风化缓释Co₂气体。

6.根据权利要求1所述的安装拱棚设施和供暖装置，其特征是：设施为落地式钢拱双膜农用温棚，专利申请号201020539664.2，供暖装置为农用温栅节能环保供暖技术装置，专利申请号201110113183.4。