[发明专利]一种评价立体种养模式中养分循环状态的方法

说明书

本发明公开一种评价立体种养模式中养分循环状态的方法，将立体种养系统分为两个子系统，链接两个子系统的关键部位为链接部位1和链接部位2；在栽培作物的生长周期内，对链接部位1和链接部位2的水进行采样，分别测定水中的氮、磷、钾的浓度；同时，对作物各器官进行测定作物各器官中的氮、磷、钾含量；则在作物生长周期内，水的养分总差值应与作物收获时的养分总量的一定置信区间内的值相等，才能达到系统内养分的可持续的循环平衡。该方法能够确定种养结合系统中适宜水培的作物种类及组合，并通过对养殖水养分的监测来实现对系统中养分的调控，从而选择出适宜不同水产养殖条件下的作物及作物组合及养分调控技术应用于立体种养模式中。

技术领域

本发明涉及一种评价立体种养模式中养分循环状态的方法。

背景技术

新型水产养殖与蔬菜耦合的立体种养结合系统已经成为立体复合种植与养殖水循环利用的常见立体优化种养系统，在该系统中利用水产养殖所产生的富营养化的养殖水作为作物的水分供养体，从而可以实现作物对养殖水中养分的多层次吸收拦截。这些立体养殖系统均采用了立体种植的方法实现了水体净化或提高资源了的合理利用，具有节省空间、丰富种植模式的重要意义，而且从整体上提高了经济效益，有的系统中还结合了计算机进行自动化的控制实现了精细化的处理。然而面对这种新型的立体种养系统，虽然现在已探索出多样化的水产养殖及作物耦合的立体种养模式，但是却没有科学的方法评价这种新型的种养系统是否能够达到长期的可持续循环。

一个种养系统可持续运行的条件就在于系统中的环境物理条件和养分状态是否能够满足系统中生物的生存条件，在满足环境条件的前提下（主要包括光照、温度、湿度、水中溶氧条件，即很容易通过人工设备来调控），养分状态就是决定一个系统是否可持续的关键。其中水产养殖与作物耦合的立体种养系统中，需要满足的关键条件是水产养殖水要满足系统中栽培作物的养分需求，所以必须要针对立体种养系统内养分循环状况进行评价，从而判断以上条件是否满足，若满足则系统可在良好的状态下持续运行。若条件不满足，则需要补充一定的养分或更换系统中栽培的作物，来实现对条件的调控。

现有研究表明，不同的植物在水培条件下根部对水中养分吸收的效率是不同的。所以，通过测定立体种养系统中不同植物对循环水体中养分吸收贡献率的测定，能够选择出适用于不同立体种养结合系统中，适合系统可持续循环的立体种养组合，从而在生产上具有指导意义。同时，水产养殖中不同的鱼类需要不同的水环境和鱼饲料以满足其生长，面对多样化的水产养殖环境，水产养殖水中的养分状况也更加复杂。现有的技术只是单一地从种养结合方面来实现立体种植，却不能够准确地掌握立体循环系统中养分的循环规律，从而忽略养分的调控对于系统的可持续运行的重要作用，不利于立体种养结合系统中各个物种在时间和空间上资源利用的合理化，同时也不利于该系统的多样化及深入化的开发利用。

发明内容

为克服现有立体种养结合的养殖系统中对养分的可持续循环问题的忽略，存在不能区分不同生物对系统养分循环贡献率等问题，本发明提供一种评价立体种养模式中养分循环状态的方法，从而为立体种养系统养分的可持续循环提供依据。

本发明通过下列技术方案实现：一种评价立体种养模式中养分循环状态的方法，经过下列各步骤：

（1）将待评价的水产养殖与作物耦合的立体种养系统分为两个子系统，一是栽培作物子系统，二是水产养殖子系统；链接两个子系统的关键部位包括两个，一是由水产养殖子系统循环进入栽培作物子系统的链接部位1，二是由栽培作物子系统循环进入水产养殖子系统的链接部位2；

（2）在栽培作物的生长周期S内，分N次对链接部位1和链接部位2的水进行采样，分别测定水中的氮、磷、钾的浓度；同时，对作物各器官进行采样1次，分别测定作物各器官中的氮、磷、钾含量；进而评价由水产养殖子系统循环到作物栽培子系统的循环水是否能够满足作物栽培子系统中作物生长的需要；