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水培蔬菜的增氧攻略

水培的關鍵在於營養液,但營養液的增氧是變數最大、影響最大、也容易被忽視的因素。對此,談談我對家庭水培增氧方式的體會和看法。

營養液的增氧

魚、水生植物等生命體都需要水裡的氧,飽和氧含量就是氧溶解度達到最大時的數值。不同溫度(℃)下水中飽和溶解氧含量

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,營養液中的含量會下降,越需要增氧。

水培蔬菜的營養液中需要多少氧?

一般地,在營養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),大多數的植物都能夠正常生長。

植物對營養液中氧的消耗量取決於植物種類和生長階段。瓜果蔬菜處於開花結果期,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。

對於新手來說,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。

營養液的增氧方式

營養液的增氧主要是來源於空氣向營養液的自然擴散和通過人工的方法來增氧這兩種。在靜態下,空氣向營養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。攪動營養液而打破營養液的氣-液界面,讓空氣溶解於營養液之中,常見於魚塘、魚缸所用的衝浪泵、攪拌機械等。水培中一般不採用機械攪拌,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。衝浪泵本人嘗試過,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,大面積的一般不採用此法。

3、化學增氧劑——用化學增氧劑加入營養液中增氧的方法。這種方法雖然增氧的效果不錯,但價格昂貴,在生產上難以採用,現偶爾用於家用的小型裝置中,或者臨時增氧場合,蔬菜種植一般不常見。

1顆粒能6-9小時持續放氧,維持水中的高溶氧。

4、循環流動——通過水泵讓營養液循環流動,通過水流的衝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。有的在循環管道中加上空氣混入器,有的增大營養液循環流動時的落差,或者將營養液在種植槽中噴出時儘可能地分散,也有增大水泵的壓力形成強的衝擊等方法來提高營養液中溶解氧含量。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裡。

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——用水泵將營養液抽到高點,用花灑之類的,或者PVC管鑽2、3排孔(堵住兩頭)將營養液從高點雨淋落下,根系處於「雨中」,定時得到營養液雨淋。

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——以往的水培總是由儲液箱和水培槽構成,本人獨創的噴淋式增氧將儲液箱和水培池合二為一,大大簡化設施製作,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。

噴淋式內循環是用水泵將營養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方式增氧

水泥池內的噴淋式內循環

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——潮汐式增氧是營養液液面定時升降,造成根系一部分時而浸入水裡,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,變換節奏無需過於頻繁。液面的升降用水泵或者虹吸原理實現,有的配合陶粒基質,以固定植物。這種方式增氧效果也很棒,在實際製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調。需要提醒的是,平面液池之間不可採用此法,因為虹吸無法持續。

潮汐培調試稍微有點麻煩,初次製作一定要有耐心。

8、噴霧式——嚴格說,噴霧屬於霧培方式。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,霧培水霧來自於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於水壓與噴頭機構,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,一般用於室外。

霧培是公認的效果最好,但造價和維護要求也是最高的。一般用於特殊觀光作物培育,如番茄樹、觀光造型等特殊場合。用於蔬菜生產性價比不高,特別是普通葉菜,由於生長期短,優勢並不明顯。

上面介紹了8種增氧方式,在實際製作中,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。


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