两种阳台蔬菜水培装置的开发与应用

　　两种阳台蔬菜水培装置的开发(develop)与应用颜志明，史红林，蔡善亚，王全智，韩艳丽，宋强强（江苏农林职业(occupation)技术学院/江苏现代园艺工程技术中心，江苏句容212400

　　随着科技的发展、农业技术水平的提高和城市种植绿地的不断减少，小型化无土栽培已经成为农业特别是家庭园艺发展的必然趋势。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。小型无土栽培装置主要用于室内园艺，其栽培系统及相关的配套技术正逐步发展为一个新兴的产业。目前，小型无土栽培系统主要包括灯芯式无土栽培、箱式深水培、潮汐式栽培、滴灌供液式栽培、营养液膜技术和雾培6个基本类型。目前市场上使用的取土栽培装置有的结构复杂，使用不便，如小型复合基质插管式泡沫塑料立柱栽培装置；有的自动化程度低，管理不便，如箱式水培装置。目前，水培装置多采用并列的一根或多根可移动的栽培管槽进行培育，是利用生长季节和设施条件大面积生产的栽培装置，此传统方式多用于大面积农田，并且装置结构庞大，不适合家庭、办公小环境等地使用，由于家庭栽培量小，不能有效的节约空间，观赏性、实用性不强。结合教学与科研，笔者研制了两套小型的管道水培装置并测试（TestMeasure)了其栽培效果。试验证明两款装置美观洁净、管理便捷，并且造价低廉、蔬菜生长良好，兼具观赏性及实用性，适宜在室内园艺领域栽培蔬菜、花卉之用。

　　1 材料与方法(method)管道立体栽培装置栽培方法选用的是为深液流法，深液流栽培的优点是液层深、更好的解决根系的水气矛盾、增加营养(nutrition)液中的溶存氧含量、种植品种多并且养分利用率高。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。水培装置包括营养液循环装置、栽培槽、控制（control)装置；它由贮液池、增液泵、栽培槽、营养液循环管道和调控系统组成；营养液循环装置包括贮液箱、进液泵、进液管、回流管；营养液通过增液泵从进液管流向栽培槽（床），营养液在栽培槽内的深度为5～8 cm，与根系接触，然后沿着栽培槽的回流口通过回流管流回贮液池；进液管一端连接进液泵，另一端分支成两路分别与两个栽培槽的进液口连接；栽培槽的出液口连接有回流管；控制装置包括时控开关、电源，进液泵与时控开关、电源连接；立体管道栽培装置由不同规格的聚氯乙烯(Polyvinyl chloride) 管组合成一个可供营养液循环的无土栽培系统，PVC 管上设置(set up)有种植槽，进行植物栽培时将装有植物的定值网框或海绵块放入定植孔，植物的部分根系浸入营养液吸收营养，整个系统满足了植物对水、气、肥的需求。装置的优点是能够实现自动化浇灌，培育面积适应小环境的需求，能随时随地的移动装置以满足不同环境的需求。栽培过程(process)中根际的缓冲作用大，根际环境受外界环境的影响小，稳定性好，有利于作物的生长和管理；管道栽培装置可以做成不同的管道造型，适用于大多叶菜类蔬菜和部分花卉等的营养液培[4]。采用了这种管道式立体水培装置，一点土都不用，完全靠营养液，避免了土传病害的产生，而且管理方便、环境洁净、病虫害易控制，可供家庭安全无公害的蔬菜之用。1.1 栽培管栽培管由建筑(Architecture)材料中的PVC

　　（直径为110 m

　　M、200 mm）圆形排水管管材组成,以专用弯头将栽培管连接, 固定在立体支架上。在管道水平面上方每隔15 cm 打一圆孔,圆孔直径为2.5 cm 左右,各管之间水平向的管口用HF-8039 软聚氯乙烯(Polyvinyl chloride) 专用胶水粘接, 以便于拆卸。每根栽培管长根据需要而定，一般长度约为150～200 cm。1.2 隔阻板在每管水平向出液口连接处安装一半圆形隔阻板,用于阻止部分营养液,可使管内始终保持5cm 高度的液面。1.3 定植杯在定值口上放置定值杯，定值杯为FCH 水培系统定植杯。也可用定植海绵块或普通海绵根据苗和栽培口大小剪开使用。1.4 供液系统用小型水泵控制供液,用直径20 mm 的下水管或者是长方形小水箱盛装营养液,利用自然落差使营养液在管内以 ;S ;型路线供液，在营养循环过程(process)中可根据苗的大小及需肥情况(Condition)利用型号为TW-E05 时控开关控制营养液日流动次数。

　　2 装置的设计及制作试验的目的是提供几种水培植物装置，该装置能够实现自动化浇灌，且培育面积适应小环境的需求，能随时随地的移动装置以满足不同环境的需求。2.1 ;Λ ;字型装置的材料及主要结构2.1.1 立体支架

　　由不锈钢钢管连接而成的纵剖面呈 ;Λ ;型结构，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1.5 m，高1.5 m，跨度0.85 m，每个栽培管上10 个栽培孔，共80 个栽培孔。2.1.2 装置的技术方案(plan)

　　;Λ ;字型水培装置(device)包括支架、营养液循环（continue)装置、栽培槽、控制装置；营养液循环装置与栽培槽相连接，栽培槽设置在支架上，控制装置控制营养液循环装置；支架为三角形结构(Structure)，在其两竖直侧面上对称（symmetry)设有数个支撑块，两竖直侧面上各设有一个栽培槽，栽培槽由数个首尾相接的U 形管组成，数个U 形管的上圆弧面设有数个栽培口，栽培槽通过支架上的支撑块水平放置在支架上，栽培槽的上、下两端口分别为进液口和出液口；营养液循环装置包括贮液箱、进液泵、进液管、回流管，贮液箱放置在支架的底面上，进液泵放置在贮液箱内，进液管一端连接进液泵，另一端分支成两路分别与两个栽培槽的进液口连接；栽培槽的出液口连接有回流管；控制装置包括时控开关、电源，进液泵与时控开关、电源连接。水培蔬菜水培是无土栽培的一种，分类于无基质栽培，无基质栽培类型是指植物根系生长的环境中没有基质固定根系，根系生长在营养液或含有营养液的潮湿空气中，但育苗时可能使用某些基质。装置支架底部设有四个滑轮。三角形支架的两侧面各设有一个栽培槽，大大提高培育植物面积，将平面培育方式转变为立体培育方式，由单面生产转变为双面生产，有效地利用空间，且三角形结构稳定可靠，确保装置的安全；营养液循环装置将营养液不断地提供给栽培口内的植物，并通过时控开关按照植物的生长规律来控制进液泵的运行（Windows），节省时间及劳动力，更有利于植物的生长；通过设置在支架底部的滑轮来实现整个装置的自由移动，使用方便。在栽培中，营养液是在相对封闭的三维环形管形成。在培养管的底部，留一个出液口作为液体回流口，用贮液箱收集回流营养液，微型潜水泵置于贮液箱中，泵管(Concrete pumppipe)连接进液管使用定时控制。也可以直接连接到电源，直接人工控制。