技术领域
[0001] 本
发明属于农业生态技术领域，具体的说，涉及一种高水位农田生态农业系统构建方法。
背景技术
[0002] 高水位农田由于地下含水层中水面较高、水源丰富，正常的生产和种植将发生渍害，严重影响作物的正常生长，大大降低农田的生产
力。农田
地下水埋深一般应大于0.7-0.8m，以保证作物的正常生长，而高水位农田存在不能正常周年耕作、生产和种植等问题。
[0003] 目前,生产中针对高水位农田主要是采用大春作物种植水稻、慈姑、莲藕等水生作物为主，冬季就不再进行种植，因水位高而变成冬闲田，这样就导致农田土地利用率和生产力水平大大降低，无形中也减少了农民的收入。由于冬闲田疏于管理，水分充足，农田变成了
杂草地，不仅为病虫提供了越冬场所，增加了病虫害的爆发几率，同时也为大春作物
地块的
整理增加了
除草剂的使用成本，同时造成环境污染。
发明内容
[0004] 为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种高水位农田生态农业系统构建方法，本发明不仅能有效的解决高水位农田冬闲田问题，还能大大提高土地利用率和生产力水平，利用有限的土地资源，促进农民增产增收，提质增效，同时降低病源虫源，削减杂草，有效减少
农药和除草剂的使用，降低生产成本，改善农田生态景观，减少环境污染。
[0005] 为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：所述的高水位农田生态农业系统构建方法，包括改降水位农田地上子系统和循环生态沟种养子系统的构建，具体为：在高水位农田中开挖循环生态沟，用于水生作物种植或
水产养殖，所开挖出的
土壤直接放置于改降水位台地地面，用于台地作物种植，构建改降水位农田地上子系统；根据需求设置用于控制循环生态沟水位的出水口；根据需求实时增加
灌溉设施，以循环生态沟内蓄水为水源，提供台地灌溉，实现整个高水位农田生态农业系统水分和养分的循环再利用。
[0006] 作为优选，根据台地作物和水生作物种植种类和种养殖意愿，决定循环生态沟水面和改降水位台地地面的宽度，以水面和台地地面均最大化利用为宜。
[0007] 作为优选，循环生态沟的沟深不低于40cm，水面宽度不低于60cm，水面至改降水位台地地表的垂直距离不低于30cm。
[0008] 作为优选，在改降水位台地周面设置改降水位保护埂，既能保证改降水位保护埂的透水性，调节改降水位台地和循环生态沟的水分平衡，又能起到护土、美观的作用。作为优选，改降水位保护埂采用带孔的
水泥空心砖整齐堆砌而成，带孔的水泥空心砖能起到渗水、透水的作用，同时不使用任何粘合辅料的整齐堆砌方式，既较好的保证了改降水位保护埂的透水性，很好的调节了改降水位台地和循环生态沟的水分平衡，又能起到护土、美观、节约资源的作用，拆卸后的空心砖还能重复再利用。
[0009] 作为优选，台地作物通常以经济作物、粮食作物、蔬菜、林果为主。作为优选，台地作物以林果为主时，林果种植前期，可间作和套种牧草、
绿肥、蔬菜及矮株型经济作物，提高土地生产力和利用率，保产保收；后期林果封林，可在林下养殖禽类，建立复合种养农田
生态系统。
[0010] 作为优选，循环生态沟中水生作物的配置以相对两排对空配置的方式进行，种植时需留出足够的水流、鱼虾和禽类的活动通道。此配置方式可以增加水流在循环生态沟中的存留时间，减缓水流速度，利于从台地流失到循环生态沟中的养分被作物充分吸收，转化为新的生产力。同时，还能有效控制农业面源污染产生的多余养分流入周围
水体和河道，保护水体的生态安全。
[0011] 作为优选，出水口为双层水位调节出水口，包括
水闸稳固装置、双排孔防护水闸和三排孔防护水闸，主要用于控制循环生态沟的水位，双层设计的目的是更加灵活的调节循环生态沟内水位的高低。双层水闸稳固装置可以用混泥土或其他材料制作，目的是保证水闸的稳固，能有效调节水位。防护水闸可以用
石棉瓦、
铁板、木板、塑料等材料制作。双排孔防护水闸和三排孔防护水闸根据水位调节的需要交替使用。排水孔大小和高低可根据水产养殖种类的需要设计，可大可小，可高可低。本出水口功能是调节循环生态沟水位，防止水产养殖动物逃逸，既能保证水产养殖期循环生态沟内留有足够的水深，又能保证雨季的泄洪和低水位期的灌溉水源。
[0012] 作为优选，种植或养殖的品种和种类，均优先选择市场前景好的“名特土优”种类进行优化配置，有效提高整个高水位农田生态农业系统的产值。
[0013] 本发明的有益效果：本发明通过在高水位农田中构建改降水位农田地上子系统和循环生态沟种养子系统，有效降低高水位农田地下含水层中水面高度，解决了高水位农田冬闲田问题，还能大大提高土地利用率和生产力水平，利用有限的土地资源，促进农民增产增收，提质增效。通过水陆种养合理布局，丰富农田系统生态位，增加农田系统的
生物多样性，降低病源虫源，削减杂草，改善农田景观和生态功能，增强农田的生态和经济价值。以循环生态沟内蓄水为水源，提供台地灌溉，实现整个高水位农田生态农业系统的水分和养分的循环再利用，维持农田系统水分和养分平衡，有效减少农药和除草剂的使用，降低生产成本，减少农业面源污染，
净化水质，保护下游水体生态安全。本发明的提出能有效增加农田系统的产品附加值，推进农村和农业的生态化发展，促进农民增收，具有较好的推广意义。
附图说明
[0015] 图2是实施例2的平面布置示意图。
[0016] 图3是双层水位调节出水口的结构示意图。
具体实施方式
[0017] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
[0018] 实施例1本实施例主要针对短期的，易变更种植方式的高水位农田生态农业系统的构建。
[0019] 如图1所示，高水位农田生态农业系统包括改降水位农田地上子系统、循环生态沟种植子系统，其中，改降水位农田地上子系统包括改降水位台地和台地作物，循环生态沟种植子系统包括循环生态沟、水生作物、出水口，具体通过以下步骤构建：1、根据台地作物和水生作物种植种类，决定循环生态沟水面和改降水位台地地面的宽度，以水面和台地地面均最大化利用为宜。开挖循环生态沟的土壤，直接放置于改降水位台地地面，用于种植蔬菜等作物，循环生态沟的沟深不低于40cm，水面宽度不低于60cm，水面至改降水位台地地表的垂直距离不低于30cm。
[0020] 2、台地作物通常以经济作物、粮食作物和蔬菜等单季节作物为主，如玉米、辣椒、茄子、白菜、莲花白等。
[0021] 3、循环生态沟水生作物以水稻、茭白、慈姑等单季作物为主，种植方式为常规种植，不进行水产养殖。此配置方式可以增加水流在循环生态沟中的存留时间，减缓水流速度，利于从台地流失到循环生态沟中的养分被作物充分吸收，转化为新的生产力。同时，还能有效控制农业面源污染产生的多余养分流入周围水体和河道，保护水体的生态安全。
[0022] 4、台地作物和水生作物品种，可优先选择市场前景好的“名特土优”品种进行优化配置，有效提高整个高水位农田生态农业系统的产值。
[0023] 5、根据需求，实时增加喷灌和
滴灌等灌溉设施，以循环生态沟内蓄水为水源，提供台地灌溉，实现整个高水位农田生态农业系统的水分和养分的循环再利用功能。
[0024] 6、出水口的高低，根据水生作物的种植水深需求而定，普通出水口就能满足要求。
[0025] 实施例2本实施例主要用于土地面积集中、
种植模式长期稳定的高水位农田生态农业系统的构建。
[0026] 如图2所示，高水位农田生态农业系统包括改降水位农田地上子系统、循环生态沟种植子系统，其中，改降水位农田地上子系统包括改降水位台地、改降水位保护埂、经济林果、禽类圈舍、禽类饮水台、储物房、防护
门、防护栅栏、人员及禽类通道，循环生态沟种植子系统包括循环生态沟、水生作物种植区、水生作物、水产动物、双层水位调节出水口，具体通过以下步骤构建：1、根据台地作物和水生作物种植种类和种养殖意愿，决定循环生态沟水面和改降水位台地地面的宽度，以水面和台地地面均最大化利用为宜。开挖循环生态沟的土壤，直接放置于改降水位台地地面，用于种植林果和作物，循环生态沟的沟深不低于60cm，水面宽度不低于80cm，水面至改降水位台地地表的垂直距离不低于30cm。
[0027] 2、改降水位保护埂用带孔的水泥空心砖整齐堆砌而成，带孔的水泥空心砖能起到渗水、透水的作用，同时不使用任何粘合辅料的整齐堆砌方式，既较好的保证了改降水位保护埂的透水性，很好的调节了改降水位台地和循环生态沟的水分平衡，又能起到护土、美观、节约资源的作用，拆卸后的空心砖还能重复再利用。
[0028] 3、台地作物的筛选。台地作物通常以经济作物、粮食作物、蔬菜、林果等为主。林果种植前期（3年内），可间作和套种牧草、绿肥、蔬菜及矮株型经济作物，提高土地生产力和利用率，保产保收。3年后，林果封林，可在林下养殖禽类，如鸡、鸭、鹅等。禽类养殖的时间段需灵活把握，防止因养殖造成减产。
[0029] 4、循环生态沟水生作物的配置。水生作物的配置以相对两排对空配置的方式进行，种植时注意留出足够的水流、鱼虾和鸭、鹅的活动通道。此配置方式可以增加水流在循环生态沟中的存留时间，减缓水流速度，利于从台地流失到循环生态沟中的养分被作物充分吸收，转化为新的生产力。同时，还能有效控制农业面源污染产生的多余养分流入周围水体和河道，保护水体的生态安全。
[0030] 5、循环生态沟水产养殖。水产养殖通常以鱼、虾为主，同时，林下养殖的鸭、鹅等也会通过循环生态沟实现水面活动。鱼类需选择适应当地
气候环境，又能提高生产产值的种类为主。
[0031] 6、台地作物、水生作物、林下养殖和水产养殖的品种和种类，均可以优先选择市场前景好的“名特土优”种类进行优化配置，有效提高整个高水位农田生态农业系统的产值。
[0032] 8、根据需求，实时增加喷灌和滴灌等灌溉设施，以循环生态沟内蓄水为水源，提供台地灌溉，实现整个高水位农田生态农业系统的水分和养分的循环再利用功能。
[0033] 9、禽类圈舍、禽类饮水台、储物房、防护门、防护栅栏、人员及禽类通道可根据实际需求进行建设，本发明不作技术上的统一要求。
[0034] 10、双层水位调节出水口的构建（见图3）：本出水口主要用于控制循环生态沟的水位，双层设计的目的是更加灵活的调节循环生态沟内水位的高低。即能保证水产养殖期循环生态沟内留有足够的水深，又能保证雨季的泄洪和低水位期的灌溉水源。
[0035] （1）双层水位调节出水口由1套双层水闸稳固装置、1块双排孔防护水闸和1块三排孔防护水闸组成。
[0036] （2）双层水闸稳固装置可以用混泥土或其他材料制作，目的是保证水闸的稳固，能有效调节水位。
[0037] （3）防护水闸可以用石棉瓦、铁板、木板、塑料等材料制作。双排孔防护水闸和三排孔防护水闸根据水位调节的需要交替使用。排水孔大小和高低可根据水产养殖种类的需要设计，可大可小，可高可低。其功能是调节循环生态沟水位，防止水产养殖动物逃逸。
[0038] 实施效果分析1、实施例1中，通过本系统的建立，在生态和经济效益方面取得的效果如下：
（1）由循环生态沟增加的养分源，使系统氮磷化肥施用量减少20%以上。
[0039] （2）通过充分发挥循环生态沟种植子系统对农田排水中氮磷等农业面源污染物的生态净化功能，较本系统建立前相比，循环生态沟排出水的铵态氮、硝态氮、总磷、总氮的平均流失负荷削减33%以上。
[0040] （3）本系统通过增加冬季小春作物种植，“名特土优”农副产品增加的附加值，以及农药化肥减施节约的成本，较本系统建立前相比，亩增收20%以上。
[0041] （4）通过本系统周年管理有效控制了系统内的杂草和越冬病虫源，使农药施用量降低35%以上。
[0042] 2、实施例2中，通过本系统的建立，在生态和经济效益方面取得的效果如下：（1）由循环生态沟、禽类
粪便、水产养殖粪便和绿肥套种等措施增加的养分源，使系统氮磷化肥施用量减少25%以上。
[0043] （2）通过充分发挥循环生态沟种植子系统对农田排水中氮磷等农业面源污染物的生态净化功能，较本系统建立前相比，循环生态沟排出水的铵态氮、硝态氮、总磷、总氮的平均流失负荷削减30%以上。
[0044] （3）通过本系统内禽类和水产养殖，“名特土优”农副产品增加的附加值，以及农药化肥减施节约的成本，较本系统建立前相比，亩增收43%以上。
[0045] （4）通过本系统建立，禽类养殖和系统周年管理有效的控制了系统内的杂草和病虫害，使农药施用量降低40%以上。
[0046] 综上所述，本发明有效降低高水位农田地下含水层中水面高度，解决了高水位农田冬闲田问题，还能大大提高土地利用率和生产力水平，利用有限的土地资源，促进农民增产增收，提质增效。通过水陆种养合理布局，丰富农田系统生态位，增加农田系统的生物多样性，降低病源虫源，削减杂草，改善农田景观和生态功能，增强农田的生态和经济价值。以循环生态沟内蓄水为水源，提供台地灌溉，实现整个高水位农田生态农业系统的水分和养分的循环再利用，维持农田系统水分和养分平衡，有效减少农药和除草剂的使用，降低生产成本，减少农业面源污染，净化水质，保护下游水体生态安全。
[0047] 本发明的提出能有效增加农田系统的产品附加值，推进农村和农业的生态化发展，促进农民增收，具有较好的推广意义。
[0048] 最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明
权利要求书所限定的范围。
