水培營養(yǎng)液的增氧
漫談水培營養(yǎng)液的增氧
什么是溶液的氧含量——即氧氣溶解在水中的含量。魚、水生植物等生命體都需要水里的氧,飽和氧含量就是氧溶解度達到最大時的數(shù)值。
不同溫度(℃)下水中飽和溶解氧含量
溫度(℃)??溶解氧(mg/L)
0? ? ? ?14.62
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1? ? ? ?14.23? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4? ? ? ? 13.13
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5? ? ? ? 12.80
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14?? ? ? ?10.37
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 25? ? ? ? ?8.38
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從表中可以看出,溫度越高,飽和氧含量越低。這就是到夏季高溫時節(jié),營養(yǎng)液中的含量會下降,越需要增氧。
水培蔬菜的營養(yǎng)液中需要多少氧?
一般地,在營養(yǎng)液栽培中維持溶解氧的濃度在4—5mg/L的水平以上(即在15—27℃時飽和溶解度的50%左右),大多數(shù)的植物都能夠正常生長。
植物對營養(yǎng)液中氧的消耗量取決于植物種類和生長階段。瓜果蔬菜處于開花結果期,溶解氧的消耗大,如甜瓜、辣椒、黃瓜、番茄、茄子等瓜菜或茄果類作物,水培時需要消耗較多的溶解氧。而蕹菜、生菜、菜心、白菜等葉菜類的耗氧量較小。這就是為啥葉菜可以靜水水培,瓜果類的不能靜水水培的原因。
瓜果蔬菜在不同階段,對溶解氧的需求也不同,苗期與葉菜差別不大。番茄白天每株每小時的耗氧量在始花期為3.4mg,在盛果期則為15.8mg,相差約四倍多,所以,在果期,要特別注意增氧。
對于新手來說,水培葉菜最簡單,最常見的水培就是生菜,而瓜果作物難度就大得多——主要就是增氧要求高。
營養(yǎng)液的增氧方式
營養(yǎng)液的增氧主要是來源于空氣向營養(yǎng)液的自然擴散和通過人工的方法來增氧這兩種。在靜態(tài)下,空氣向營養(yǎng)液的自然擴散增氧很少,只有幾個百分點的貢獻,水培的增氧主要靠人工增氧。目前主要有下列方式:
1、攪拌——最簡單的增氧。攪動營養(yǎng)液而打破營養(yǎng)液的氣-液界面,讓空氣溶解于營養(yǎng)液之中,常見于魚塘、魚缸所用的沖浪泵、攪拌機械等。水培中一般不采用機械攪拌,頂多手工晃動容器。有報道說一位日本老人水培豌豆,每天搖晃容器增氧,也長得不錯。沖浪泵本人嘗試過,有一定的應用價值,但是要掌握好深淺,太淺造浪面積有限,太深液面翻滾不好,達不到好的增氧效果。
2、氣泵增氧——和魚缸里的氣泵增氧道理一樣。這種方法的增氧效果很好,但如果種植槽面積大,需要安裝通氣管道及起泡器。該方式的缺點是水流動不好,根系代謝物不易帶走,另外就是氣泵噪音一般比潛水泵要大。因此,這種方法主要用在進行科學研究的小盆缽水培上,大面積的一般不采用此法。
3、化學增氧劑——用化學增氧劑加入營養(yǎng)液中增氧的方法。這種方法雖然增氧的效果不錯,但價格昂貴,在生產上難以采用,現(xiàn)偶爾用于家用的小型裝置中,或者臨時增氧場合,蔬菜種植一般不常見。
1顆粒能6-9小時持續(xù)放氧,維持水中的高溶氧。
4、循環(huán)流動——通過水泵讓營養(yǎng)液循環(huán)流動,通過水流的沖擊和流動來提高溶解氧含量。不同的設計,增氧效果也不一樣。有的在循環(huán)管道中加上空氣混入器,有的增大營養(yǎng)液循環(huán)流動時的落差,或者將營養(yǎng)液在種植槽中噴出時盡可能地分散,也有增大水泵的壓力形成強的沖擊等方法來提高營養(yǎng)液中溶解氧含量。所以這些方式,目的都是一個:盡量增大液面與空氣接觸的表面積,盡量讓空氣與液面頻繁接觸,從而讓空氣中的氧溶解到水里。
這種方式應用最為廣泛,常見的管道培就是這樣增氧,深、淺流液也是這樣增氧。如果在流動中,營養(yǎng)液能變換流速,打破平靜液面,增氧效果就更好。
5、雨淋式——用水泵將營養(yǎng)液抽到高點,用花灑之類的,或者PVC管鉆2、3排孔(堵住兩頭)將營養(yǎng)液從高點雨淋落下,根系處于“雨中”,定時得到營養(yǎng)液雨淋。
這種方式增氧效果極佳,其實和大顆粒霧培效果相差不大。單純雨淋培和霧培一樣,斷電是最大的風險,為此,本人獨創(chuàng)一種方式——橫架凹形槽(如上圖),可大大提高斷電耐受能力——斷電2天沒問題。
6、噴淋式內循環(huán)——以往的水培總是由儲液箱和水培槽構成,本人獨創(chuàng)的噴淋式增氧將儲液箱和水培池合二為一,大大簡化設施制作,無論是泡沫箱內噴淋增氧,還是水泥池內噴淋增氧,均取得不錯的效果。
噴淋式內循環(huán)是用水泵將營養(yǎng)液從池子中抽到噴淋管,從噴淋管兩側眾多的孔中噴射回到池子中。不少人誤認為我這是為了了噴到根上,其實,噴不噴根無所謂,只要通過空氣噴射,就能增加溶氧,而且也能帶動水流動起來,這是目的。
泡沫箱內的噴射內循環(huán)方式增氧:
水泥池內的噴淋式內循環(huán):
實踐證明,這種方式可以承受每箱6棵大西紅柿的種植密度,在樓頂夏季承受超過50度的地面高溫考驗。
7、潮汐式——潮汐式增氧是營養(yǎng)液液面定時升降,造成根系一部分時而浸入水里,時而露出水面暴露在空氣中。一般根系不全部脫水,至少保留三分之一浸沒在水中,變換節(jié)奏無需過于頻繁。液面的升降用水泵或者虹吸原理實現(xiàn),有的配合陶粒基質,以固定植物。這種方式增氧效果也很棒,在實際制作中需要注意液池之間有合適的落差,以及虹吸管與進水流量之間的比例要協(xié)調。需要提醒的是,平面液池之間不可采用此法,因為虹吸無法持續(xù)。
潮汐培調試稍微有點麻煩,初次制作一定要有耐心。
8、噴霧式——嚴格說,噴霧屬于霧培方式。真正的霧培顆粒極其細微,達到幾個um(1毫米=1000um)級別時,氣生根根毛最佳,生長效率極高。但是,設施造價、維護要求亦大幅度提高。如果霧培水霧顆粒不夠細,與雨淋式就沒有太大的差別。通常,霧培水霧來自于高壓噴頭和超聲霧化二種方式,超聲霧化水滴最細,可達到5um,但大面積使用造價太大;高壓噴霧的顆粒大小取決于水壓與噴頭機構,一般要求3公斤/平方厘米以上,這種高壓所用的壓力泵噪音也不小,一般用于室外。
霧培是公認的效果最好,但造價和維護要求也是最高的。一般用于特殊觀光作物培育,如番茄樹、觀光造型等特殊場合。用于蔬菜生產性價比不高,特別是普通葉菜,由于生長期短,優(yōu)勢并不明顯。
上面介紹了8種增氧方式,在實際制作中,流動增氧最簡單,雨淋、噴淋也很容易。只要連接正確,裝好即可工作,大家不妨一試。