[发明专利]现代农业粮食丰产与水环境保护的循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及农业与环境技术领域，具体涉及现代农业粮食丰产与水环境保护的循环系统。

背景技术

据报道，当前我国农业发展面临不少问题与困难，主要表现在以下几方面：

一是农业资源不足。最主要的是水资源和耕地资源不足。我国是一个典型的贫水国，人均淡水资源拥有量只有2627立方米，每年农业缺水300亿立方米，全球排名100位以上。人均耕地也十分有限，部分地区的人均耕地已接近或低于联合国规定的危险点。在农业水土资源不足的同时，农业旱涝灾害时有发生。

二是资源利用效率低。我国每亩小麦用水量多达450吨，而美国仅为284吨。我国小麦平均亩产371公斤，而荷兰为590公斤，英国为513公斤。我国年化肥使用量折纯养分6000多万吨，农药约30万吨，利用率仅为30%和40%左右。全国每年有5亿吨左右的秸秆资源，也大多作为燃料，开发利用比例较低，且污染环境。

三是农业面源污染严重。畜牧业产生的大量CH₄，CO₂、NO₂等导致温室效应的气体。种植业大量农作物秸秆焚烧，对大气环境造成了严重的污染。农业生产中大量使用化肥和农药，其中化肥使用量占全球的30%，化肥利用率低下，也对水环境造成严重的污染。

四是农业生态与环境的破坏严重。全国水土流失面积356万平方公里，我国荒漠化土地为263.62万平方公里，沙化土地面积为173.97万平方公里，草地退化、沙化和碱化面积增大，80%的河流、湖泊受到不同程度的污染，约有50%以上的地表水不符合渔业水质标准，约有20%-30%的地表水不符合农田灌溉水质标准。可见，农业生态环境脆弱，污染在严重加剧。

五是农产品残留严重，品质下降。农作物的抗逆性能下降，农产品品质降低。研究表明，农业化学品的超量施用导致植物收获物中维生素C、有机酸及可溶性糖等营养成分的降低，导致农产品品质下降；植物吸收了杀虫剂、除草剂等农业化学品后，造成农产品残留与农村生态环境污染，对人类健康构成威胁。据报道，仅黄淮海地区猪肉、鸡蛋、鱼肉中农药残留率已达80%以上，除草剂残留率也大多在50%以上。

六是农业生产潜力没有得到有效发挥。农业是人类以固定、转化太阳能，获取农产品为目的的生产活动。种植业的目的就是固定太阳能，利用绿色植物进行光合作用，将无机物合成为葡萄糖、淀粉、脂肪和蛋白质等有机物。目前植物光合作用效率，一般在肥沃地区只有1%-2%，而在贫瘠荒凉地区仅0.1%，而人工精心管理的农田生态系统有过6%～8%的记录，由此看来，农业生产潜力还很大。

此外，我国农业还存在农业人力资源素质低，人口压力制约农业发展；农业科技进步贡献率较低；农业生产规模小、效率低，农产品不具有竞争优势；市场配置资源机制不健全，农业生产盲目性较大等问题与制约因素。

农业发展面临的这些问题与困难表明，传统农业的发展面临严峻挑战。这些正是新阶段我国农业发展的突破口，正是我国农业循环经济起步发展的切入点和主攻方向。循环经济以资源节约和循环高效利用为基本特征，可以有效解决农业发展面临的问题与困难。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种设计合理、运作方便、效率高、成本低的现代农业粮食丰产与水环境保护的循环系统。