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溫室養耕共生系統

溫室養耕共生系統

利用穹頂溫室空間,運用該設計的溫度效應與小氣候調節優勢,進行種植與養殖相結合的綜合農業生產佈局,形成了一個相對閉鎖的生態系統,實現種養間生態優勢及物質能量循環的最佳表現。利用空間構建技術,在魚池的上方拱建圓頂溫室,再於池的上方建造相當於平面面積30%的基質栽培槽,之所以採用該比例是為了模擬地球的水陸面積比,地球生態就是一個佔水域約70%的水球,這種以水為主體的生態系,對氣候因子的變化具有更大的緩衝性,這對於系統動態平衡關係的建立是有益的。
另外,這種架空的拱槽又具有佔天不佔地的空間優勢,在不影響養殖面積減少的情況下,同樣可以進行種植,從而形成了種養結合的複合生態系。就從傳統農業的視角來說,種植養殖的結合是實現物質能量流循環的基礎,種植的對像是植物,養殖的對像是動物,動植物間的生態鏈關係,本身就是一種相互依存與發展的關係,就如地球生態與生物來說,植物光合作用固定能量,是把光能轉化為化學能,以生物量的方式成為動物攝食所需的飼料,動物通過食用植物合成了更複雜的物質與形成更高級的能量代謝方式。其間的能量轉換與物質平衡關係如下,植物是把二氧化碳與水合成碳水化合物,而動物又通過呼吸作用與代謝,把碳水化合物經呼吸氧化,分解為二氧化碳與水,同時放出能量,供代謝與生長發育所需,兩者間形成了一種能量與物質的平衡轉換關係。
動物死後的殘體又在微生物的作用下分解礦化來植物生長所需的肥份元素,又成為植物生長合成的新原料與新能量,大自然就是依靠上述的平衡轉換關係建立了一個動態的生態系統。而閉鎖溫室的魚菜共生係也是大自然動態生態系統的模擬與微型縮型,利用這種仿自然生態所建立的農業生產系統具有省能量省資源省投入等集約節省的優點,同時又是一個良好的循環系統,對於外界來說可以在零排放的情況下完成自身系統的發育與發展,是循環型農業生態經濟的標準模式。在閉鎖溫室內,各項環境因子受外界幹擾相對較少,較易實現自身平衡,特別是水體為主體的生態系統,其溫濕度環境是最為穩定的一種生境,外界低溫與高溫影響,對溫室內環境溫度波動相對較小, 因為水的比熱是最大的物質,可以起到很好的小氣候營造與驟變氣候的緩衝作用。拱於水面上方的基質槽栽系統有類似於陸地土壤的作用,可以把水體中的有機物得以濾化分解礦化,成為栽培植物的重要營養源。其間的水循環建立,就是採用微型水泵經由滴灌管把水池中的水源源不斷地往基質中灌溉,在這過程中,基質的珍珠岩起到了很好的過濾與硝化作用,對於池水的生物淨化與水質保持是很重要的一個環節,經由栽培槽濾滲過的水,可以達到脫氨與去除有機懸浮物及其它富營養化離子的作用,對養殖水的自我修復來說起到了其它方法不可取代的作用,這也就是魚菜共生系統的核心技術所在。而栽於槽上的各種瓜果蔬菜,在長期池水的滴灌下, 營養豐富水份充足,生長特別旺盛,這也是單一土壤耕作栽培所不可比的,使種植與養殖間達到一種雙贏的關係。就小氣候的調節來說,有水體保護的溫室,溫度極為穩定,比外界的氣溫至少可高7-8度以上,水體的溫度也然,在圓頂構造溫室的保護下,其發揮的聚熱效果大大超過普通的溫室,有類似於金字塔效應的效果。冬季的溫室內的熱量聚集為池水的蓄熱升溫提供了更多的熱源,是一種能把太陽能源得以最科學利用的溫室節能方案。
該系統可以讓平常的水溫保持20度左右,而且水體越大其熱的穩定性就越好。另外,濕度環境也比外界更穩定,雖然早晨有稍為偏高的趨勢,特別是冬日的早晨常有細霧籠罩,這對於蔬菜植物的生長來說是具有較好促進效果的小氣候環境,隨著太陽出現溫度升高,濕氣很快會從圓頂通風口彌散,對於植物的生長來說不會因為高濕度而暴發病害,它是一種濕度波動變化較為平緩的系統設計,具有與溫度類似的穩定性,早晨的霧氣往往是保持空氣溫度的重要小氣候因子。二氧化碳氣的平衡穩定性也比普通的溫室大好,波動性小,更利於植物的生長,因為水體的的魚可以呼吸釋放大量二氧化碳,這些都可以對空氣中的二氧化碳濃度起到緩衝與補償作用,如果在水體中再結合水禽類動物的養殖,更利於二氧化碳濃度的保持。光環境也比常規溫室更好,因圓形設計的圓頂四周受光錶面積大,進光也較為均勻,而且少有光的遮擋與陰庇,使內部栽培的植物有更為優勢的光環境,這對生長促進來說也是一個重要的因子。在圓頂溫室空間內栽培的植物,因處於最適合的溫光氣熱水肥的環境中,生長發育更為快速良好, 是目前較為優勢的生態方案設計。魚的養殖也然,水質得以淨化,水面得以適當的遮陰,冬日又有溫室的保溫,夏熱又有水體及植物的蒸騰降溫,比常規單一養殖有更大的生態優勢與物質能源優勢,也是一種最為科學的生態養殖設計。閉鎖圓頂溫室系統具有非常科學與節能的內外通風對流系統,於穹內開設一個通風口,再於圓體的中下方間隔一定距離均勻開設入風口,這種簡單的設計就可以使溫室內空間空氣實現自然的上下熱交換對流。這種方法看似簡易,但對於內環境的小氣候因子調控來說是一種更為方便與節能的措施,利用自然對流通風就要以輕鬆實現室內外空氣的交換。以下圖片,是圓形閉鎖溫室內生長的蔬菜植物、魚鵝藻萍等的生態關係之圖示,供參考。








穹顶通风设计


鱼、鹅、藻、萍


鱼菜立体的空间布局,水与陆的科学经例

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全日照  8個小時日照 瓜類、茄果類、豆類、山藥、豆薯(地瓜)。番茄、黃瓜、茄子、辣椒等喜溫中、強光性
蔬菜夏秋季生產,玉米、青椒、西瓜、南瓜、西紅柿、茄子、芝麻、向日葵類。
其次是根莖類,如:馬鈴薯、甜菜、胡蘿蔔、白蘿蔔、甘藷、山藥等等。至少需半日照,才能生長,芋頭雖喜歡全日照,但比其他蔬菜耐蔭。 
需要中等光照大白菜、甘藍、芥菜、蒜、洋蔥。 

長日性蔬菜白菜、甘藍、芥菜、蘿蔔、胡蘿蔔、芹菜、菠菜、萵苣、蠶豆、豌豆、大蔥、洋蔥。

短日性蔬菜豇豆、扁豆、莧菜、空心菜。         

中光性蔬菜黃瓜、番茄、茄子、辣椒、菜豆

菜豆

菜豆喜溫暖,不耐高溫和霜凍。菜豆種子發芽的適溫為20-30℃;在40℃以上的高溫和10℃以下的低溫,種子不易發芽。幼苗生長適宜氣溫為18-25℃。花芽分化的適宜氣溫為20-25℃,過高或過低溫度易出現發育不完全的花蕾、落花。

菜豆對光照強度的要求較高。在適宜溫度條件下,光照充足則植株生長健壯,莖的節間短而分枝多,開花結莢比較多,而且有利於根部對磷肥的吸收。當光照強度減弱時,植株易徒長,莖的節間長,分枝少,葉質薄,而且開花結莢數少,易落花落莢。

菜豆根系強大,能耐一定程度乾旱,但喜中度濕潤土壤條件,要求水分供應適中,不耐澇。生長期適宜土壤濕度為田間最大持水量的60%-70%,空氣相對濕度以80%為宜。開花結莢期對水分最敏感,此期土壤乾旱對開花結莢有不良影響,開花數、結莢數及莢內種子數減少。土壤水分過大時,下部葉片黃化,早脫落。空氣濕度過大會引起徒長、結莢不良。

菜豆具有深根性和根瘤菌,對土壤的要求不甚嚴格,但仍以土層深厚肥沃、排水良好的輕砂壤土或粘質壤土為好。土壤過於粘重、低溫、排水和通氣不良則生長不良,炭疽病重。菜豆喜中性至微酸性土壤,適宜的土壤pH為5-7.0,其中以州6.2-6.8最適宜。菜豆最忌連作,生產中應實行2-3年輪作。

菜豆生育過程中,主要吸收鉀和氮較多,還要吸收一定量的磷和鈣,才能良好發育。結莢期吸收磷鉀量較大。磷鉀肥對菜豆植株的生長發育、根瘤菌的發育、花芽分化、開花結莢和種子的發育等均有影響。缺乏磷肥,菜豆嫩莢和種子的品質和產量就會降低。缺鈣,幼葉葉片捲曲,葉緣失綠和生長點死亡。缺硼,則根係不發達,影響根瘤菌固氮,使花和豆莢發育不良。 耐陰半陰(大概3-4小時日照) 應選擇耐陰的蔬菜種植,如萵…

黑檸檬

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Black Lime is a spice used in Middle Eastern dishes. It is made by boiling fresh lime in salt water and sun drying until the insides turn black. The outside color varies from tan to black. It is sold whole or ground.

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為何冰箱冷凍室非得是零下18度?

為何冰箱冷凍室非得是零下18度? 不少家庭的冰箱有led面板,可顯示冷藏室和冷凍室溫度。每次看到那個零下18℃,不少人,包括筆者在內就會禁不住提出一個小疑問:為什麼冷凍室溫度非得是零下18℃?最多零下1℃不就結冰了嗎?搞這麼低溫度實在是浪費電呢。

聰明如很多人是這樣推測的

百思不得其解,於是很多人,包括筆者在內就開始推測後面的機制了。冷凍室的零下18℃其實不費電,相反,它是節約電力的一個好措施。為何?

冰箱隔一段時間,內部溫度升高後,它就要啟動壓縮機,嗡嗡嗡的。頻繁啟動壓縮機不僅耗電,冰箱的壽命也會降低,還有就是很吵人。怎麼辦?簡單,先把冷凍室的溫度搞得低低的,比如零下18℃左右。


然後,冷凍室的冷氣往上走,來到冷藏室,如此,就能長時間保持冷藏室的溫度處於0到8℃以內了。

待冷凍室的冷氣散失過多,溫度升高到零下幾度時,再啟動冰箱的壓縮機把溫度再次降到零下18℃,如此,冰箱的啟動次數就變少了。

實際是這樣嗎?很遺憾,不是。

原因之一:不一樣的水

水到零度以下就結冰了,這是絕大多數人的認識。然而仔細一想,這不適用於冰箱的冷凍室。因為冷凍室存放的不是上百升礦泉水,而是各種各樣的食物。

食物中含有大量水這沒錯,但這些水同時含有大量的鹽、糖等物質。就像每1升海水中大約含有35克鹽,所以平均起來,要到零下1.33℃時海水才會結冰。

因此,要想把食物凍結,並不是溫度只要達到水的冰點就可以,得保證足夠低的溫度,食物中的水才能凍結,這很重要,因為食物中只要有液態水存在,這就等於是為各種細菌的繁殖提供了必備條件。

圖為牛肉薄片在不同溫度和不同時間內測得的牛肉中凍結水量的曲線。

當牛肉薄片的溫度為零下4℃時,只有70%的水分被凍結;溫度下降到零下9℃左右時,也還有3%的水分未凍結;即使牛肉薄片的溫度降低到零下18℃時,也不是100%的水分都被凍結住。

原因之二:嗜冷微生物

根據微生物對不同溫度的適應範圍,可將微生物分為三大類,嗜熱菌、嗜溫菌和嗜冷菌。在食物的冷藏和冷凍過程中,我們面對的「敵人」是嗜溫菌和嗜冷菌。

一般來說,能引起食物腐敗和食物致毒的嗜溫菌,在低於3 ℃情況下不產生毒素,當然,個別菌種例外。

而對於嗜冷菌,一般得在零下10 ℃到零下12 ℃時才會停止生長。

有的黴菌甚至要到零下15~零下18 ℃時才會停止生長。

瞧,我們以為,零下幾攝氏度後微生物就被殺死或停止繁殖了,但…