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        兩種陽臺蔬菜水培裝置的開發與應用

        發布日期: 泛科科技

          兩種陽臺蔬菜水培裝置的開發(develop)與應用顏志明,史紅林,蔡善亞,王全智,韓艷麗,宋強強(江蘇農林職業(occupation)技術學院/江蘇現代園藝工程技術中心,江蘇句容212400

          隨著科技的發展、農業技術水平的提高和城市種植綠地的不斷減少,小型化無土栽培已經成為農業特別是家庭園藝發展的必然趨勢。水培植物以管道式水培蔬菜生產設備為例。生產管理主要是對營養液供液時間和供液次數的調節。營養液的供液時間和供液次數主要依據栽培形式、蔬菜生長狀態、環境條件而定。小型無土栽培裝置主要用于室內園藝,其栽培系統及相關的配套技術正逐步發展為一個新興的產業。目前,小型無土栽培系統主要包括燈芯式無土栽培、箱式深水培、潮汐式栽培、滴灌供液式栽培、營養液膜技術和霧培6個基本類型。目前市場上使用的取土栽培裝置有的結構復雜,使用不便,如小型復合基質插管式泡沫塑料立柱栽培裝置;有的自動化程度低,管理不便,如箱式水培裝置。目前,水培裝置多采用并列的一根或多根可移動的栽培管槽進行培育,是利用生長季節和設施條件大面積生產的栽培裝置,此傳統方式多用于大面積農田,并且裝置結構龐大,不適合家庭、辦公小環境等地使用,由于家庭栽培量小,不能有效的節約空間,觀賞性、實用性不強。結合教學與科研,筆者研制了兩套小型的管道水培裝置并測試(TestMeasure)了其栽培效果。試驗證明兩款裝置美觀潔凈、管理便捷,并且造價低廉、蔬菜生長良好,兼具觀賞性及實用性,適宜在室內園藝領域栽培蔬菜、花卉之用。

          1 材料與方法(method)管道立體栽培裝置栽培方法選用的是為深液流法,深液流栽培的優點是液層深、更好的解決根系的水氣矛盾、增加營養(nutrition)液中的溶存氧含量、種植品種多并且養分利用率高。水培植物在栽培過程中應適時供液,保證充足的養分供應。供液時間一般選擇在白天,夜間不供液或少供液。晴天供液次數多些,陰雨天少供液;氣溫高光照強時多些,反之少些。通常情況下,每天供液2-4次,每次把握在30分鐘即可。這一點可以用時間控制器進行適時調節。水培裝置包括營養液循環裝置、栽培槽、控制(control)裝置;它由貯液池、增液泵、栽培槽、營養液循環管道和調控系統組成;營養液循環裝置包括貯液箱、進液泵、進液管、回流管;營養液通過增液泵從進液管流向栽培槽(床),營養液在栽培槽內的深度為5~8 cm,與根系接觸,然后沿著栽培槽的回流口通過回流管流回貯液池;進液管一端連接進液泵,另一端分支成兩路分別與兩個栽培槽的進液口連接;栽培槽的出液口連接有回流管;控制裝置包括時控開關、電源,進液泵與時控開關、電源連接;立體管道栽培裝置由不同規格的聚氯乙烯(Polyvinyl chloride) 管組合成一個可供營養液循環的無土栽培系統,PVC 管上設置(set up)有種植槽,進行植物栽培時將裝有植物的定值網框或海綿塊放入定植孔,植物的部分根系浸入營養液吸收營養,整個系統滿足了植物對水、氣、肥的需求。裝置的優點是能夠實現自動化澆灌,培育面積適應小環境的需求,能隨時隨地的移動裝置以滿足不同環境的需求。栽培過程(process)中根際的緩沖作用大,根際環境受外界環境的影響小,穩定性好,有利于作物的生長和管理;管道栽培裝置可以做成不同的管道造型,適用于大多葉菜類蔬菜和部分花卉等的營養液培[4]。采用了這種管道式立體水培裝置,一點土都不用,完全靠營養液,避免了土傳病害的產生,而且管理方便、環境潔凈、病蟲害易控制,可供家庭安全無公害的蔬菜之用。1.1 栽培管栽培管由建筑(Architecture)材料中的PVC

         ?。ㄖ睆綖?10 m

          M、200 mm)圓形排水管管材組成,以專用彎頭將栽培管連接, 固定在立體支架上。在管道水平面上方每隔15 cm 打一圓孔,圓孔直徑為2.5 cm 左右,各管之間水平向的管口用HF-8039 軟聚氯乙烯(Polyvinyl chloride) 專用膠水粘接, 以便于拆卸。每根栽培管長根據需要而定,一般長度約為150~200 cm。1.2 隔阻板在每管水平向出液口連接處安裝一半圓形隔阻板,用于阻止部分營養液,可使管內始終保持5cm 高度的液面。1.3 定植杯在定值口上放置定值杯,定值杯為FCH 水培系統定植杯。也可用定植海綿塊或普通海綿根據苗和栽培口大小剪開使用。1.4 供液系統用小型水泵控制供液,用直徑20 mm 的下水管或者是長方形小水箱盛裝營養液,利用自然落差使營養液在管內以 ;S ;型路線供液,在營養循環過程(process)中可根據苗的大小及需肥情況(Condition)利用型號為TW-E05 時控開關控制營養液日流動次數。

          2 裝置的設計及制作試驗的目的是提供幾種水培植物裝置,該裝置能夠實現自動化澆灌,且培育面積適應小環境的需求,能隨時隨地的移動裝置以滿足不同環境的需求。2.1 ;Λ ;字型裝置的材料及主要結構2.1.1 立體支架

          由不銹鋼鋼管連接而成的縱剖面呈 ;Λ ;型結構,用于支撐和固定栽培管,并使栽培管排列成立體梯形。該架長1.5 m,高1.5 m,跨度0.85 m,每個栽培管上10 個栽培孔,共80 個栽培孔。2.1.2 裝置的技術方案(plan)

          ;Λ ;字型水培裝置(device)包括支架、營養液循環(continue)裝置、栽培槽、控制裝置;營養液循環裝置與栽培槽相連接,栽培槽設置在支架上,控制裝置控制營養液循環裝置;支架為三角形結構(Structure),在其兩豎直側面上對稱(symmetry)設有數個支撐塊,兩豎直側面上各設有一個栽培槽,栽培槽由數個首尾相接的U 形管組成,數個U 形管的上圓弧面設有數個栽培口,栽培槽通過支架上的支撐塊水平放置在支架上,栽培槽的上、下兩端口分別為進液口和出液口;營養液循環裝置包括貯液箱、進液泵、進液管、回流管,貯液箱放置在支架的底面上,進液泵放置在貯液箱內,進液管一端連接進液泵,另一端分支成兩路分別與兩個栽培槽的進液口連接;栽培槽的出液口連接有回流管;控制裝置包括時控開關、電源,進液泵與時控開關、電源連接。水培蔬菜水培是無土栽培的一種,分類于無基質栽培,無基質栽培類型是指植物根系生長的環境中沒有基質固定根系,根系生長在營養液或含有營養液的潮濕空氣中,但育苗時可能使用某些基質。裝置支架底部設有四個滑輪。三角形支架的兩側面各設有一個栽培槽,大大提高培育植物面積,將平面培育方式轉變為立體培育方式,由單面生產轉變為雙面生產,有效地利用空間,且三角形結構穩定可靠,確保裝置的安全;營養液循環裝置將營養液不斷地提供給栽培口內的植物,并通過時控開關按照植物的生長規律來控制進液泵的運行(Windows),節省時間及勞動力,更有利于植物的生長;通過設置在支架底部的滑輪來實現整個裝置的自由移動,使用方便。在栽培中,營養液是在相對封閉的三維環形管形成。在培養管的底部,留一個出液口作為液體回流口,用貯液箱收集回流營養液,微型潛水泵置于貯液箱中,泵管(Concrete pumppipe)連接進液管使用定時控制。也可以直接連接到電源,直接人工控制。

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