本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種適用于稻田地的生態(tài)日光溫室及其輪作方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，水稻是我國(guó)重要的糧食作物。2012年，我國(guó)水稻播種面積3013.7萬(wàn)公頃，稻谷產(chǎn)量20423.6萬(wàn)噸，占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的34.64％，因此水稻的生產(chǎn)供應(yīng)能力直接影響到我國(guó)的糧食安全。

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局資料顯示，1997～2003年我國(guó)水稻播種面積平均減少9.4％，其中雙季稻改為單季稻是播種面積減少的主要原因，2004年～2010年，農(nóng)戶(hù)水稻“雙改單”趨勢(shì)明顯，雙季稻比例年均降幅達(dá)1.82％，其中2010年雙季稻種植比例已降至三成左右。出于國(guó)家糧食安全考慮，2011年9月，國(guó)家在已出臺(tái)的《種植業(yè)發(fā)展第十二個(gè)五年計(jì)劃》中提出在南方稻作區(qū)擴(kuò)大雙季稻，然而由于種地比較利益低下，農(nóng)戶(hù)種植意愿不斷下降，南方“雙改單”、北方稻麥輪作轉(zhuǎn)為一季稻等形勢(shì)難以有效逆轉(zhuǎn)。

另外，常規(guī)水稻種植過(guò)程中投入大量的化肥、農(nóng)藥，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水稻種植面積占全世界的19％，而氮肥用量卻占世界的35％，氮肥利用率僅有28.3％，遠(yuǎn)低于國(guó)際水平；根據(jù)國(guó)家發(fā)改委2013年調(diào)研數(shù)據(jù)，我國(guó)水稻種植農(nóng)藥的單位面積投入量為740元/公頃，是單位面積用量最大的糧食作物，分別是小麥和玉米的2.9倍和3.4倍，高肥高藥投入獲得高產(chǎn)量的同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染。2016年國(guó)家提出“一控二減三基本”，即控水、減肥減藥、實(shí)現(xiàn)畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)膜的綜合利用，也是旨在控制、減少農(nóng)業(yè)面源污染。

設(shè)施農(nóng)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，近幾年我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展極為迅速，設(shè)施農(nóng)業(yè)面積由2008年的81.7萬(wàn)公頃增加到2014年的205.8萬(wàn)公頃，年均增長(zhǎng)率為16.7％。其中，日光溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成，當(dāng)前我國(guó)日光溫室占地面積占全球90％以上。我國(guó)日光溫室主要集中分布在北方地區(qū)，如山東、遼寧等省，這些日光溫室在保障北方冬季蔬菜供應(yīng)上發(fā)揮了重要的作用。與此同時(shí)，日光溫室存在農(nóng)藥、化肥用量過(guò)大，土壤重茬病害嚴(yán)重等問(wèn)題，另外目前的日光溫室主要建設(shè)在平原地區(qū)，很少建設(shè)在稻田地中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的水稻“雙改單”后的土地閑置、水稻和蔬菜種植過(guò)程的面源污染、蔬菜種植過(guò)程的重茬病蟲(chóng)害等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室大棚，即在一季稻收割后形成日光溫室，進(jìn)行錯(cuò)季蔬菜生產(chǎn)，具有提高土地復(fù)種指數(shù)、減少土壤重茬病害、增加農(nóng)戶(hù)經(jīng)濟(jì)效益、保障國(guó)家糧食安全的作用；同時(shí)通過(guò)利用沼氣池、稻田養(yǎng)蟹、稻田養(yǎng)蝦和稻田養(yǎng)魚(yú)等措施將種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了畜禽糞便的利用，減少了水稻、蔬菜種植過(guò)程中的化肥、農(nóng)藥投入，減少了農(nóng)業(yè)面源污染。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的方案是：所述稻菜輪作生態(tài)日光溫室，包括前溫室1、后冷棚2、頂棚、畜舍3、沼氣池4和暫存池5，前溫室1與后冷棚2之間通過(guò)軟墻進(jìn)行分割；頂棚包括上弦熱鍍鋅管8、拉花鋼筋9、下弦熱鍍鋅管10、棚膜25和無(wú)紡布24；畜舍3位于日光溫室內(nèi)，設(shè)置在沼氣池4的上方，包括畜舍外墻、畜舍門(mén)16、畜舍觀察窗12、氣體交換窗13、畜舍柵欄18、畜舍后墻17；沼氣池4設(shè)置在畜舍3的下方，包括進(jìn)料口6、出料口7和導(dǎo)氣管15；暫存池5位于前溫室1內(nèi)。

優(yōu)選地，所述前溫室1內(nèi)間隔設(shè)置前立柱，前溫室1與后冷棚2交界處間隔設(shè)置后立柱14，后立柱14附近設(shè)置有過(guò)道11。

優(yōu)選地，所述軟墻包括塑料泡沫板23、po膜19、錫箔紙21、保溫被22。

優(yōu)選地，所述塑料泡沫板23分別設(shè)置在后立柱14間的地面以及靠近頂棚處，在所述塑料泡沫板23的兩側(cè)分別覆蓋po膜19，在前溫室1側(cè)的所述po膜19外覆蓋錫箔紙21，在所述錫箔紙21的外側(cè)覆蓋保溫被22。

優(yōu)選地，所述軟墻還包括卷軸26，通過(guò)所述卷軸26可將保溫被22和錫箔紙21卷起和放下。

優(yōu)選地，所述畜舍3中，所述畜舍門(mén)16、觀察窗12和氣體互換窗13均設(shè)置在外墻上，其中，畜舍3內(nèi)的二氧化碳和前溫室1、后冷棚2內(nèi)的氧氣通過(guò)氣體互換窗13進(jìn)行互換；所述畜舍柵欄18設(shè)置在畜舍3內(nèi)靠近日光溫室的棚膜25處，以防止畜禽破壞棚膜；畜舍后墻17設(shè)置在畜舍3內(nèi)的后端，起到保溫?fù)躏L(fēng)的效果。

優(yōu)選地，所述沼氣池4通過(guò)進(jìn)料口6與畜舍3連通，通過(guò)出料口7與前溫室1連通，畜禽排出的糞尿通過(guò)進(jìn)料口6進(jìn)入沼氣池4內(nèi)，經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵后形成的沼液、沼渣，通過(guò)出料口7實(shí)現(xiàn)隨時(shí)使用；沼氣池4內(nèi)經(jīng)過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過(guò)導(dǎo)氣管15接入照明、取暖和炊事設(shè)備，用于日光溫室內(nèi)的照明、取暖和炊事。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的輪作方法，于4月初在所述暫存池5內(nèi)放水育秧，同時(shí)在所述暫存池5的一端飼養(yǎng)泥鰍、河蟹、蝦等；5月初取消所述軟墻，將所述前溫室1與后冷棚2連通形成大棚，然后放水栽水稻，同時(shí)將泥鰍、河蟹、蝦等轉(zhuǎn)移到稻田中；9月底、10月初，水稻快成熟時(shí)，將所述日觀溫室內(nèi)的水排出，水稻收割后，重新設(shè)置所述軟墻形成所述前溫室1與后冷棚2，進(jìn)行不同品種的蔬菜種植，同時(shí)將泥鰍、螃蟹、蝦等重新轉(zhuǎn)移到所述暫存池5飼養(yǎng)，12月底即可出售。

優(yōu)選地，在蔬菜種植期間，當(dāng)白天陽(yáng)光充足時(shí)，通過(guò)所述卷軸26將保溫被22和錫箔紙21卷起，讓陽(yáng)光透過(guò)所述po膜19進(jìn)入所述后冷棚2，以保證其中蔬菜的生長(zhǎng)。

本發(fā)明的有益效果是：

1、利用一季稻收割后的水田地形成日光溫室，在不影響水稻生產(chǎn)的情況下進(jìn)行蔬菜種植，將冬季閑置的土地資源利用起來(lái)，既增加了土壤復(fù)種指數(shù)，又增加了農(nóng)民收益、保障了糧食安全；

2、通過(guò)水旱輪作、種養(yǎng)結(jié)合、沼液沼渣的綜合利用等避免了土壤連作障礙、控制了病蟲(chóng)害，減少了農(nóng)藥、化肥的投入，保證了土壤的健康，提高了稻谷和蔬菜的產(chǎn)品質(zhì)量；

3、沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可用于照明、取暖和炊事，節(jié)能減排；

總之，在不影響水稻生產(chǎn)的情況下進(jìn)行蔬菜種植，既滿(mǎn)足了“米袋子”又豐富了“菜籃子”，具有提高土地復(fù)種指數(shù)、減少農(nóng)業(yè)面源污染、節(jié)能減排、增加農(nóng)戶(hù)經(jīng)濟(jì)收益、保障國(guó)家糧食安全的作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的平面示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的畜舍、沼氣池剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明的一種稻菜輪作生態(tài)日光溫室的前溫室與后冷棚的軟墻示意圖；

圖中附圖標(biāo)記為，

1-前溫室，2-后冷棚，3-畜舍，4-沼氣池，5-暫存池，6-進(jìn)料口，7-出料口，8-上弦熱鍍鋅管，9-拉花鋼筋，10-下弦熱鍍鋅管，11-過(guò)道，12-畜舍觀察窗，13-氣體交換窗，14-后立柱熱鍍鋅管，15-導(dǎo)氣管，16-畜舍門(mén)，17-畜舍后墻，18-畜舍柵欄，19-po膜，20-真空保溫層，21-錫箔紙，22-保溫被，23-塑料泡沫板，24-無(wú)紡布，25-棚膜，26-卷軸。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在對(duì)全部附圖的描述中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。同時(shí)應(yīng)該理解，如在此所用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的列出項(xiàng)的任意和所有組合。

在本發(fā)明的一個(gè)寬泛實(shí)施例中，生態(tài)日光溫室的設(shè)置可因地制宜，無(wú)需改變地形地貌，主要包括前溫室、后冷棚、頂棚、畜舍、沼氣池和暫存池。其中，前溫室和后冷棚是水稻和蔬菜的種植區(qū)域，每年四五月份可放水育秧種植一季水稻，等到水稻收獲前可放水，以保持日光溫室內(nèi)土壤的干燥，待十月中下旬水稻收割后，形成日光溫室，進(jìn)行冬季蔬菜生產(chǎn)；畜舍位于日光溫室內(nèi)、沼氣池上方，畜禽排出的糞尿通過(guò)沼氣池進(jìn)料口及時(shí)進(jìn)入沼氣池內(nèi)發(fā)酵，保證了畜舍內(nèi)的空氣清新和地面整潔；沼氣池是日光溫室的紐帶，可通過(guò)沼氣池將種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合起來(lái)，糞尿在沼氣池中經(jīng)過(guò)發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液、沼渣是速效全肥，含有多種微量元素，既可作水稻、蔬菜底肥使用，也可當(dāng)追肥、葉面肥使用，同時(shí)高濃度的沼液、沼渣也可殺死土壤中的根線(xiàn)蟲(chóng)和其他病蟲(chóng)害，保證了土壤的健康，另外，沼氣池產(chǎn)生的沼氣可用于照明、取暖和炊事等，節(jié)能減排；暫存池位于前溫室中，大小可因地制宜，根據(jù)大棚種植面積和養(yǎng)殖數(shù)目而定，主要用于水稻育秧，同時(shí)可作為河蟹、蝦、魚(yú)等的暫居地，也可用于存放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1-3所示，本發(fā)明的稻菜輪作生態(tài)日光溫室，外形呈常規(guī)的拱形設(shè)計(jì)，包括前溫室1、后冷棚2、頂棚、畜舍3、沼氣池4和暫存池5，其中，

前溫室1內(nèi)間隔設(shè)置前立柱，前溫室1與后冷棚2交界處間隔設(shè)置后立柱14，后立柱14附近設(shè)置有過(guò)道11，以方便人工行走和作業(yè)。

本實(shí)施例中，前溫室1與后冷棚2之間通過(guò)軟墻進(jìn)行分割，如圖4所示，軟墻主要包括塑料泡沫板23、po膜19、錫箔紙21、保溫被22、卷軸26，具體設(shè)置方式為，在后立柱14間的地面以及靠近頂棚處各放置50厘米高的塑料泡沫板23，塑料泡沫板23的厚度在5～8cm之間，在上述塑料泡沫板23的兩側(cè)分別覆蓋吸熱保溫性能好的po膜19，兩層po膜19之間形成一個(gè)類(lèi)似真空的保溫層20，可以減少前溫室1熱量的散失，在前溫室1側(cè)的po膜19外覆蓋一層錫箔紙21，作用是將進(jìn)入前溫室1的陽(yáng)光反射到前溫室1內(nèi)地面和作物上，以增加前溫室1的溫度和光照，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，錫箔紙21的外側(cè)覆蓋保溫被22，下午溫度低的時(shí)候可通過(guò)卷軸26將保溫被22和錫箔紙21放下，起到保溫效果，到了中午陽(yáng)光較好的時(shí)候，可通過(guò)卷軸26將保溫被22和錫箔紙21卷起，這樣陽(yáng)光也可通過(guò)po膜19射入后冷棚2，保證了后冷棚作物的生長(zhǎng)。

應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，上述軟墻設(shè)置成可拆除的方式，以便將前溫室1和后冷棚2合并，用于水稻種植。

應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，上述所涉及的高度、厚度等參數(shù)僅是示例，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置成合適的數(shù)值。

頂棚由內(nèi)至外依次包括上弦熱鍍鋅管8、拉花鋼筋9、下弦熱鍍鋅管10、棚膜25和無(wú)紡布24。

畜舍3位于日光溫室內(nèi)，設(shè)置在沼氣池4的上方，包括畜舍外墻、畜舍門(mén)16、畜舍觀察窗12、氣體交換窗13、畜舍柵欄18、畜舍后墻17，其中，畜舍門(mén)16設(shè)置于外墻上，通過(guò)畜舍門(mén)16可進(jìn)入進(jìn)行糞尿的打掃和檢查生長(zhǎng)狀況，觀察窗12設(shè)置于外墻上，高度大致與人眼高度一致，通過(guò)觀察窗12可在不打擾吃食睡眠等活動(dòng)的情況下觀察畜禽生長(zhǎng)狀況，氣體互換窗13設(shè)置在外墻上，畜舍內(nèi)的二氧化碳通過(guò)氣體互換窗13可給綠色植物提供光合作用，以提高作物的產(chǎn)量，而綠色植物光合作用產(chǎn)生的氧氣也可通過(guò)氣體互換窗13進(jìn)入畜舍3內(nèi)，以保證畜舍內(nèi)3氧氣充足供應(yīng)，為畜禽的生長(zhǎng)提供了一個(gè)良好的環(huán)境，畜舍柵欄18設(shè)置在畜舍3內(nèi)靠近日光溫室的棚膜25處，以防止畜禽破壞棚膜，畜舍后墻17設(shè)置在畜舍3內(nèi)的后端，起到保溫?fù)躏L(fēng)的效果。

本實(shí)施例中，畜舍3設(shè)置成長(zhǎng)方形，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，畜舍3可以根據(jù)飼養(yǎng)畜禽的不同設(shè)置成合適的形狀。

本實(shí)施例中，氣體互換窗13設(shè)置成高低各一個(gè)，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，可以根據(jù)需要設(shè)置成合適的數(shù)目。

沼氣池4設(shè)置在畜舍3的下方，包括進(jìn)料口6、出料口7和導(dǎo)氣管15，沼氣池4通過(guò)進(jìn)料口6與畜舍3連通，通過(guò)出料口7與前溫室1連通，畜禽排出的糞尿通過(guò)進(jìn)料口6進(jìn)入沼氣池4內(nèi)，經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵后形成的沼液、沼渣是速效全肥，內(nèi)含多種微量元素和氨基酸，既可做底肥使用、也可用于葉面噴肥、追肥；通過(guò)出料口7可實(shí)現(xiàn)沼液、沼渣的隨時(shí)使用；沼氣池4內(nèi)經(jīng)過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可通過(guò)導(dǎo)氣管15接入照明和炊事設(shè)備，用于日光溫室內(nèi)的照明和炊事。

暫存池5位于前溫室1中，主要用于水稻育秧，同時(shí)可作為河蟹、蝦、魚(yú)等的暫居地，也可用于存放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具。

本發(fā)明的稻菜輪作生態(tài)日光溫室輪作方法(茬口安排)如下表，

表1生態(tài)溫室大棚茬口安排表

以一棟占地3畝地的日光溫室為例，10月中下旬水稻收割后，設(shè)置軟墻形成日光溫室；10月末11月初，選種一茬葉菜，元旦前收獲5～15噸，產(chǎn)值為1.5～3萬(wàn)元；下一茬在前溫室1栽西紅柿，2月末至5月中為收獲期，產(chǎn)量約為12.5～15噸，產(chǎn)值為6～9萬(wàn)元，在后冷棚2種芹菜，2月初可收獲，產(chǎn)量約為6～7.5噸，產(chǎn)值為2～3萬(wàn)元；5月下旬放水栽稻，放河蟹、泥鰍，10月初收獲，水稻產(chǎn)量為2.1噸，產(chǎn)值0.8萬(wàn)元，河蟹75～100千克，產(chǎn)值為0.7～1萬(wàn)元，泥鰍1.5～15千克，產(chǎn)值0.045萬(wàn)元；日光溫室設(shè)有45立方米的沼氣池、60平方米的豬舍，年出欄肥豬100頭，產(chǎn)值14萬(wàn)元，產(chǎn)出沼氣35萬(wàn)立方米約等于35噸標(biāo)煤，產(chǎn)出有機(jī)全肥(沼肥)70噸供10畝水田用肥、6畝溫室大棚用肥。

總產(chǎn)量為：種植業(yè)24.5噸，產(chǎn)值12.8萬(wàn)元；養(yǎng)殖業(yè)：10.5噸，產(chǎn)值14.7萬(wàn)元。純利潤(rùn)約合13.1萬(wàn)元。這一戶(hù)按4口人計(jì)算，人均可收入達(dá)3.2萬(wàn)元，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。

另外，可于4月初在暫存池5內(nèi)放水育秧，水稻秧苗在日光溫室內(nèi)長(zhǎng)大，可避免嚴(yán)寒天氣，保證出苗快、齊、壯；同時(shí)可于暫存池5一端飼養(yǎng)泥鰍、河蟹。等到5月初，取消軟墻，將前溫室1與后冷棚2連通形成大棚，然后放水栽稻，同時(shí)將泥鰍、河蟹、魚(yú)等轉(zhuǎn)移到稻田中。等到9月底、10月初，水稻快成熟時(shí)，將日觀溫室內(nèi)水排出，待水稻收割后，放下軟墻重新形成前溫室1與后冷棚2，進(jìn)行蔬菜種植，同時(shí)將泥鰍、螃蟹、魚(yú)等轉(zhuǎn)移到暫存池5飼養(yǎng)，等達(dá)到一定飼養(yǎng)規(guī)格后，于12月底價(jià)格高時(shí)進(jìn)行出售，獲取高的經(jīng)濟(jì)效益。軟墻在水稻種植期間完全取消，在蔬菜種植期間放下，起保溫作用。在蔬菜種植期間，在白天陽(yáng)光充足、溫度較高的11點(diǎn)～13點(diǎn)將軟墻上的保溫被22和錫箔紙21卷起，讓陽(yáng)光透過(guò)po膜19進(jìn)入后冷棚2，以補(bǔ)充光照、提高后冷棚溫2度，保證后冷棚2作物的生長(zhǎng)。

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。