科技模块5--创新设计(农业)
- 为了应对突如其来的难民和原世界本就紧张的空间问题,释放更多的空间给予本世界公民,除去室外农场部分,我们小组做了如下创新:
- 一.采用农业塔模式进行农业利用
- 利用空间分别为:上层植物区,下层畜牧区,底层微生物区
- 太阳光和人工光并用的综合型植物工厂(单位面积产量相当于露地栽培的70~100倍生长周期短,空间利用率高和一年四季不间断生产
- 梯形的外层设计,让热量和太阳能得到充分的利用。
(热空气模拟)
(日照分析图)
(循环示意图)
1.对上层阳光区植物,我们将进行如下的细分区域,确保适合每个植物的生长环境。
2.对于上层人工区植物,我们将利用地热供暖,人工光技术进行栽培,辅以智能雾气栽培系统,以智能管控的方式完成效率的最大化。
- 3.而对于下层畜牧区,我们将采取集约化管理,周期性对外“放牧”模式。
- 好处有三:
1.集约化动物工厂活动空间狭窄,容易产生微生物污染物重金属叠加,导致动物死亡率上升。
2.周期性对外放牧减少对环境的破坏,同时有效控制动物的摄入量,更加科学管控。
3.集约化管理简化管理流程,减少放牧时间段外的动物使用空间,释放空间。
- 整体模式:上层植物区分解物供给下层使用,而下层畜牧区生产的粪便等利用底层微生物的分解发酵形成肥料,供给上层植物区。
(效果示意图)
二.时间与空间的叠加利用
时间叠加:
在农业发展的过程中,显性闲置和隐性闲置往往会带来农业的低效率发展。
显性闲置主要在于时间利用的“闲田”。对于此,我们充分利用冬小麦的冬耕种期和夏果的耕种期的季节性轮作,释放更多公民空间。
隐形闲置主要在于政策的多重叠加,导致使用人群不统一。我们世界采取农业塔上下一体的贯性制度,充分降低了隐形闲置的危害。
三.稀土农业
为了保护土壤肥力,我们将充分发挥稀土农业,利用稀土农业的长留存性,无污染性,无毒害性发展农业。
1.稀土转光农膜
转光膜既具有棚内升温、保温作用,又具有紫外光转换成红光、促进植物光合作用和生长的功能.具有以下优点:
(1) 光温效应 能提高透光率9%左右,使棚温升高1~3℃;
(2) 生物效应 可增强作物光合作用能力,促进作物生长,增加干物质积累,提高 植物体内叶绿素、淀粉和糖分含量,提高植物对氮素养分的吸收;
(3) 产量效应 使棚内番茄、黄瓜、草莓等产量增加14%、茄子增产5.7%左右,而 且主要增加作物的早期产量,使蔬菜、瓜果提前上市;
(4) 耐老化效应 紫外光易使农膜老化破损,转光农膜中添加的转光粉具有吸收紫 外线,防止紫外线透过的特点。
[1]王则民, 傅楚瑾, 曹锦荣,等. 稀土转光农膜的研究[J]. 自然杂志, 1999, 21(1):60-61.
2.稀土磷肥的好处,危害与解决
好处:
1.增产作用:
与空白对照组相比,小麦施用稀土磷肥可增产 46%, 其他蔬菜农作物也可增产13.8% ~ 32.1% 稀土元素对荔枝、 龙眼、 柑桔、 香蕉、菠萝等南方水果也有增产效果( 图 5)。 与空白对照组相比,施用稀土微肥的荔枝、菠 萝、柑桔可分别增产 55.6%,43.8%,32.8%, 效果 显著。 其他品种的水果增产也在10.1% ~ 27.4%之 间,。
2.改良土壤结构:
稀土磷肥不但可以增加土壤中速效磷的含量, 减少氮素损失 ,还可改善土壤的理化性质,疏松土壤;尤其是对黄粘土、盐碱土有很好的疏松改良作用,加大通透性。
3.生态化肥:
稀土磷肥是生物活性肥料,使用后可降低农药残留、减轻环境污染、改善农田环境。土壤的酸碱度、肥力、质地以及可溶态稀土含量均与稀土磷肥的施用有一定关系
4.防病虫害、提高作物品质 ……
危害:
研究表明稀土元素进入血液会蓄积于肝、 肾、 脾、 肺、骨和脑等脏器组织,可诱发诸如神经、生殖、肝肾、骨、遗传等毒性效应。
但这些毒性效应是试验动物长期注射或口服较高剂量(2mg·kg-1以上)稀土的实验条件下引发的。
解决措施:
现实生活中,因为难以对社会中农作物中的稀土总量进行测算,由于稀土的富集性和不宜代谢性,导致毒性容易累加。
在百万立方世界中,农业是单出口产业,可以简单测控农作物中的稀土总量,故危害是可控且能解决的。