一、水培設施結構及其特點
(一)水培設施的一般特征
作為水培設施應具備以下條件。
能夠穩定地供給根部充足的營養液和氧氣。
能夠容易地支持並固定作物根部。
能夠高效率、簡易地進行育苗、定植以及定植後的管理和消毒清潔工作。
不會因溫度變化或短時間停電而發生問題。
設施成本低。
(二)水培設施的一般結構
水培設施的抅成由營養液槽、栽培床、加液係統、排液係統、循環係統五部分組成,對其各部分分述如下:
1.營養液槽
營養液槽的種類及使用材料:營養液槽或稱營養液罐是用來貯存營養液的,可以製成鐵罐、塑料罐置於地上,也可用磚和水泥砌成池或槽於地下。營養液罐置於地上或地下各有其優缺點。鐵罐或塑料罐置於地上高約1.2~1.5m,可以利用水位差使營養液自動流出,省去加液泵裝置和費用,在沒有電源或遠離電源的地方,這種方式較好。但罐放在地上,罐中的營養液溫度容易受外界氣溫的影響,在高溫季節,營養液溫度常在25℃以上。另外,罐的體積不太大。所以一般生產上用的營養液槽置於地下,無論是夏天還是冬天,槽中營養液溫度變化不大而較穩定。但使用地下營養液槽必須靠泵的動力加液,因此需要電源動力裝置。
營養液槽的容量:水培的給液方式一般采用循環間斷式給液。營養液槽的容量首先是由加液量的多少決定的,而加液量的多少又是由栽培麵積和作物種類來決定的。另外,營養液槽的容量設計不僅要考慮到加液量的多少,還要考慮回液量的大小。而回液量的大小是由栽培床的容量、水位高低決定的。如果營養液槽容量設計過小,使循環液量少,造成補充營養液次數的增加,自然給營養液管理增加許多麻煩。同時,循環停止後,由於回液量過多而營養液槽容量小造成營養液溢出槽(池)外。所以不可忽視營養液槽容量設計這一關鍵技術問題。
營養液槽的施工:地下營養液槽的施工是一項技術性較強的工作。一般用磚和水泥砌成。也有用鋼筋加水泥築成。為了使槽不漏水、不滲水和不返滲水,施工中必須加入防滲材料,並於槽的四周內壁塗上防水材料。除此之外,為了便於營養液槽的清洗和使水泵維持一定的水量,在設計施工中應在槽的一角放水泵處,做一個小水槽,這會給營養液槽的清洗帶來很大的方便。
2.栽培床
栽培床是作物生長的地方,作物根部在床上被固定並得到支撐,根與外界隔離,從床中得到水分、養分、氧氣等,是水培設施的主體部分。栽培床一般由床架,床體、定植板三部分組成。
床架:用於支撐床體,目的在於作業管理時不用彎腰,減輕勞動強度。同時改善作物生長環境,不易落上灰塵,潔淨。一般葉菜類床架高70cm左右,果菜類床架稍低僅有20cm左右。由於床架要支撐整個床體,所以應有很強的支撐力,一般要用槽鋼、鍍鋅管等材料製作,其投資額幾乎相當於水培設施的一半。為了降低成本,不用床架,直接在地上作床也可以。
床體:床體是用來裝營養液、栽植作物的裝置。一般用聚苯板製作,為了不讓營養液滲漏和保護床體,裏麵鋪一層0.15mm厚的塑料布,所用的塑料布以黑色的為最好。床體一般可用5年左右,而裏邊的塑料布每使用1~2年就應更換一次。床體長度一般不超過20m,寬度80~90cm,果菜類的床也有寬60cm的。床中營養液深度因作物種類不同而異,一般為5~8cm。簡易的水培床體也有用水泥砌成的。發達國家機械化、自動化程度高,水培床也有用10cm粗的PVC管製成,在PVC管上按設計的株距挖洞,將幼苗栽於洞中,營養液在管中流動。水培床的床體不管用什麼材料製成,由於是循環給液,多餘的營養液從排水口自動流回營養液槽,所以床體一定要水平,隻有床體中的營養液麵水平了,才能使整個床上作物的根部均勻地吸到水分,使作物正常生長,這一點很重要。否則根部因床體不水平吸不到營養液或部分吸到營養液,作物便生長不一致。有的作物會因缺水而生長緩慢、燒根,以至枯死而影響產量。
栽培板:栽培板的作用是支持固定作物的根部,防止灰塵侵入,擋住光線進入,防止藻類產生而發生汙染,並保持床內營養液溫度穩定。栽培板一般是用3cm厚的聚苯板製成,將其置於床體上。果菜類的定植板上有與育苗當大小相等的定植穴,穴與穴之間間隔為40~50cm;葉菜類的定植板穴與穴之間的距離密得多,一般為5~10cm左右,穴的大小為2~3cm,與育苗用的泡沫塊大小相等。
育苗材料:果菜類的育苗材料多用側麵和底部都開洞的硬質塑料材料製成的育苗筐,作為筐中的基質可以是珍珠岩、絰石,也可以是泡沫塑料、岩棉塊等;葉菜類的育苗材料多用2~3cm見方的泡沫塑料塊。
給排液裝置及營養液循環係統: