CN116784222B - 城市农业中玉米和水稻的套种方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农作物栽培技术领域，尤其涉及城市农业中玉米和水稻的套种方法，它包括前期准备，选择内壁覆盖有防水组件的矩形种植容器，所述矩形种植容器内放置有多个用于栽种农作物的种植模块，所述种植模块周围灌注有营养液；播种，首先在种植模块上进行水稻育苗，15‑20天后再在种植模块上进行玉米播种育苗；追肥，营养液配方采用复配的水溶肥；玉米收获，60‑70天收获玉米，玉米采收完成后，用镰刀从玉米根基部去除玉米秸秆，使得水稻有50‑60天的单独生长期；水稻收获，110‑130天后，收获水稻。本发明在玉米和水稻的幼苗期相互遮光影响较小，水稻可以完成正常分蘖，能够利用玉米和水稻的高杆与矮杆的特性发挥套种作用。

Description

城市农业中玉米和水稻的套种方法

技术领域

本发明涉及农作物栽培技术领域，尤其涉及城市农业中玉米和水稻的套种方法。

背景技术

智慧种植是现代农业发展的趋势，随着城镇化的不断提升，城市中的空间变得越来越有限，但人们对于健康食品和绿色生活的需求并没有减少。在这种背景下，越来越多的个体和家庭开始尝试在有限的空间内进行智慧种植，以满足他们的食品需求，并享受种植的乐趣。

智慧种植的目的是提高农作物的产量和质量，以保证在有限的空间内最大化提高产量和生产效率。为了打破传统的种植管理模式,使得土地资源得到充分利用，现有的农田以及部分城市屋顶、阳台种植过程中，会对种农作物采用套种的形式，提高种植面积的经济收入和复种系数。即在一块地上按照一定的行距、株距和占地的宽窄比例种植两种或两种以上的农作物。然而，即便考虑到彼此相互适合套种的农作物进行种植，对于土地资源的利用仍未达到最大化，对于产量还有进一步的提升空间。

目前，玉米和水稻两个主要粮食作物的生长习性和种植模式有一些差异，在采用单独栽种模式，或间隔套种模式中，综合产量均不能达到更大的突破。为此，在综合考虑玉米和水稻两种粮食作物的各自优势，是否能利用其高杆和矮杆的特性发挥合并套种作用，同时为了克服玉米和水稻套种后生长过程中争夺空间、光照和养分的矛盾，实现两种作物合并套种效益的最大化，是一个值得研究的问题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供城市农业中玉米和水稻的套种方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

城市农业中玉米和水稻的套种方法，包括以下步骤：

S1：前期准备，选择内壁覆盖有防水组件的矩形种植容器，所述矩形种植容器内放置有多个用于栽种农作物的种植模块，所述种植模块周围灌注有营养液；

S2：播种，首先在种植模块上进行水稻育苗，数个种植模块拼接组成种植单元，种植单元内水稻的株距为20cm、行距为24cm；

15-20天后再在种植模块上进行玉米播种育苗，种植单元内玉米的株距为20cm、行距为80cm；

每个种植单元的宽度为80-100cm，长度跟随矩形种植容器的长度延长，相邻的种植单元之间预留50-80cm的空隙，方便进行农事操作；

S3：追肥，营养液配方采用复配的水溶肥，将营养液的PH值控制在5.5-6.5之间，可溶性盐浓度的值控制在1.8-2.5之间；

S4：玉米收获，60-70天收获玉米，玉米采收完成后，用镰刀从玉米根基部去除玉米秸秆，使得水稻有50-60天的单独生长期；

S5：水稻收获，110-130天后，收获水稻。

进一步的，如图1、2所示，所述步骤S1中，所述矩形种植容器内摆放数个方形多孔吸水材料砖，所述方形多孔吸水材料砖的顶部平铺有多个条形多孔吸水材料砖，在方形多孔吸水材料砖和条形多孔吸水材料砖之间灌注营养液形成储水区域，在条形多孔吸水材料砖上规划形成有农作物种植规划区域，多个用于栽种农作物的种植模块放置于农作物种植规划区域上。具体的，传统玉米、水稻栽培主要是采用土壤栽培，土壤重量大、搬运不方便、土传病害较多，在城市环境内不适合大面积应用。

进一步的，所述步骤S1中，多个所述条形多孔吸水材料砖通过框架组件固定于方形多孔吸水材料砖的上方。具体的，通过本发明的设计，可以合理充分的将城市建筑楼顶面积进行种植，使得居民能涉足都市农业，前期搭建购置成本较低，且不占用任何土地资源。同时该装置还能减小天气对农作物的影响，雨季期间可存储雨水，确保农作物不被水淹没。并且在干旱期间，因条形多孔吸水材料砖阻隔储水区域与空气的直接接触，减少水分的蒸发速度，进而减少水资源的使用成本。

进一步的，所述步骤S1中，数个方形多孔吸水材料砖呈矩阵布置。具体的，在干旱期间，储水区域中的水可通过方形多孔吸水材料砖和条形多孔吸水材料砖向上蒸发，实现农作物能够长期得到均匀的水分，减小了天气对植物种植的影响。同时在干旱期间，因水分的缓慢蒸发，雨季充足时的储水能力和干旱时的蒸发能力可以让植株水分始终保持均匀，减少人工浇水和排水的工作量。

进一步的，所述步骤S1中，矩形种植容器的侧壁上设置有排水渠，所述排水渠与条形多孔吸水材料砖处于同一水平高度。具体的，排水渠的出水口高度与植株根茎处的高度一致，可防止植株被淹没。当浇灌或积雨过多时，可通过排水渠将多余的水量或雨水排出。优选的，排水渠内还设置有过滤网罩。

进一步的，所述步骤S1中，种植模块上还放置有用于施肥、补液的传输导管，传输导管的表面均匀开设有通孔。具体的，根据种植需求，传输导管可对种植材料进行施肥、灭虫等作业，保证种植的农作物正常生长，通孔处于种植模块的正上方，且通孔的孔径为一毫米。

进一步的，所述步骤S2中，水稻、玉米的单棵种植模块长宽高分别为10cm、5cm和5cm，种植过程中保持单棵种植模块的营养液覆盖长度为20cm、宽度20cm、高度2-4cm。

进一步的，所述步骤S3中，水溶肥包括氮、磷、钾的大量元素，钙、镁、硫的中量元素，以及硅、铁、锰、铜、钼、硼的微量元素，可溶性盐浓度的值根据植株生长阶段进行相应调整。

所述步骤S2中，玉米品种选用鲜食玉米。具体的，普通玉米和鲜食玉米在生长条件和收获时机上有一定差异。从生长条件来看，普通玉米一般需要相对较长的生长周期，为了达到高产，对种植面积要求较高；而鲜食玉米通常具有较快的生长速度，生长周期相对较短，适合在相对较小的场地中种植，以便及时采摘食用。从收获时机来看，普通玉米通常在籽粒充分成熟后才进行收获，这时籽粒已经变硬，适合储存和加工；而鲜食玉米的收获时机较早，当籽粒刚刚成熟，呈现出鲜美的甜味和嫩脆口感时即可采摘食用。

在农作物生长过程中，做好病虫害防治工作，病虫害防治工作可参考现有无公害防治方法。具体的，无公害防治方法包括但不限于生态平衡法、轮作和间作、有机农业方法、混种种植、病虫害耐受性品种的选择、合理施肥、灌溉管理、定期巡视和监测、生物防治以及化学防治的有选择性使用。然而本方案中涉及城市农业特定环境下，因此只能结合部分防控措施来实现城市中农业的可持续发展。有机农业方法：使用有机农业方法，如有机肥料和有机农药，有助于保持土壤健康，提高作物抵抗力，并减少化学农药对环境的负面影响。混种种植：在同一块种植区域上种植玉米和水稻，可以减少特定病虫害的传播，不同作物之间的相互影响可以降低害虫和病菌的数量。合理施肥：避免过量施用氮肥等营养元素，以免造成作物生长过快和易受病虫害侵害。定期巡视和监测： 定期巡视农作物种植规划区域，及早发现病虫害问题，以便及时采取措施。生物防治：使用益生菌、真菌和细菌等生物防治剂来控制害虫和病害。化学防治的有选择性使用：如果必要，可以使用化学农药，但要注意选择对目标害虫和病菌有效的产品，遵循使用指南，避免滥用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用水培方式套种玉米和水稻，相较于玉米和水稻的传统土壤栽培模式，可减少土传病害的风险，没有土壤搬运和运输的作业步骤，适用于都市环境大面积应用；

2、本发明在玉米和水稻的幼苗期相互遮光影响较小，水稻可以完成正常分蘖，能够利用玉米和水稻的高杆与矮杆的特性发挥套种作用；

3、本发明可增加玉米以及水稻的产量，增收效果明显。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的爆炸示意图；

图3是玉米和水稻的不同种植模式的产量表；

附图标识：1-矩形种植容器、2-种植模块、3-方形多孔吸水材料砖、4-条形多孔吸水材料砖、5-排水渠。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1、2所示，本发明公开的城市农业中玉米和水稻的套种方法，包括以下步骤：

S1：前期准备，选择内壁覆盖有防水组件的矩形种植容器1，所述矩形种植容器1内放置有多个用于栽种农作物的种植模块2，所述种植模块2周围灌注有营养液；

S2：播种，首先在种植模块2上进行水稻育苗，数个种植模块2拼接组成种植单元，种植单元内水稻的株距为20cm、行距为24cm；

15-20天后再在种植模块2上进行玉米播种育苗，种植单元内玉米的株距为20cm、行距为80cm；

每个种植单元的宽度为80-100cm，长度跟随矩形种植容器1的长度延长，相邻的种植单元之间预留50-80cm的空隙；便于农事操作

S3：追肥，营养液配方采用复配的水溶肥，将营养液的PH值控制在5.5-6.5之间，可溶性盐浓度的值控制在1.8-2.5之间；

S4：玉米收获，60-70天收获玉米，玉米采收完成后，用镰刀从玉米根基部去除玉米秸秆，使得水稻有50-60天的单独生长期；

S5：水稻收获，110-130天后，收获水稻。

上述步骤具体实施原理流程如下：

S1：前期准备

选择种植容器和媒介：选择具有防水性的矩形种植容器1，并在容器内铺设多孔吸水材料，如泡沫块，作为植物的支撑媒介。

准备营养液：根据玉米和水稻的生长需求，配制水溶性肥料。一般而言，营养液中的主要元素包括氮（N）、磷（P）、钾（K），次要元素如钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S），以及微量元素如铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、硼（B）、钼（Mo）。具体比例和养分含量需根据植物生长阶段进行调整。

在农作物生长初期（萌发到出土）：配备氮（N）：10 mM（毫摩尔）、磷（P）：1 mM、钾（K）：5 mM，其他微量元素（如Ca、Mg、S、Fe等）：根据通用水培液配置添加；

生长中期（生长和发育阶段）：配备氮（N）：8 mM、磷（P）：2 mM、钾（K）：6 mM，其他微量元素：保持稳定添加；

生长后期（填实和成熟阶段）：配备氮（N）：6 mM、磷（P）：3 mM、钾（K）：7 mM，其他微量元素：保持稳定添加。

实际调配营养液时应根据植物生长状况、水质和环境条件进行微调。营养液的pH值需要控制在5.5-6.5之间，以确保植物能够有效吸收养分。

S2：播种和育苗

水稻育苗：从第1天开始，将预发芽的水稻种子移植到种植模块2中。在种植模块2的底部放置泡沫块媒介，保持其湿润。开始时，营养液的pH值可设定在5.5-6.5之间，电导率（EC值，反映可溶性盐含量）控制在1.8-2.5 mS/cm。

玉米育苗：在水稻育苗开始后的第15-20天，将预发芽的玉米种子种植到种植模块2中，保证种植单元内水稻的株距为20cm、行距为24cm；种植单元内玉米的株距为20cm、行距为80cm。同样使用泡沫块作为媒介。营养液的pH值和EC值根据玉米的生长需求进行调整。

其中，玉米的生长速度通常比水稻快，它的生育周期相对较短，而水稻的生长周期较长。这就意味着，如果同时播种，玉米可能会比水稻提前成熟，导致资源浪费和管理上的困难。同时玉米和水稻对光照、温度、湿度和营养等环境因素有不同的生态需求，玉米通常对温暖的气候和较高的光照要求较高，而水稻则需要较高的湿度和水分。为了确保两种作物都能够获得适宜的生长环境，分时播种可以更好地控制和满足它们的生态需求。水稻的育苗阶段通常需要10-15天左右，这是水稻幼苗建立起稳定的生长状态所需的时间。如果等到水稻的幼苗状态相对稳定后再进行玉米的播种，可以降低两种作物在生长初期的竞争，从而减少资源浪费和冲突。玉米的生长速度较快，15-20天的时间足够让水稻的幼苗建立起稳定状态，而玉米在这段时间内不会过于落后。这样在玉米开始生长时，水稻已经有了一定的生长基础，可以更好地应对两者之间的竞争关系。此外，分时播种玉米和水稻，可以更好地管理营养液、光照、水分等资源的分配，以满足它们不同的生长需求。这样有助于提高产量并减少资源的浪费。

综上所述，15-20天的时间间隔可以在满足水稻育苗阶段的需求后，安排玉米的播种。这样可以有效平衡两种作物的生长需求，避免竞争过早和资源浪费，从而最大限度地优化套种的效果。

在玉米和水稻的生长过程中，玉米和水稻放置于种植模块2上，种植模块2放置于条形多孔吸水材料砖4上进行水培，水稻的根系附着在玉米的根系上并且会受到玉米根系的带动生长。多孔吸水材料砖有助于维持适宜的水分和养分供应，而水稻和玉米的种植模块2紧密放置在一起，水稻的根系仍然可以通过多孔材料吸取玉米根系所获取的水分和养分。这种资源共享有助于优化两种农作物的生长条件，提高产量。与此同时，多孔吸水材料砖提供了相对独立的生长环境，减少了水稻和玉米根系之间的直接竞争。玉米的根系带动水稻根系生长，但在这种水培环境中，两者的根系竞争相对较少，有利于协调两种作物的生长。虽然种植模块2位于多孔吸水材料砖上，但仍然可以在一定程度上为水稻和玉米提供支撑，这有益于两者的生长稳定性。

S3：施肥和病虫防治

在水稻和玉米的生长过程中，按照以下时间和比例进行施肥：

生长初期（起始阶段）：使用营养液，含氮磷钾比例为10:5:5，适度提供氮元素促进茎叶生长。

生长中期（生长阶段）：转为含氮磷钾比例为5:10:5，促进花果发育和生长。

生长后期（填实阶段）：调整为含磷钾比例较高的配方，如5:5:10，促进籽粒充实和成熟。

病虫防治：定期检查植株，使用合适的有机农药或生物防治方法，控制病虫害的传播。

S4：玉米收获和水稻生长期

玉米收获：在玉米种植后的60-70天内，根据玉米的成熟情况进行收获。移除秸秆，为水稻的单独生长期创造条件。

水稻生长：在玉米收获后，让水稻继续生长，享受50-60天的独立生长期。

S5：水稻收获

水稻收获：在水稻种植后110-130天，根据水稻颜色变黄、籽粒变硬的特征进行收获。

施肥的时间、比例以及养分含量等需根据植物的实际生长情况、营养液的浓度和环境因素进行调整。定期监测植物的生长状态，根据营养需求调整施肥策略，有助于获得更好的产量和质量。

实施例2

城市农业中玉米和水稻的套种方法，包括如下步骤：

S1：前期准备

选择与实施例1相同的种植容器，配置相同比例的营养液和水溶性肥料，营养液的pH值需要控制在5.5-6.5之间。

S2：播种和育苗

水稻育苗：将预发芽的水稻种子移植到种植模块2中。在种植模块2的底部放置泡沫块媒介，保持其湿润。同时保证种植单元内水稻的株距为20cm、行距为24cm，营养液的pH值可设定在5.5-6.5之间，电导率控制在1.8-2.5 mS/cm。

玉米育苗：在一个新的矩形种植容器1中，将预发芽的玉米种子种植到种植模块2中，同时保证种植单元内玉米的株距为20cm、行距为80cm，同样使用泡沫块作为媒介。营养液的pH值可设定在5.5-6.5之间，电导率控制在1.8-2.5 mS/cm。

S3：施肥和病虫防治

在水稻和玉米的生长过程中，按照实施例1的时间和比例进行分阶施肥，并做好病虫防治工作。

S4：玉米收获和水稻生长期

玉米收获：在玉米种植后的60-70天内，根据玉米的成熟情况进行收获。

S5：水稻收获

水稻收获：在水稻种植后110-130天，根据水稻颜色变黄、籽粒变硬的特征进行收获。

实施例3

城市农业中玉米和水稻的套种方法，包括如下步骤：

S1：前期准备

选择与实施例1相同的种植容器，配置相同比例的营养液和水溶性肥料，营养液的pH值需要控制在5.5-6.5之间。

S2：播种和育苗

水稻育苗：将预发芽的水稻种子移植到种植模块2中。在种植模块2的底部放置泡沫块媒介，保持其湿润。营养液的pH值可设定在5.5-6.5之间，电导率控制在1.8-2.5 mS/cm。

玉米育苗：在同一个矩形种植容器1内，将预发芽的玉米种子种植到新的种植模块2中，水稻种子和玉米种子间隔套种，同时保证种植单元内水稻的株距为20cm、行距为24cm；种植单元内玉米的株距为20cm、行距为80cm。同样使用泡沫块作为媒介。营养液的pH值可设定在5.5-6.5之间，电导率控制在1.8-2.5 mS/cm。

S3：施肥和病虫防治

在水稻和玉米的生长过程中，按照实施例1的时间和比例进行分阶施肥，并做好病虫防治工作。

S4：玉米收获和水稻生长期

玉米收获：在玉米种植后的60-70天内，根据玉米的成熟情况进行收获。

S5：水稻收获

水稻收获：在水稻种植后110-130天，根据水稻颜色变黄、籽粒变硬的特征进行收获。

由图3可知，在间隔套种时，鲜玉米和水稻产量相较于单独种植有一定的提高。而在同株套种时，相较于单独种植，每平方米可增收6个鲜玉米，水稻产量增收10%左右。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.城市农业中玉米和水稻的套种方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：前期准备，选择内壁覆盖有防水组件的矩形种植容器（1），所述矩形种植容器（1）内放置有多个用于栽种农作物的种植模块（2），所述种植模块（2）周围灌注有营养液；

S2：播种，首先在种植模块（2）上进行水稻育苗，数个种植模块（2）拼接组成种植单元，种植单元内水稻的株距为20cm、行距为24cm；

15-20天后再在种植模块（2）上进行玉米播种育苗，种植单元内玉米的株距为20cm、行距为80cm；

每个种植单元的宽度为80-100cm，长度跟随矩形种植容器（1）的长度延长，相邻的种植单元之间预留50-80cm的空隙；

S3：追肥，营养液配方采用复配的水溶肥，将营养液的PH值控制在5.5-6.5之间，可溶性盐浓度的值控制在1.8-2.5之间；

S4：玉米收获，60-70天收获玉米，玉米采收完成后，用镰刀从玉米根基部去除玉米秸秆，使得水稻有50-60天的单独生长期；

S5：水稻收获，110-130天后，收获水稻。

2.根据权利要求1所述的城市农业中玉米和水稻的套种方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述矩形种植容器（1）内摆放数个方形多孔吸水材料砖（3），所述方形多孔吸水材料砖（3）的顶部平铺有多个条形多孔吸水材料砖（4），在方形多孔吸水材料砖（3）和条形多孔吸水材料砖（4）之间灌注营养液形成储水区域，在条形多孔吸水材料砖（4）上规划形成有农作物种植规划区域，多个用于栽种农作物的种植模块（2）放置于农作物种植规划区域上。

3.根据权利要求2所述的城市农业中玉米和水稻的套种方法，其特征在于：所述步骤S1中，多个所述条形多孔吸水材料砖（4）通过框架组件固定于方形多孔吸水材料砖（3）的上方。

4.根据权利要求2所述的城市农业中玉米和水稻的套种方法，其特征在于：所述步骤S1中，数个方形多孔吸水材料砖（3）呈矩阵布置。

5.根据权利要求2所述的城市农业中玉米和水稻的套种方法，其特征在于：所述步骤S1中，矩形种植容器（1）的侧壁上设置有排水渠（5），所述排水渠（5）与条形多孔吸水材料砖（4）处于同一水平高度。

6.根据权利要求1所述的城市农业中玉米和水稻的套种方法，其特征在于：所述步骤S1中，种植模块（2）上还放置有用于施肥、补液的传输导管，传输导管的表面均匀开设有通孔。

7.根据权利要求1所述的城市农业中玉米和水稻的套种方法，其特征在于：所述步骤S2中，水稻、玉米的单棵种植模块（2）长宽高分别为10cm、5cm和5cm，种植过程中保持单棵种植模块（2）的营养液覆盖长度为20cm、宽度20cm、高度2-4cm。

8.根据权利要求1所述的城市农业中玉米和水稻的套种方法，其特征在于：所述步骤S3中，水溶肥包括氮、磷、钾的大量元素，钙、镁、硫的中量元素，以及硅、铁、锰、铜、钼、硼的微量元素，可溶性盐浓度的值根据植株生长阶段进行相应调整。