[发明专利]一种生态立体种植装置

说明书

一种生态立体种植装置，尤其是一种不受限于耕地红线，覆盖沙漠、荒瘠、缺水地区等非传统和传统种植空间。模仿农业种植生产所需各种天然生态条件，可移动的生态立体种植装置。由必要技术特征的农用建筑，立体种植架层，多功能种植盘构成。立体种植架层和多功能种植盘为农作物提供植物种植培养物质及水和养分实现立体种植。农用建筑为农作物提供水和养分阳光及温度等模仿适合作物生长的天然生态条件。建立不受限于耕地红线，覆盖沙漠、荒瘠、缺水地区全方位地域。模仿农业种植生产所需各种天然生态条件的农业立体种植生产系统。

技术领域

本发明涉及一种生态立体种植装置，尤其是一种不受限于耕地红线，覆盖沙漠、荒瘠、缺水地区等非传统和传统种植空间。模仿农业种植生产所需各种天然生态条件，可移动的生态立体种植装置。

背景技术

目前，公知的技术有如下不足：目前的农业种植生产方式离不开土地和淡水。全球人口继续增长，可耕种土地却越来越少。正如美国伟大的幽默作家马克·吐温所说：“想买土地？他们已经不生产土地了！”农业灌溉消耗了世界上可利用淡水资源的70％，由肥料、杀虫剂、除草剂及淤泥导致的污染使这些水无法饮用，面对沉重压力，地球人开始计划第二次绿色革命，寻找喂饱世界的办法。我南沙守礁战士在第二代高脚屋里种菜，养猪。据美国《探索》杂志报道：英国照明设计师查理.帕顿建设把大海和沙漠结合到一起，利用丰富的咸水资源在沙漠里种植粮食的沙漠农业让撒哈拉沙漠变成绿洲，咸水种植“海水温室”里的蒸馏器把咸水变成有利于植物生长的湿润空气，最后生成的淡水也可以用来灌溉。目前三个实验项目已经开工，发明者正在选址筹建更大项目。建造海水温室所费不多，每平方英尺只要5美元。它利用重力或者抽水机从海中引水，水流从温室墙面上的蜂巢状格子框架流下，蒸发为水汽，降低室内温度，使环境变得湿润。在温室内流动的过程中，这些水汽温度升高，然后进入第二个蒸发器，经过脱盐处理后立即进入一个冷凝器，变成淡水，进入地下储水槽，供灌溉之用。查理.帕顿现在正为他的“撒哈拉森林计划”选址，该计划增加了利用太阳能的构思。这样一来多余的淡水就可以用来发电(水加温后产生蒸汽，驱动发电机)或清洗大面积的太阳能反光镜。查理.帕顿的发明引领了未来农业发展新的方向，诞生了沙漠农业的新领域。但是也可能产生大规模的海水入侵，造成大片的沙漠盐碱地，对生态平衡有破坏。在克里米亚半岛的一个山顶上发现了13 座石制的金字塔形建筑。每座有30英尺高，100英尺宽，看起来像墓碑。它们周围是一些破损的用红土做成的通向城市的管道。当地人将这些金字塔叫做“水源”。这些石制的金字塔形建筑和管道都是收集露水的装置。垂直立体农业：与耕地种植相比，在摩天大楼中种植农作物消耗的水和化石燃料较少，还能消除农业径流，提供新鲜食品，并减少对环境的污染。农业正在破坏环境，耕地不足以养活2050年可能达到的95亿人口。在玻璃大厦里种植农作物可以大量减少化石燃料的消耗，促进城市污水的循环利用，现在这些污水正在污染水系。一座30层楼高，占地0.02平方千米的大厦可以生产的农产品，相当于户外9.6平方千米耕地的产量，而产生的负面影响要小得多。目前世界各国的科学家正争先恐后研发各式各样的垂直立体农业在摩天大楼里利用滴灌、气培和水培三种主要技术种粮食。荷兰的垂直农场生产的第一批食品已经被摆上超市的货架。垂直立体农业可以说是我们自己养活自己、养活将不断增加的人口的一场革命。一个人口不断增长的文明社会需要另一种替代性的农作方式。但是高楼农场目前还仅以小规模形式存在。评论家认为，这种情况不会很快改变。堪萨斯州土地研究所的农业研究人员斯坦-考克斯把垂直农业视为是爱梦想的年轻建筑学生的一项计划，而非解决全球食品供应短缺问题的一种切实可行的好办法。其中最主要的问题是光，尤其是阳光只得用发光二极管取代。据考克斯说，如果你想利用垂直农业取代美国全年的小麦生产，你需要的电量是美国所有电站一年生产的总电量的8倍，而且这些只是照明用电。如果像戴斯珀米尔希望的那样，只用可再生能源为垂直农业提供所需电能，实现利用垂直农业养活全球人的梦想会更加困难。当前可再生能源生产的电能大约仅占美国总电量的2％。因此，可再生能源企业要想为室内小麦种植的照明设备提供一年的电流，它就需要扩大400倍。据美国《未来学家》杂志报导：现在流行“精确农业”，配有全球定位系统的拖拉机为庄稼施肥浇水时可以精确到一英寸以下。为了进一步帮助农民们掌握施肥浇水的精确时机，艾奥瓦州大学农业和生物系统副教授斯图亚特·比勒尔与电子和计算机工程教授拉特纳什·库马尔合作，设计了一套可以长期安装在地下的土壤感应系统。这些感应器像iPod般大小，装在地下一英尺处，彼此相距约80到160英尺。它们不断收集土壤的湿度、温度、营养数据，并通过低频无线电信号，将信息传输到控制中心，帮助农民“对症下药”，避免盲目追肥。据估算，每英亩土地里安装4到6个感应器，成本约为20到30美元，但可以节省资源成本150美元。