CN110326579A - 适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养系统及种养方法 - Google Patents
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Abstract
本方案公开了一种适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养系统，包括养鱼池，食用菌栽培架、若干可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽、渗流式砾石细滤栽培槽和净水池。本方案鱼菜种养系统内鱼、菜、菌共生，特别适合北方地区的双面连体温室内，将系统的各部位用水循环使用，在循环过程中，养殖废水在蔬菜区被净化同时为蔬菜区提供了肥料，变废为宝，减少了养殖废水排放对水环境的污染，提高了蔬菜的产量及质量，鱼、菜、菌之间还实现了气体平衡、温度平衡和能量平衡，三者共同生长，各自产生的废物变为另一环节的有用之物，同时提高了鱼、蔬菜和食用菌的产量和质量，大大降低了对水资源的浪费和污染，同时，很好地满足了环保、节能和可持续发展的需求。
Description
技术领域
本发明属于立体养殖技术领域，具体涉及一种适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养系统，尤其是在北方寒冷地区具备东西向南北双面连体温室条件下的鱼、蔬菜和食用菌等种养结合模式。
背景技术
北方地区冬季寒冷干燥，室外冰天雪地长达半年之久，自然条件下的蔬菜种植与水产养殖都无法实现，于是，各种各样的温室大棚应运而生了。其中有一款东西向走向的南北双面的连体温室大棚应用较广，但该大棚的南北两面温度、光照差距悬殊，难以调控，使用效率不高，经济效益低下，资源浪费严重。
另一方面，目前的水产养殖技术对水源依赖程度很高，受污染的水源会降低蔬菜的产量，增加养殖的风险，且养殖废水的排放加剧了水环境污染，造成了富营养水源的泛滥。个别的循环水养殖模式虽然能够减少养殖废水的对外排放。但是，设备成本较高，经济效益差。
发明内容
本发明的目的是提供一种适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养系统，以解决北方地区南北双面连体温室大棚南北两面温度、光照差距悬殊，难以调控，使用效率不高，经济效益低下，资源浪费严重等实际问题，实现设施农业增收节能的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养系统，其技术要点在于：包括养鱼池，食用菌栽培架、若干可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽、渗流式砾石细滤栽培槽和净水池，
在温室内部设有分界承重墙，所述养鱼池位于分界承重墙的北侧，包括由隔离网隔离而成的幼鱼养殖池、成鱼养殖池和商品鱼养殖池，三个养殖池按水源流动方向自上而下设置，商品鱼养殖池的底部设有污水泵，污水泵通过管道与虹吸排水粗滤栽培槽相连通；
所述的可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽位于分界承重墙的南侧，包括设置在栽培槽内部的可调式钟罩，可调式钟罩包括钟罩上部和钟罩下部，钟罩上部顶端带帽封闭，钟罩上部与钟罩下部通过插接式连接，钟罩下部的下方设置有排水管螺纹固定接头，可调式钟罩内部设置有可调式排水管，可调式排水管上口为喇叭形，钟罩下部与排水管螺纹固定接头采用螺旋型丝接方式，并固定于栽培槽底部，钟罩下部纵向设置有若干可调式钟罩进气进水沟槽，可调式排水管内部设置有内螺纹，与排水管螺纹固定接头连接，排水管螺纹固定接头下方设置有带流量控制阀的排水口；
所述的渗流式砾石细滤栽培槽为长条形，与可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽的排水口相连通，渗流式砾石细滤栽培槽的末端通过回流精滤口与雾培净水池连通，雾培净水池通过溢流通道与幼鱼养殖池连通；
在雾培净水池底部设有污水泵，污水泵通过管道与设于可调式虹吸排水粗滤栽培槽内的雾培区进水阀门相连通；
所述食用菌栽培架位于养鱼池的上方，横跨养鱼池的两侧；
进一步的：还包括蚯蚓养殖池，所述蚯蚓养殖池内分别设有与养鱼池和可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽相连接的供蚯蚓通过的通道。
进一步的：还包括农电接入端口和太阳能接入端口。
进一步的：所述的双面连体温室内部的分界承重墙为东西走向，将温室内部分隔成南北两个部分，在墙体上设有通风孔，在通风孔内设置有风扇。
本发明还公布了一种适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养方法，采用如上所述的系统，在养鱼池内饲养鱼类，在食用菌栽培架内栽培食用菌，在可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽和渗流式砾石细滤栽培槽内种植蔬菜；蔬菜经光合作用消耗CO2产生的O2，食用菌和鱼类经呼吸作用消耗O2产生CO2；利用风扇对气体进行交换，保证各区域气体浓度；鱼类产生的粪便经循环被可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽和渗流式砾石细滤栽培槽滤出沉积，做为蔬菜的肥料和蚯蚓的食物，蚯蚓和食用菌还可做为鱼类的食物；鱼池内的养殖废水经泵打入到可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内，经初步过滤后流入渗流式砾石细滤栽培槽内再次过滤，二次过滤后的水经回流精滤口后进入净水池沉积，下部带有沉淀的水再次泵到可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内，对蔬菜的根系进行雾培；之后的水再次进入渗流式砾石细滤栽培槽内循环；净水池内过滤沉淀后的水从溢流口进入到养鱼池。
进一步的：鱼池内的养殖废水经泵打入到可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内之后，通过栽培槽内的可调式排水管的高度调节槽内的最高水位，沿排水管螺纹固定接头旋转可调式排水管，可调式排水管上口的高度即为最高水位；通过调节钟罩上部的高度调节槽内的最低水位，调节钟罩上部与钟罩下部的相对位置，钟罩上部的下沿所在位置即为最低水位。
本发明的优点是：本方案鱼菜种养系统内鱼、菜、菌共生，特别适合北方地区的双面连体温室内，将系统的各部位用水循环使用，在循环过程中，养殖废水在蔬菜区被净化同时为蔬菜区提供了肥料，变废为宝，减少了养殖废水排放对水环境的污染，且提高了蔬菜的产量及质量，鱼、菜、菌之间还实现了气体平衡、温度平衡和能量平衡，三者共同生长，各自产生的废物变为另一环节的有用之物，同时提高了鱼、蔬菜和食用菌的产量和质量，大大降低了对水资源的浪费和污染，同时，还在农电接入端口的基础上设置了太阳能接入端口，实现了多能源的互补控制，很好地满足了环保、节能和可持续发展的需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本方案进一步说明。
图1为本方案整体结构示意图；
图2为本方案侧视结构示意图；
图3为本方案可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽结构示意图。
图中：1、分界承重墙，2、农电接入端口，3、太阳能接入端口，4、商品鱼养殖池，5、成鱼养殖池，6、幼鱼养殖池，7、污水泵，7、雾培污水泵，8、污水上水管，9、可调式虹吸排水粗滤栽培槽进水阀，10、可调式虹吸排水粗滤栽培槽，11、蚯蚓养殖池，12、可调式虹吸排水粗滤栽培槽排水口，13、雾培区进水阀门，14、渗流式砾石细滤栽培槽，15、雾培上水管，16、回流精滤口，17、净水池，18、溢流通道，19、止逆阀，20、隔离网，21、食用菌栽培架，22、通风孔，23、风扇，102、钟罩上部，103、钟罩下部，104、可调式钟罩进气进水沟槽，105、排水管螺纹固定接头，106、流量控制阀，107、排水口，108、喇叭形开口，109、可调式排水管。
具体实施方式
如图1－3所示为本发明一种适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养系统，包括养鱼池，食用菌栽培架21、若干可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽10、渗流式砾石细滤栽培槽14和净水池17，
在温室内部设有分界承重墙1，所述养鱼池位于分界承重墙的北侧，包括由隔离网20隔离而成的幼鱼养殖池6、成鱼养殖池5和商品鱼养殖池4，三个养殖池按水源流动方向自上而下设置，商品鱼养殖池的底部设有污水泵7，污水泵通过管道即污水上水管8与可调式虹吸排水粗滤栽培槽进水阀9相连通；
所述的可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽10位于分界承重墙的南侧，包括设置在栽培槽内部的可调式钟罩，可调式钟罩包括钟罩上部102和钟罩下部103，钟罩上部顶端带帽封闭，钟罩上部与钟罩下部通过插接式连接，钟罩下部的下方设置有排水管螺纹固定接头105，其为内外均有螺纹的双螺纹接头；可调式钟罩内部设置有可调式排水管109，可调式排水管109上口为喇叭形开口108，钟罩下部与排水管螺纹固定接头采用螺旋型丝接方式，并固定于栽培槽底部，钟罩下部纵向开设有若干可调式钟罩进气进水沟槽104，可调式排水管上设置有螺纹，与排水管螺纹固定接头内部螺纹连接，排水管螺纹固定接头下方设置有带流量控制阀106的排水口107；
所述的渗流式砾石细滤栽培槽为长条形，与可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽排水口12（包括排水口107和溢流排水口101等）相连通，做为该槽的进水，渗流式砾石细滤栽培槽的末端通过回流精滤口16与雾培净水池连通，雾培净水池通过溢流通道18与幼鱼养殖池连通，在溢流通道上还设有止逆阀19和隔离网20；
在雾培净水池底部设有雾培污水泵71，污水泵通过管道即雾培上水管15与设于可调式虹吸排水粗滤栽培槽内的雾培区进水阀门13相连通，雾培区进水阀门上螺接有喷头，用于对雾培区的蔬菜等的根系进行喷雾供水及养分；
所述食用菌栽培架位于养鱼池的上方，南北向横跨养鱼池的两侧。
可调式虹吸栽培槽在钟罩式虹吸排水的基础上通过将排水管进水口部分改成螺旋可调式、将钟罩改成插接可调式、在排水管出口部分加装排水流量控制阀门、排气口与排水口分离等解决固定式U型虹吸排水和固定式钟罩虹吸排水不好调控的缺陷，实现虹吸式排水的可控性。这一改进在大规模多种类的蔬菜无土栽培，尤其是鱼菜共生模式下，使用虹吸式排水栽培模式中意义重大。通过上述四个方面的改进，可以根据不同作物对水肥的多少、水位的高低、水体存留时间的长短及噪音的大小和水体含氧量等进行分别调控，大大提高该栽培槽的使用范围和效果，在无土栽培的鱼菜共生模式下具有广泛推广价值。另外，将可调式虹吸排水口、溢流口、清洗排水口集中于一起可实现水体的统一或分类管理，循环使用，能够大量节约水源，保护环境。
优选的：还包括蚯蚓养殖池11，所述蚯蚓养殖池内分别设有与养鱼池和可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽相连接的供蚯蚓通过的通道。
优选的：还包括农电接入端口2和太阳能接入端口3。
优选的：所述的双面连体温室内部的分界承重墙为东西走向，将温室内部分隔成南北两个部分，在墙体上设有通风孔22，在通风孔内设置有风扇23。
本发明还公布了一种适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养方法，采用如上所述的系统，在养鱼池内饲养鱼类，在食用菌栽培架内栽培食用菌，在可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽和渗流式砾石细滤栽培槽内种植蔬菜；蔬菜经光合作用消耗CO2产生的O2，食用菌和鱼类经呼吸作用消耗O2产生CO2；利用风扇对气体进行交换，保证各区域气体浓度；鱼类产生的粪便经循环被可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽和渗流式砾石细滤栽培槽滤出沉积，做为蔬菜的肥料和蚯蚓的食物，蚯蚓和食用菌还可做为鱼类的食物；鱼池内的养殖废水经泵打入到可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内，经初步过滤后流入渗流式砾石细滤栽培槽内再次过滤，二次过滤后的水经回流精滤口后进入净水池沉积，下部带有沉淀的水再次泵到可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内，对蔬菜的根系进行雾培；之后的水再次进入渗流式砾石细滤栽培槽内循环；净水池内过滤沉淀后的水从溢流口进入到养鱼池。
优选的：鱼池内的养殖废水经泵打入到可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内之后，通过栽培槽内的可调式排水管的高度调节槽内的最高水位，沿排水管螺纹固定接头旋转可调式排水管，可调式排水管上口的高度即为最高水位；通过调节钟罩上部的高度调节槽内的最低水位，调节钟罩上部与钟罩下部的相对位置，钟罩上部的下沿所在位置即为最低水位。
一种产品，采用如上述的系统制备而成。
下面具体说明本发明的结构及优点：
本发明的所公开的种养系统是一种可调控的鱼类养殖与蔬菜种植相结合的种养系统，包括防渗漏养鱼池、可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽、渗流式砾石细滤栽培槽、回流精滤口、雾培净水池、防回流止逆阀、隔离网、水培雾培给水水泵及上下水系统、食用菌栽培架和蚯蚓养殖池等部分组成一个协同运行的整体系统。本系统中，所述防渗漏养鱼池，建于连体温室的背面（阴面），整体为沟槽式，中间用隔离网分成不同的区域，分别用于养殖幼鱼、成鱼和商品鱼。鱼池底部按千分之五的坡度修成坡形。将潜水泵放置于池水最深处，将鱼池内含有鱼类粪便的污水提升至南面（阳面）的可调式虹吸排水粗滤砾石栽培槽中进行初次净化过滤。所述可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽为安装有可调式虹吸排水装置的框架式不渗漏槽体。槽体长度视大棚宽度而定，槽体宽度以0.6—1.2米为宜，槽体深度以0.3—0.4米为宜。槽体可根据大棚高度和栽培作物高度做成梯架形，上面放置栽培槽，下部两侧放置雾培种植板用于叶菜类雾化栽培。槽体南北向成组平行排列，集中供水，统一排水。槽内放置2—3厘米的砾石，以火山石颗粒最佳，用于过滤养鱼池中粪便等杂志和蔬菜栽培。本系统中，所述渗流式砾石细滤栽培槽位于可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽的下一环节，为东西向不渗漏沟槽，槽体长度视可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽组而定，宽度以0.6左右米为宜，深度以0.2米左右为宜。槽内填充0.5厘米左右的砾石对可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内排除的水进行第二次渗流净化。槽体末端与雾培净水池相连。所述回流精滤口为设置于渗流式砾石细滤栽培槽末端进入雾培净水池的一个精滤装置，里面铺设过滤棉对经过的流水进行终端精细净化以供雾培使用。所述雾培净水池为设置于大棚南面（阳面）、回流精滤口之后的一个存放雾培净化水的暂时储水池，水池不宜过大，不宜过深，能满足雾化使用即可。池内安置雾培用水泵将水输送至各可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽下部的雾化喷头。雾培净水池水面高度应高于养鱼池水面高度。雾培净水池通过溢流通道与养鱼池浅水端相连，溢流通道内设止回阀，并在接近鱼池一侧设置隔离网，防止鱼儿逆流而上。
本系统中，所述蚯蚓养殖池为饲养蚯蚓专用区域。蚯蚓可以将过滤出的鱼粪及饲料残渣吃掉转化成植物易于吸收的有机肥，帮助加快粪便分解硝化过程，促进蔬菜快速生长；避免粪便淤积阻塞栽培槽砾石间隙，影响虹吸排水，造成栽培槽中肥料分布和蔬菜长势不匀。另外，蚯蚓也是鱼类的优良饵料，多余的蚯蚓可以用来喂鱼，加速鱼群的快速增肥，创造更高的经济效益。
上述的北方南北双面连体温室鱼菜种养系统，所述食用菌栽培架为设置于鱼池四周水面之上，在不影响鱼的饲养管理的空间区域里的立体分层搁物架，用于食用菌的立体栽培，达到充分利用空间，实现立体种养，提高经济效益的目的。同时，整个温室采用“人”字型结构，因阴面为鱼池为主，不占用过多的上部空间，因此可以做成大斜度，不会影响相邻温室的采光，同时，减少了现有技术中相邻温室中间必须留有一定的空余地带以有效采光的不足，提高了土地利用面积，具有实质的意义。
需要说明的是，本方案中，所述的南北等方向的表述，其表达的意思是，南指的是“阳面”、“采光面”的意思，不是特指必须是南方，北与其相对是“阴面”、“背光面”的意思；本方案中还涉及到一些诸如泵、管道及喷头的连接等，均为公知技术，不是本方案的主要发明点，故不再赘述。此外，本方案在实际应用过程中可以因地制宜，选用不同的结构和细节，如以下几个方案所示：
实施例1
北方南北双面连体温室鱼菜种养系统由两大区域组成，即养殖区和种植区，两区域位置在本系统中不能互换，面积按照大棚实际比例，基本为1:1。实际运行中，可在栽培区实行立体种植，实际栽培面积可以达到养殖面积的3-5倍。水体深度在0.8—1.2即可。饲养量可以是自然环境下的3倍左右。为了实现一年四季有鱼有菜，建议自己培育鱼苗和菜苗，安排好种养和采收、捕捞时机，做到一年四季鱼菜不断，实现循环持续生产，达到设施利用和经济效益最大化、鱼菜品质最优化、资源使用和浪费最小化。
实施例2
北方南北双面连体温室鱼菜种养系统采用的是一项自然的耕作种养技术，即仿生种养系统。实际操作时需要将连体温室中间封闭的隔墙分段打开和加装窗户，使两个区域变成一个有机整体，实现两个区域的光照、温度、湿度等条件的共享。由于水有吸收热量大和释放热量慢的特性，当夏季高温时，北面鱼池的温度较低，在循环过程中，可以快速带走南面栽培区域过高的热量，降低棚内温度；当室外温度较低时，北面鱼池中蓄积的热量又能释放到棚内，达到保温的目的。同时，鱼群排出的粪便和释放的二氧化碳有助于蔬菜生长，蔬菜的根系过滤掉水中的粪便和渣滓，净化水体，产生新鲜氧气，有助于鱼群健康快速生长。鱼池上四周水面上设置食用菌栽培架种植食用菌，可以充分利用空间，实现立体种养，提高经济效益。用过的食用菌栽培物料还可以用作无土栽培基质，节约成本，增加收益。由于整个种养过程中不能使用化肥和农药等物质，可以保证生产出来的蔬菜、食用菌和鱼都是安全的，可以放心食用。
实施例3
北方南北双面连体温室鱼菜种养系统由于是在封闭空间进行的组合式种养，属于设施农业的一种。为了减少病虫害的发生，建议将物理植保技术（如设置静电灭虫灯、空间电场防病促生系统、悬挂粘虫板等）引入温室。另外，可以将太阳能或风能等清洁能源引入鱼菜共生系统中，实现生产过程的安全环保、高效节能和永续发展。
实施例4
北方南北双面连体温室鱼菜种养系统还可以深入开发，发展成鱼果共生，甚至多种动植物循环共生的生物链模式，实现生产模式的多样化，为人们生产出更多、更安全的食品。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养系统，其特征在于：包括养鱼池，食用菌栽培架、若干可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽、渗流式砾石细滤栽培槽和净水池，
在温室内部设有分界承重墙，所述养鱼池位于分界承重墙的北侧，包括由隔离网隔离而成的幼鱼养殖池、成鱼养殖池和商品鱼养殖池，三个养殖池按水源流动方向自上而下设置，商品鱼养殖池的底部设有污水泵，污水泵通过管道与虹吸排水粗滤栽培槽相连通；
所述的可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽位于分界承重墙的南侧，包括设置在栽培槽内部的可调式钟罩，可调式钟罩包括钟罩上部和钟罩下部，钟罩上部顶端带帽封闭，钟罩上部与钟罩下部通过插接式连接，钟罩下部的下方设置有排水管螺纹固定接头，可调式钟罩内部设置有可调式排水管，可调式排水管上口为喇叭形，钟罩下部与排水管螺纹固定接头采用螺旋型丝接方式，并固定于栽培槽底部，钟罩下部纵向设置有若干可调式钟罩进气进水沟槽，可调式排水管内部设置有内螺纹，与排水管螺纹固定接头连接，排水管螺纹固定接头下方设置有带流量控制阀的排水口；
所述的渗流式砾石细滤栽培槽为长条形，与可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽的排水口相连通，渗流式砾石细滤栽培槽的末端通过回流精滤口与雾培净水池连通，雾培净水池通过溢流通道与幼鱼养殖池连通；
在雾培净水池底部设有污水泵，污水泵通过管道与设于可调式虹吸排水粗滤栽培槽内的雾培区进水阀门相连通；
所述食用菌栽培架位于养鱼池的上方，横跨养鱼池的两侧。
2.根据权利要求1所述的种养系统，其特征在于：还包括蚯蚓养殖池，所述蚯蚓养殖池内分别设有与养鱼池和可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽相连接的供蚯蚓通过的通道。
3.根据权利要求1所述的种养系统，其特征在于：还包括农电接入端口和太阳能接入端口。
4.根据权利要求1所述的种养系统，其特征在于：所述的双面连体温室内部的分界承重墙为东西走向，将温室内部分隔成南北两个部分，在墙体上设有通风孔，在通风孔内设置有风扇。
5.一种适于北方地区的双面连体温室鱼菜种养方法，采用如权利要求1－4任一所述的系统，其特征在于：在养鱼池内饲养鱼类，在食用菌栽培架内栽培食用菌，在可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽和渗流式砾石细滤栽培槽内种植蔬菜；
蔬菜经光合作用消耗CO2产生的O2，食用菌和鱼类经呼吸作用消耗O2产生CO2；利用风扇对气体进行交换，保证各区域气体浓度；
鱼类产生的粪便经循环被可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽和渗流式砾石细滤栽培槽滤出沉积，做为蔬菜的肥料和蚯蚓的食物，蚯蚓和食用菌还可做为鱼类的食物；
鱼池内的养殖废水经泵打入到可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内，经初步过滤后流入渗流式砾石细滤栽培槽内再次过滤，二次过滤后的水经回流精滤口后进入净水池沉积，下部带有沉淀的水再次泵到可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内，对蔬菜的根系进行雾培；之后的水再次进入渗流式砾石细滤栽培槽内循环；净水池内过滤沉淀后的水从溢流口进入到养鱼池。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：鱼池内的养殖废水经泵打入到可调式虹吸排水砾石粗滤栽培槽内之后，通过栽培槽内的可调式排水管的高度调节槽内的最高水位，沿排水管螺纹固定接头旋转可调式排水管，可调式排水管上口的高度即为最高水位；通过调节钟罩上部的高度调节槽内的最低水位，调节钟罩上部与钟罩下部的相对位置，钟罩上部的下沿所在位置即为最低水位。
7.一种产品，采用如权利要求1－4任一所述的系统制备而成。
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