管式立体蔬菜无土栽培装置的设计与应用
无土栽培系统除在平面或较大面积进行的栽培中应用(application)外,世界各国还广泛开展了立体及微型设施的栽培研究,使无土栽培在各种环境(environment)中都能达到惊人的效果,从而大大地拓展了无土栽培的应用范围。为探索适应我区的一些简易栽培设施,我们设计了一套微型、可拆装、可用基质(主要是岩棉等材料(Material)) 和水培、质轻的简易无土栽培装置(device)——— ;庭院1 号 ;管式立体无土栽培设施(见图1) 。
1 装置的设计(Design)及制作
111 装置的材料及主要结构(Structure)
11111 立体支架:由木条连接而成的纵剖面呈 ;A ;型结构(Structure),用于支撑和固定栽培管,并使栽培管排列成立体梯形。该架长2m ,跨度(释义:泛指距离)0. 875m。
11112 栽培管:采用建筑材料中的聚苯烯(直径为
10. 5cm) 圆柱形下水道管材组成,并通过专用弯头将栽培管连接成环状,固定在立体支架上。水培植物以管道式水培蔬菜生产设备为例。生产管理主要是对营养液供液时间和供液次数的调节。营养液的供液时间和供液次数主要依据栽培形式、蔬菜生长状态、环境条件而定。在管道水平面上方每隔20cm 打一圆孔,孔径(aperture)以栽培杯大小(直径
1. 5cm) 为准,各管之间水平向的管口用专用胶水粘接,垂直向的则不粘,以便于拆卸。每根栽培管长2m ,打栽培孔10 个左右。
11113 隔阻板:在每管水平向出液口连接处安装一半园形隔阻板,用于阻止部分营养液,使管内始终保持一定的液面。
11114 定植杯:用FCH 水培系统定植杯。水培植物在栽培过程中应适时供液，保证充足的养分供应。供液时间一般选择在白天，夜间不供液或少供液。晴天供液次数多些，阴雨天少供液；气温高光照强时多些，反之少些。通常情况下，每天供液2-4次，每次把握在30分钟即可。这一点可以用时间控制器进行适时调节。
11115 供液系统 ;用微型水泵控制供液,也可用桶盛装营养液,利用自然落差或虹吸管供液。
112 装置的工作原理。
栽培中,营养液在栽培管这个相对闭合的立体环形管中形成循环（continue)。在栽培管最下层出液口处,安装出液管,溢出的营养液用桶等容器收集,在桶中放置微型潜水泵(water pump),泵出管与栽培管最上层进液口相连,水泵可用时间定时器控制,形成自动循环系统。也可直接接通电源(power supply),人为控制,以达到直接和间歇供液的目的。
2 使用方法
211 播种与定植 首先通过基质摧根后,包苗,并用静液养苗,随着幼苗的生长,通过调节育苗槽中营养液面的高度,诱发长根。当根系长达8～9cm 时,即可把苗定植于栽培管的定植孔上,并给栽培管供液。
212 栽培管理
21211 营养液管理。营养液可采用龙山牌无土栽培专用肥料配制时把Ⅰ号肥和Ⅱ号肥分开溶解于20000ml 的水中,配制成母液,使用时根据容器大小,分别取适量母液,倒入贮液桶中,使EC 达到
1. 4ms. cm- 1 ,并用HNO3 调节PH 值在
5. 5～
6. 0 。水培蔬菜是指大部分根系生长在营养液液层层中，只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的蔬菜。水培蔬菜生长周期短，富含多种人体所必需的维生素和矿物质。定植后连续8～10 天供液,增进溶O2 量、促进新根发生,以后营养液每隔15 分钟循环4 分钟,夜间可停液。如果栽培的是叶类蔬菜可在,植株明显恢复并呈生长状态时,一天中只循环供液20 分钟,夜间仍停液。
21212 消毒与清理。当蔬菜采收后,应及时拆下栽培管,对植株残根进行清理,并用高锰(manganese)酸钾或新洁尔灭等杀菌（fungus)剂进行消毒处理。
3 应用范围及使用效果（effect）
311 应用(application)范围 主要适用于家庭阳台、庭院及高海拔地区或土质很差和栽培蔬菜困难的地区。可种植叶类蔬菜、草莓、其它矮生蔬菜和部分花卉。
312 试种蔬菜效果 该装置设计、组装完成后,主要进行了苘蒿、樱桃番茄的栽培试验,试验效果如下。
313 设备造价 该设备含管材、立体支架等材料及制作费合计每套300 元左右,因制作数量所限,成本过于偏高。
314 设备使用(use)效果（effect）评价
31411 栽培管选用具质轻、耐酸、耐火、隔热(Insulation)性好、结构稳定、寿命长等优点的材料制成,使整个装置具有操作方便,可拆卸,便于运输和保管,适应性广、寿命长,可在不适宜蔬菜栽培的地方如庭院、阳台、楼顶及高海拔地区进行叶类蔬菜的栽培。
31412 本系统(system)将平面栽培改变为立体栽培,可充分利用空间,单位面积产量明显提高。